第十一章 变压器与交流电动机
高考物理总复习第十一章交变电流传感器综合检测教科版(2021年整理)
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《交变电流传感器》综合检测（时间:90分钟满分:100分）一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一个选项正确,第8～12小题有多个选项正确,全部选对的得4分，选对但不全的得2分,有选错或不选的得 0分)1.如图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与交流电流表相连,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,图中线框平面处于竖直面内.下述说法正确的是( D )A。
因为线框中产生的是交变电流,所以电流表示数始终为零B。
线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量最大C。
线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最小D.若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍解析：交流电流表测量的是有效值,所以电流表有示数，故A错误；线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量为零，感应电动势最大，感应电流也最大,通过电流表的电流瞬时值最大,故B，C错误；根据E m= NBSω可知，ω增大一倍,E m也增大一倍,根据I==可知,通过电流表电流的有效值也增大一倍,故D正确.2.一正弦交变电流随时间变化的规律如图所示,由图可知（ C ）A.该交变电流的瞬时值表达式为i=10sin 25πt(A）B。
变压器和交流电动机测试题
变压器和交流电动机测试题一、判断1、在电路中所需要的各种电压，都可以通过变压器变换获得。
( )2、同一台变压器中，匝数少、线径粗的是高压绕；而匝数多；线径细的低压绕组。
( )3、变压器二次绕电流是从一次绕组传递过来的，所以I1决定了I2的大小。
（）4、变压器是可以改变交流电压而不能改变频率的电气设备。
（）5、作为升压用的变压器，其变压比K＜1.( )6、因为变压器一次绕组、二次绕组没有导线连接，故一次、二次绕组电路是独立的，相互之间无任何联系。
( )7、三相异步电动机旋转磁场转向的变化会直接影响电动机转子的旋转方向。
( )8、当交流电频率一定时，异步电动机的磁极对数越多，旋转磁场转速就越低。
（）9、电动机名牌所标的电压值和电流值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的相电压值和相电流值。
（）10、电动机名牌所标的功率值是指电动机在额定运行时转子轴上输出的机械功率值。
（）二、单相选择题。
1、变压器的构造主要由（）构成A.铁心和线圈B.定子和转子C.电感和电阻D.铁心和变压器油2、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.增加磁阻减少磁通B.减少磁阻增加磁通C.减少涡流和磁滞后损耗D.减少体积减轻质量3、变压器的铁心是用硅钢片叠装而成，在不同频率的电流中对硅钢片的厚度要求是不同的，在频率为50Hz的变压器中约为（）A.1—2mmB. 0.5—1mmC. 0.35—0.5mmD. 0.1—0.2mm4、有关于变压器的构造，正确的说法是（）A.原绕组的匝数一定比副绕组的匝数多B.副绕组的匝数一定比原绕组的匝数少C.匝数多的绕组，电流一定小，绕组的导线一定比较细D.低压绕组的导线一定比高压绕组的导线细5、关于变压器的作用说法不正确的是（）A.变换交流电压、电流B.变换直流电压、电流C.变换阻抗D.改变相位6、下列说法错误的是（）A.线圈通常用具有良好绝缘的漆包线、纱包线绕成B.和电源相连的线圈叫做原线圈（初级线圈）C.和负载相连的线圈叫做副线圈（次级线圈）D.线圈不铁心更重要7、变压器铁心的材料是（）A.硬磁性材料B.软磁性材料C.矩磁性材料D.逆磁性材料8、变压器一次、二次绕组中不能改变的物理量是（）A.电压B.电流C.阻抗D.频率9、变压器的工作原理是（）A.电流的磁效应B.