第二講 1M410000機電安裝工程技術(shù)基礎知識
1M411024 變壓器、三相交流異步電動機的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理
電力變壓器和三相異步電動機是機電安裝工程中經(jīng)常遇到的主要電氣設備，且他們的電磁原理有著共同點，變壓器的一次、二次線圈是固定的，而三相異步電動機是一次線圈固定，二次線圈是旋轉(zhuǎn)的。
（1）變壓器的結(jié)構(gòu)特征
*按結(jié)構(gòu)形式有
鐵芯結(jié)構(gòu)：心式和殼式。
繞組數(shù)量：雙繞組和三繞組。
相數(shù)：單相和三相。
絕緣介質(zhì)：油浸式和干式。
冷卻方式：空氣、油自然循環(huán)、強迫油循環(huán)、強迫油循環(huán)導向和水冷卻等。
*油浸變壓器的結(jié)構(gòu)特征
油浸變壓器的結(jié)構(gòu)特征：器身結(jié)構(gòu)有油箱和鐵芯，油箱上有散熱器等零部件，油浸變壓器的鐵芯和繞組都浸在絕緣油中。冷卻方式有油浸自冷式和強迫循環(huán)水冷式等。
*樹脂絕緣干式變壓器的結(jié)構(gòu)特征
干式變壓器的鐵芯和繞組都不浸在任何絕緣液體中，它一般用于安全防火要求較高的場合。
（2）變壓器的分類及電磁工作原理
*按用途分：發(fā)電機變壓器、聯(lián)絡變壓器、降壓變壓器和配電變壓器等統(tǒng)稱為電力變壓器；干式變壓器、電爐變壓器、變流變壓器、試驗變壓器、船用變壓器、中頻變壓器、接地變壓器等統(tǒng)稱為特種變壓器；電流互感器、電壓互感器、調(diào)壓器、電抗器等的工作原理及結(jié)構(gòu)型式類似于變壓器。當然還可以按額定電壓的高低、冷卻方式、線圈耦合方式、相數(shù)、線圈數(shù)、線圈導線材質(zhì)、調(diào)壓方式等來分類。
*變壓器的電磁工作原理
根據(jù)電磁感應定律、電動勢平衡規(guī)律：
U1＝E1=4．44fN1Φm.
U2＝E2＝4．44fN2Φm
U1/U2=N1/N2 I1/I2=N2/N1
變壓器的容量為U1Il＝U2I2，單位為伏安（VA），當變壓器的一、二次電壓、電流為額定值時，則變壓器的容量為額定容量。
三相變壓器的基本原理和單相變壓器的原理一樣，僅是三個相角差互為120.的交流電源接人同一臺具有三個不同磁路鐵芯的變壓器。
（3）三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)、分類及電磁原理
*小型籠型異步電動機結(jié)構(gòu)主要包括：
定子、轉(zhuǎn)子、定子繞組、風扇、風罩、出線盒、軸承、端蓋、外蓋、內(nèi)蓋等。
*中型繞線型異步電動機結(jié)構(gòu)主要包括：
定子、轉(zhuǎn)子、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、出線盒、連接環(huán)、軸承、軸承內(nèi)蓋、軸承外蓋、軸承套、端蓋等。
*異步電動機的分類：
異步電動機是機電安裝工程中應用最廣的電動機，在各種電氣傳動中約占90％，在電網(wǎng)總負荷中約占60％。
軸中心高630mm以上為大型電動機、軸中心高80一630mm為中小型電動機、折算1500r／min時額定連續(xù)功率等于小于llkW稱為小功率電動機。
按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為籠型異步電動機、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機、換向器異步電動機。
*異步電動機的電磁工作原理：
⑴ 三相異步電動機的三組定子繞組在空間分布為電磁角相互差120’，通以三相交流電流后，在定子與轉(zhuǎn)子的氣隙間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速no＝60f/p，
⑵ 旋轉(zhuǎn)磁場切割定子、轉(zhuǎn)子繞組而分別在繞組中感生 電動勢，轉(zhuǎn)子電動勢在自成閉合電路的轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電流（籠型電動機轉(zhuǎn)子制造時已成閉合電路，繞線型電動機要通過轉(zhuǎn)子滑環(huán)外接電阻等形成閉合電路）。
⑶轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，拖動機械負載旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組與氣隙磁場相對運動產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)矩是實行能量轉(zhuǎn)換的必備條件。
n1=60f/p=sn0
1M411030 流體力學的基礎知識
1M411031 流體流動參數(shù)的相互關(guān)系
流體力學中的流體包括液體和氣體。流體的流動參數(shù)包括流體流動時的物理性質(zhì)、靜止流體的力學特性和流體運動狀態(tài)的參數(shù)。流體的基本方程式反映了流體主要流動參數(shù)的相互關(guān)系。
（1）流體的物理性質(zhì)
*流體的質(zhì)量
*流體的密度：單位體積的流體所具有的質(zhì)量稱為流體的密度
*流體的比容：單位質(zhì)量的流體所占有的體積稱為比容，
*密度與比容互為倒數(shù)。
*流體的重量：作用在流體上的重力稱為流體的重量，用G來表示，其單位是N.
