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一級建造師《機電工程》考試：1H24電氣設(shè)備的分類和性能

1H41 機電工程常用工程設(shè)備

1H21通用機械設(shè)備的分類和性能

1H24 電氣設(shè)備的分類和性能

機電工程常用的電氣設(shè)備有電動機、變壓器、高壓電器及成套裝置、低壓電器及成套裝置、電工測量儀器儀表等，是從電網(wǎng)受電，變壓，向負載供電，將電能轉(zhuǎn)換為機械能。本條主要知識點是：電動機、變壓器、高壓電器及成套裝置、低壓電器及成套裝置、電工測量儀器儀表的分類和性能。

一、電動機的分類和性能

1.電動機的分類

(1)按電動機工作電源不同分類，可分為直流電動機和交流電動機。

交流電動機分為單相電動機和三相電動機。單相電機供電電源為單相電源，例如，手持電動工具用電動機等。三相電機供電電源為三相電源，例如，切割機、套絲機、鋼筋彎曲機的電動機等。

(2)按結(jié)構(gòu)及工作原理分類，可分為直流電動機、交流異步電動機和交流同步電動機。

1)交流同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。

2)交流異步電動機可分為感應(yīng)電動機和交流換向器電動機。感應(yīng)電動機又可分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機又可分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。

3)直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機。有刷直流電動機可分為永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機又分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。永磁直流電動機又分為稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。

(3)按電機功能分類，可以分為勻速運轉(zhuǎn)的電機、具有制動功能的電機和可調(diào)整速度的電機(調(diào)速電機)。

1)勻速運轉(zhuǎn)的電機。有感應(yīng)電機，包括單項型感應(yīng)電機和三相用感應(yīng)電機等兩種。

可逆式(換向)電機，為單相用電容啟動感應(yīng)電機，在電機內(nèi)部增加了簡單剎車，適于頻繁的正逆運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。

2)具有制動功能的電機。有附電磁制動的電機，無激磁動作型內(nèi)藏電磁制動的電機。具有接點制動器和無接點制動器等兩種。

3)可調(diào)整速度的電機(調(diào)速電機)，包括一體式和分體式。

(4)按用途分類

電動機按用途可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機。

驅(qū)動用電動機又分為電動工具(例如鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具)用電動機、家電(例如洗衣機、電風扇、電冰箱、空調(diào)器、吸塵器、電吹風、電動剃須刀等)用電動機及其他通用小型機械設(shè)備(例如小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動機。

2.電動機的性能

(1)直流電動機常用于拖動對調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機械。它具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩和良好的啟、制動性能以及易于在較寬范圍內(nèi)實現(xiàn)平滑調(diào)速的特點。其缺點是結(jié)構(gòu)復雜、價格高。

(2)同步電動機常用于拖動恒速運轉(zhuǎn)的大、中型低速機械。它具有轉(zhuǎn)速恒定及功率因數(shù)可調(diào)的特點。其缺點是結(jié)構(gòu)較復雜、價格較貴、啟動麻煩。

(3)異步電動機是現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中使用最廣泛的一種電動機。它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、價格低廉、運行可靠、維護方便、堅固耐用等優(yōu)點。其缺點是：與直流電動機相比，其啟動性能和調(diào)速性能較差;與同步電動機相比，其功率因數(shù)不高，在運行時必須向電網(wǎng)吸收滯后的無功功率，對電網(wǎng)運行不利。但隨著科學技術(shù)的進步，異步電動機調(diào)速技術(shù)的發(fā)展較快，在電網(wǎng)功率因數(shù)方面，也可以采用其他辦法進行補償。

二、變壓器的分類和性能

1.變壓器的分類

變壓器是輸送交流電時所使用的一種變換電壓和變換電流的設(shè)備。

(1)按用途分類，可分為：電力變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、工頻試驗變壓器、礦用變壓器、電抗器、調(diào)壓變壓器、互感器、其他特種變壓器。

(2)按相數(shù)分類，可分為：單相變壓器和三相變壓器;按繞組數(shù)量可分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦電力變壓器。

(3)按變壓器的冷卻介質(zhì)分類，可分為：油浸式變壓器、干式變壓器、充氣式變壓器等。

(4)按冷卻方式分類，可分為：自冷(含干式、油浸式)變壓器、蒸發(fā)冷卻(氟化物)變壓器。

(5)按防潮方式分類，可分為：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。

(6)按鐵芯或線圈結(jié)構(gòu)分類，可分為：芯式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵

芯)、殼式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、環(huán)形變壓器、金屬箔變壓器。

(7)按電源相數(shù)分類，可分為：單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。

(8)按容量分類，可分為：中小型變壓器(電壓在35kV以下，容量在10～kVA)、大型變壓器(電壓在63～ll。0kV，容量在～0kVA)、特大型變壓器(電壓在220kV以上，容量在0～00kVA)。

2.變壓器的性能

變壓器的性能由多種參數(shù)決定，主要由變壓器線圈的繞組匝數(shù)、連接組別方式、外部接線方式及外接元器件來決定。

變壓器的主要參數(shù)：

(1)工作頻率，變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計和使用，這種頻率稱工作頻率。

(2)額定功率，在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作，而且不超過規(guī)定溫升的輸出功率。

(3)額定電壓，在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規(guī)定值。

(4)電壓比，指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負載電壓比的區(qū)別。

(5)空載電流，變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流。空載電流由磁化電流(產(chǎn)生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成。對于50Hz電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。

(6)空載損耗，指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗(銅損)，這部分損耗很小。

(7)效率，次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。

(8)絕緣電阻，表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。

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