电磁感应C.趋肤效应D.以上均不对10、降压变压器必须符合（）A.I1>I2B. I1<I2C.K<1D.N1<N211、用理想变压器给负载电阻R供电，变压器输入电压不变时，要想使变压器的输入功率增加，则应该（）A.增加变压器一次绕组的匝数，而二次绕组的匝数和负载电阻R保持不变B.增加变压器二次绕组的匝数，而一次绕组的匝数和负载电阻R保持不变C.减小变压器二次绕组的匝数，而一次绕组的匝数和负载电阻R保持不变D.增加负载电阻R的阻值，而一次、二次绕组的匝数保持不变12、变压器原绕组100匝，副绕组1200匝，在原绕组两端接有电动势为10V的蓄电池，则副绕组的输出电压是（）A.120VB.12V C约0.8V D.013、理想变压器变压比为1:10,次级接了100Ω电阻，则变压器输入电阻为（）A. 1000ΩB. 100ΩC. 10 ΩD. 1 Ω14、一变压器次级上接55Ω负载阻抗时，输入阻抗220Ω，则变压比为（）A.4B.3C.2D.115、一个理想变压器的原、副绕组匝数比为10:1，它能正常地接在副绕组两端的一个“20V,100W”的负载供电，并使它正常工作，则变压器的输入电压及输出电流分别为（）A.200V, 5AB.100V,2AC.20V,50AD.大于200V,大于0.5A16、为了安全，机床上照明电灯的电压是36V，这个电压是把220V的电压通过变压器降压后得到的，如果这台变压器给40W的电灯供电（不考虑变压器的损失），则一次、二次绕组的电流之比是（）A.1:1B.55:9C.9:55D.无法确定17、有一单相变压器的额定容量为400V A,初级线圈额定电压为220V,次级线圈额定电流为10A,则此变压器的匝数比为（）A.5.5B.2.5C.11D.418、一信号源的内阻为200Ω，通过输出变压器与一个5Ω的负载相连。
机电传动第11章答案
第十一章11.1何谓开循环控制系统？何谓闭循环系统？两者各有什么优缺点？系统只有控制量(输出量)的单向控制作用,而不存在被控制量的影响和联系,这称之为开环控制系统.优点是结构简单能满足一般的生产需要.缺点是不能满足高要求的生产机械的需要.负反馈控制系统是按偏差控制原理建立的控制系统,其特点是输入量与输出量之间既有正向的控制作用,又有反向的反馈控制作用,形成一个闭环控制系统或反馈控制系统.缺点是结构复杂,优点可以实现高要求的生产机械的需要.11.2什么叫调速范围、静差度？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围。
电动机所能达到的调速范围,使电动机在额定负载下所许可的最高转速何在保证生产机械对转速变化率的要求前提下所能达到的最低转速之比(D).转速变化率即调速系统的静差度电动机有理想空载到额定负载时转速降与理想空载转速的比值(S) 两者之间的关系时D=nmax S2/ΔnN(1-S2),在保证一定静差度的前提下,扩大系统调速范围的方法是提高电动机的机械特性的硬度以减小ΔnN11.3生产机械对调速系统提出的静态、动态技术的指标有哪些？为什么要提出这些技术指标？生产机械对调速系统提出的静态技术的指标有静差度,调速范围,调速的平滑性.动态技术指标有最大超调量,过渡过程时间,振荡次数.因为机电传动控制系统调速方案的选择,主要是根据生产机械对调速系统提出的调速指标来决定的.11.4为什么电动机的调速性质应与生产机械的负载特性想适应？两者如何配合才能算适应。
电动机在调速过程中,在不同的转速下运行时,实际输出转矩和输出功率能否达到且不超过其润许长期输出的最大转矩和最大功率,并不决定于电动机本身,而是决定于生产机械在调速过程中负载转矩及负载功率的大小和变化规律,所以,为了使电动机的负载能力得到最充分的利用,在选择调速方案时,必须注意电动机的调速性质与生产机械的负载特性要适合.负载为恒转矩型的生产机械应近可能选择恒转矩性质的调速方法,且电动机的额定转矩应等于或略大于负载转矩,负载为转矩恒功率型的生产机械应尽可能选用恒功率性质的调速方法,且电动机的额定功率应等于或略大于生产机械的负载转矩.11.5有一直流调速系统，其高速时理想的空载转速n01=1480r/min,低速时的理想空载转速n 02=157/min,额定负载时的转矩降ΔnN=10 r/min,试画出该系统的静特性.求调速范围和静差度。
第十一章 异步电动机(题库考试要点和相关试题)
