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第3章 实用电工器材 3.1 变压器 3.2 电动机 3.3 三相异步电动机基本控制电路 3.4 电工测量 3.5 实训一：习题与分析 3.1 变压器 目的与要求:掌握变压器的结构,工作原理和作用;然后了解几种特殊变压器 重点:变压器的工作原理及作用 难点:变压器的工作原理 3.1.1 变压器的原理与作用 变压器是利用电磁感应原理，可以把某一数值的交变电压变换成同频率的另一数值的交变电压，实现电压、电流和阻抗变换的重要设备。 3、变压器的工作原理和作用 【例3-1】一台电子仪器上用的电源变压器，原绕组匝数N1=550匝，接在U1=220V的交流电源上。若要求副绕组空载　　　　　　　　　　　　　　　　　电压U20=30V，试求该变压器的变压比和副绕组的匝数。 解：变压比： 【例3-2】机床上的低压照明变压器，U1=220V，U2=36V，现在副绕组端接P2=60W、U2=36V的白炽灯一盏，求I1及I2。 【例3-3】一只阻抗|Z2|=8Ω的扬声器，需要用变压器把阻抗变换成800Ω才能接到收音机的输出端，问应选一只电压比为多少的变压器？ 【例题３-4】阻抗为8Ω的扬声器，通过一变压器接到信号源电压为10V，内阻为200Ω的电路上，若要使负载获得最大功率，则变压器的变比为多少？并求负载的最大功率 3.1.2 特殊变压器 1、自耦变压器 图3-4所示的是一种自耦变压器，其结构特点是副绕组为原绕组的一部分。其原、副边电压之比和电流之比与普通变压器相同，即: 自藕耦变压器的特点是一次侧与二次侧共用一个绕组，一次侧、二次侧既有磁的联系又有电的联系。由自耦变压器构成的调压器，其二次侧绕组匝数可以通过滑动触头任意改变，因此二次侧的电压可以平滑调节。 2、电压互感器 电压互感器是一种小容量的降压变压器，其结构原理及电路如图3-6所示。它的原绕组匝数较多，并联在被测电路上，副绕组匝数较少，接到电压表。 其工作原理为： 因为是降压，故N2N1。通常电压互感器副绕组额定电压规定为100V，如其额定电压等级有：6000V/100V，1000V/100V等。 使用时，为了工作安全，电压互感器的铁壳及二次绕组一端都必须接地。另外，电压互感器副绕组不允许短路，否则，原、副绕组电流将很大，烧坏互感器，为了防止短路，通常在原绕组接入熔断器进行短路保护。 3、电流互感器 电流互感器是利用变压器变换电流的作用，将大电流变换成小电流的升压变压器。其结构原理及电路图3-7所示。它的原绕组导线较粗，匝数少，只有一匝或几匝，与被测电路负载串联。副绕组导线细、匝数多、与电流表相连。 其工作原理为： 为了减小电流，故N2N1，通常电流互感器副绕组额定电流为5A如100A/5A，30A/5A等。 使用电流互感器时，副绕组的一端与外壳都必须接地。另外电流互感器副绕组不允许开路，否则副绕组将感应出很高的电压，可能使绝缘击穿，并危及操作人员的安全，为此电流互感器副绕组中不允许安装熔断器。 4、电焊变压器 电焊变压器是交流电焊机的主要组成部分，它实质是一台特殊的降压变压器，其副边空载电压约60～80V，作为焊接的电弧点火电压。用电弧的高温使金属熔化进行焊接。其原理如图3-8所示：焊接时，先把焊条和焊件接触在一起，使电焊机的输出端短路。由于电焊变压器的原、副绕组分别装在同一铁心的两个不同铁心柱上，漏抗较大，再加上可变电感器的感抗，因此，短路电流虽然较大，但却得到了限制。较大的短路电流在焊条和焊件的接触处产生较大的热量，温度也较高。此时，若迅速把焊条提起一点，由于电路突然中断，在电感中产生很大的自感电压，在这个自感电压作用下，焊条与焊件之间的空气隙被击穿，产生电弧，电弧的高温将焊条熔化，同时对处在高温下的焊件进行焊接，共工作电压一般在25～30V之间。 3.2 电动机 目的与要求:掌握电动机的结构和工作原理；以及各种常用低压控制设备 重点:电动机的工作原理及各种低压控制设备 难点:电动机工作原理的工作原理 3.2.1 三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子构成。另外还有端盖、轴承、机 座、风扇、接线盒等附件，如图3-12所示。定子和转子都有铁心 和绕组。定子的三相绕组为AX、BY、CZ。转子分为鼠笼式和绕 线式两种结构。鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线式 转子绕组的形式与定子绕组基本相同，3个绕组的末端连接在 一起构成星形连接，3个始端连接在3个铜集电环上，起动变阻 器和调速变阻器,通过电刷与集电环和转子绕组相连接。 3.2.2 旋转磁场 如图3-16所示把一个闭合线圈放在蹄形磁体的两磁极之间，蹄形磁体和闭合线圈都可以绕OO′轴转动。当转动蹄形磁体时，我们看到线圈随即也跟随着转动起来；N、S极