*流體的重度；作用在單位體積流體上的重力稱為流體的重度。
*流體的壓縮性：流體占有的體積將隨作用在流體上的壓力和溫度而變化。
*流體的膨脹性：溫度升高時，流體的體積將增大，這種特性稱為流體的膨脹性，氣體屬于不能忽略其壓縮性和膨脹性的流體（稱為可壓縮流體），壓力和溫度的變化對其密度和重度的變化影響很大，熱力學中用狀態(tài)方程來反映他們相互的關(guān)系。當氣體的壓力和溫度變化很小時（如通風系統(tǒng)）或其相對固體的運動速度比當時溫度下的音速小得多時，由于其密度變化很小，可以近似地將密度看作常數(shù)，按不可壓縮流體來處理。
*流體的黏性：當流體中發(fā)生了層與層之間的相對運動時，形成的內(nèi)摩擦力或黏滯力，即流體的粘性。為了維持流體的運動，必須消耗能量以克服內(nèi)摩擦力造成的能量損失。
溫度對流體的黏滯系數(shù)影響很大，但對液體和氣體的影響相反，當溫度升高時，液體的黏滯系數(shù)降低，流動性增加，而氣體的黏滯系數(shù)增大。
1M411024 變壓器、三相交流異步電動機的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理
電力變壓器和三相異步電動機是機電安裝工程中經(jīng)常遇到的主要電氣設備，且他們的電磁原理有著共同點，變壓器的一次、二次線圈是固定的，而三相異步電動機是一次線圈固定，二次線圈是旋轉(zhuǎn)的。
（1）變壓器的結(jié)構(gòu)特征
*按結(jié)構(gòu)形式有
鐵芯結(jié)構(gòu)：心式和殼式。
繞組數(shù)量：雙繞組和三繞組。
相數(shù)：單相和三相。
絕緣介質(zhì)：油浸式和干式。
冷卻方式：空氣、油自然循環(huán)、強迫油循環(huán)、強迫油循環(huán)導向和水冷卻等。
*油浸變壓器的結(jié)構(gòu)特征
油浸變壓器的結(jié)構(gòu)特征：器身結(jié)構(gòu)有油箱和鐵芯，油箱上有散熱器等零部件，油浸變壓器的鐵芯和繞組都浸在絕緣油中。冷卻方式有油浸自冷式和強迫循環(huán)水冷式等。
*樹脂絕緣干式變壓器的結(jié)構(gòu)特征
干式變壓器的鐵芯和繞組都不浸在任何絕緣液體中，它一般用于安全防火要求較高的場合。
（2）變壓器的分類及電磁工作原理
*按用途分：發(fā)電機變壓器、聯(lián)絡變壓器、降壓變壓器和配電變壓器等統(tǒng)稱為電力變壓器；干式變壓器、電爐變壓器、變流變壓器、試驗變壓器、船用變壓器、中頻變壓器、接地變壓器等統(tǒng)稱為特種變壓器；電流互感器、電壓互感器、調(diào)壓器、電抗器等的工作原理及結(jié)構(gòu)型式類似于變壓器。當然還可以按額定電壓的高低、冷卻方式、線圈耦合方式、相數(shù)、線圈數(shù)、線圈導線材質(zhì)、調(diào)壓方式等來分類。
*變壓器的電磁工作原理
根據(jù)電磁感應定律、電動勢平衡規(guī)律：
U1＝E1=4．44fN1Φm.
