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第十一章  变压器和交流电动机

学习目标：

1、了解变压器的基本构造、工作原理、额定值以及外特性

2、掌握变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换的关系

3、了解几种常用变压器的结构特点、作用和使用时注意问题

4、掌握三相异步电动机的构造、工作原理，并熟悉它的铭牌数据的意义

5、了解异步电动机的启动、反转、调速和制动的基本原理与方法

学习难点：变压器的工作原理 

学习重点：三相异步电动机起动、调速和制动的基本原理

教学过程：

一、完成下列思维导图：

二、阅读与思考

1、变压器由哪几部分构成？各部分的作用?

2、变压器的工作原理：                    变压器的作用有哪些？

3、                   是变压器的主要性能指标之一，数值越小表示变压器性能越好，一般在5 %左右。

4、变压器的功率和效率：

1．一次输入功率                          

2．二次输出功率                          

3．损耗功率                               

电流越大，         越大；频率越高，          铁损越大。

掌握几个规律

1．二次输出电压的大小随一次输入电压的变化而变化（即U2的大小由U1决定）；

2．一次电流随二次电流的变化而变化（即I1由I2决定）；

3．一次输入功率随二次输出功率的变化而变化（即P1的大小由P2决定）。

5、变压器的效率：                                 

6．在使用电流互感器时二次绕组不能         （配套一只电流表）；二次绕组和铁心要可靠              使用电压互感器时二次绕组不能              （配套一只电压表），二次绕组和铁心要可靠               

7、三相异步电动机的结构由          （        、        、

、）和              （      、           、           、）

8、三相异步电动机的转差率；旋转磁场的转速、电动机转速的计算公式。

9、三相异步电动机起动方法有哪些？请详细描述。

10、三相异步电动机制动的方法？

11、单相异步电动机转动的关键是产生一个               。

三、能力提升

一、选择题(每题3分，共18分)

1．如图1所示，线圈A两端a、b从电源得到20V的电压，如果此变压器的变压比为10，效率为99%，则线圈B两端c、d得到的电压为________。

A、2.02V   B、2V    C、1.98V    D、0

2．对于理想变压器来说，下列叙述正确的是_______。

A、变压器可以改变各种电源的电压

B、变压器一次绕组的输入功率由二次绕组的输出功率决定                                          图1

C、变压器不仅能改变电压，还能改变电流和电功率等

D、抽去变压器铁心，互感现象依然存在，变压器仍能正常工作

3．用理想变压器给负载R供电，在________的情况下，变压器的输入功率将增加。

A、减小负载电阻R的阻值，其它条件不变

B、增大一次绕组匝数N1，其它条件不变

C、减少二次绕组匝数N2，其它条件不变

D、把一次绕组两端电压U1降低一些，其它条件不变

4．一理想变压器的一次、二次绕组匝数比为4：1，若在一次绕组上加u=1414sin100πtV的交流电压，则在二次绕组的两端用交流电压表测得的电压是_______。

A、250V    B、353.5V    C、200V     D、500V

5．铁心是变压器的磁路部分，为了_______，铁心采用表面涂有绝缘漆或氧化膜的硅钢片叠装而成。

A、增加磁阻减少磁能         B、减小磁阻增加磁能

C、减小涡流和磁滞损耗       D、减小体积减轻质量

6．旋转磁场的转速与磁极对数有关，以四极电机为例，交流电变化一个周期时，其磁场在空间旋转了__________。

A、2周    B、4周    C、周   D、周

二、填充题(每空2分，共42分)

1．图2所示为一自耦变压器。当输入电压U1一定而要提高输出电压U2时，应使滑动触点c向_______滑动；而当U1下降而要保持U2不变时，应使触点c向_______滑动。

2．如图3所示，理想变压器二次侧的负载电阻为R，当把滑动触点向上滑动时，输出电压________，输出功率_________，输入电流_________。

                    图2                                 图3

3．电动机是利用___________原理，把___________________，输出机械转矩的原动机。

4．由于异步电动机的旋转方向与旋转磁场的旋转方向________，而旋转磁场的旋转方向又与_______________。所以以，要使电动机反转，只要___________________。

5．某电动机铭牌上标明：电压220/380V，接法Δ/Y，这个符号的含义是当定子绕组接成Δ形时，应接在线电压为_______的供电网上使用；当定子绕组接成Y形时，则应接在线电压为________的供电网上使用。若该电动机采用Y—Δ换接起动，则电动机的起动电压为________，正常运行时的电压为________。

6．某三相异步电动机在额定状态下运行，转速是1430r/min，电源频率是50Hz，它的旋转磁场转速是__________，磁极对数是________，额定转差率是_________。

7．图4所示是两种特殊变压器的原理图。(a)图是_____________，(b)图是___________，并在图上标出电表的符号。

(a)                           (b)

                           图4

三、问答和计算题(每题10分，共40分)

1．有一理想变压器，已知一次绕组匝数是1000匝，二次绕组匝数是200匝，将一次侧接在220V的交流电路中，若二次侧负载阻抗是440Ω，求：①二次绕组的输出电压；②一次、二次绕组中的电流。

2．在220V的交流电路中，接入一个变压器，它的一次绕组有500匝，二次绕组用100匝，二次侧电路接一个阻值是11Ω的电阻负载。如果变压器的效率是80%，求：①变压器的损耗功率；②一次绕组中的电流。

3．简述三相异步电动机的工作原理，并说明“异步”两字的由来。

4．如5所示，采用三相四线制供电，相电压是220V。今有一三相交流电动机，铬牌上标明：接法Δ，电压380V，请在图中画出连线。

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