U2＝E2＝4．44fN2Φm
U1/U2=N1/N2 I1/I2=N2/N1
變壓器的容量為U1Il＝U2I2，單位為伏安（VA），當變壓器的一、二次電壓、電流為額定值時，則變壓器的容量為額定容量。
三相變壓器的基本原理和單相變壓器的原理一樣，僅是三個相角差互為120.的交流電源接人同一臺具有三個不同磁路鐵芯的變壓器。
（3）三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)、分類及電磁原理
*小型籠型異步電動機結(jié)構(gòu)主要包括：
定子、轉(zhuǎn)子、定子繞組、風扇、風罩、出線盒、軸承、端蓋、外蓋、內(nèi)蓋等。
*中型繞線型異步電動機結(jié)構(gòu)主要包括：
定子、轉(zhuǎn)子、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、出線盒、連接環(huán)、軸承、軸承內(nèi)蓋、軸承外蓋、軸承套、端蓋等。
*異步電動機的分類：
異步電動機是機電安裝工程中應用最廣的電動機，在各種電氣傳動中約占90％，在電網(wǎng)總負荷中約占60％。
軸中心高630mm以上為大型電動機、軸中心高80一630mm為中小型電動機、折算1500r／min時額定連續(xù)功率等于小于llkW稱為小功率電動機。
按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為籠型異步電動機、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機、換向器異步電動機。
*異步電動機的電磁工作原理：
⑴ 三相異步電動機的三組定子繞組在空間分布為電磁角相互差120’，通以三相交流電流后，在定子與轉(zhuǎn)子的氣隙間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速no＝60f/p，
⑵ 旋轉(zhuǎn)磁場切割定子、轉(zhuǎn)子繞組而分別在繞組中感生 電動勢，轉(zhuǎn)子電動勢在自成閉合電路的轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電流（籠型電動機轉(zhuǎn)子制造時已成閉合電路，繞線型電動機要通過轉(zhuǎn)子滑環(huán)外接電阻等形成閉合電路）。
⑶轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，拖動機械負載旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組與氣隙磁場相對運動產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)矩是實行能量轉(zhuǎn)換的必備條件。
n1=60f/p=sn0
1M411030 流體力學的基礎知識
1M411031 流體流動參數(shù)的相互關(guān)系
流體力學中的流體包括液體和氣體。流體的流動參數(shù)包括流體流動時的物理性質(zhì)、靜止流體的力學特性和流體運動狀態(tài)的參數(shù)。流體的基本方程式反映了流體主要流動參數(shù)的相互關(guān)系。
（1）流體的物理性質(zhì)
*流體的質(zhì)量
*流體的密度：單位體積的流體所具有的質(zhì)量稱為流體的密度
*流體的比容：單位質(zhì)量的流體所占有的體積稱為比容，
*密度與比容互為倒數(shù)。
*流體的重量：作用在流體上的重力稱為流體的重量，用G來表示，其單位是N.
*流體的重度；作用在單位體積流體上的重力稱為流體的重度。
*流體的壓縮性：流體占有的體積將隨作用在流體上的壓力和溫度而變化。
*流體的膨脹性：溫度升高時，流體的體積將增大，這種特性稱為流體的膨脹性，氣體屬于不能忽略其壓縮性和膨脹性的流體（稱為可壓縮流體），壓力和溫度的變化對其密度和重度的變化影響很大，熱力學中用狀態(tài)方程來反映他們相互的關(guān)系。當氣體的壓力和溫度變化很小時（如通風系統(tǒng)）或其相對固體的運動速度比當時溫度下的音速小得多時，由于其密度變化很小，可以近似地將密度看作常數(shù)，按不可壓縮流體來處理。
*流體的黏性：當流體中發(fā)生了層與層之間的相對運動時，形成的內(nèi)摩擦力或黏滯力，即流體的粘性。為了維持流體的運動，必須消耗能量以克服內(nèi)摩擦力造成的能量損失。
溫度對流體的黏滯系數(shù)影響很大，但對液體和氣體的影響相反，當溫度升高時，液體的黏滯系數(shù)降低，流動性增加，而氣體的黏滯系數(shù)增大。