题库考试要点的分析归纳P162以下是本教材所归纳和总结的低压电工作业考试题库中与本章内容相关的考点, 是学员必须掌握的知识要点, 请学员熟记。
1.异步电动机结构和工作原理的相关考点(1)三相异步电动机虽然种类繁多,但基本结构均由定子和转子两大部分组成。
按其外壳的防护方式的不同可分为开启式、防护式、封闭式三大类。
（P151和P154）按电机相数分类，还可分为单相电机及多相(常用三相)电机。
按电机的容量或尺寸大小分类，可分为大型、中型、小型、微型电机。
电机还可按其他方式(如频率、转速、运动形态、磁场建立与分布等)，也可按电机的的使用环境条件、用途、外壳防护型式、通风冷却方法和冷却介质、结构、性能、绝缘、励磁方式和工作制等特征进行分类。
开启式电机机壳未全封闭，机身、前后端盖都留有散热孔，无散热风扇，自冷。
简单的说就是电机的端盖有开口，从外部能看到内部的线包，电机转动时风扇的风能通过端盖的开口将线包的温度带走，叫开启式电机。
适用于干燥、室内、外部环境条件好的地方。
(2)三相异步电动机的转子导体中会形成电流,其电流方向可用右手定则判定。
电动机工作时定子要通电（形成旋转磁场）, 而转子一般不带电。
（会产生感应电流而受到电磁力作用转动）（课本没有，看ppt记住）(3)电动机定子铁芯作为电动机磁通的通路,要求材料有良好的导磁性能。
（课本没有，看ppt记住）(4)电动机在额定工作状态下运行时,定子电路所加的线电压叫额定电压, 允许输出的机械功率叫额定功率。
（参考课本P154）(5)异步电动机的转差率是旋转磁场的转速与电动机转速之差与旋转磁场的转速之比。
某四极（两对P=2）电动机的转速为1440r/min,则这台电动机的转差率为4%。
（参考课本P152 n1=60f/p=60*50/2=1500）2.异步电动机特性和技术参数的相关考点(1)交流电动机铭牌上的频率是此电机使用的交流电源的频率。
（参考课本P154）(2)电动机按铭牌数值工作时,短时运行的定额工作制用S2表示。
电机学中变压器和交流电机的电抗
电机学中变压器和交流电机的电抗应黎明，廖清芬，李自品，刘启胜武汉大学电气工程学院Email: LMYing@摘要：电机学中涉及电抗的参数较多，学生容易混淆相关的概念。
论文论述了电抗的物理意义和电抗的性质，梳理讨论了变压器、异步电机和同步电机在对称稳态、不对称稳态和暂态过程的相关电抗参数，通过电抗参数的对比分析，有助于学生对电机运行电磁关系的理解。
关键词：电机学；磁通；电抗Electrical Reactance of Transformer and AC Machine inElectrical MachineryYing Liming, Liao Qingfen, Li zippin, Liu QishengWuhan UniversityEmail: LMYing@Abstract: There are many parameters involved in the electrical machinery, and the students can easily be confused with the related concepts. This paper discusses the nature and the physical meaning of the reactance, analysis the reactance parameters of transformer, induction motor and synchronous motor in steady symmet-ric, asymmetric steady state and transient process. The comparison and analysis of the reactance parameters help students understand the electromagnetic relationship of electrical machine.Keywords: electrical machinery; flux; reactance1 引言电机学是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，其理论性、实践性、应用性较强。
电工基础周绍敏12
【例11-1】有一电压比为 220/110 的降压变压 器，如果次 级接上 55 的电阻，求变压器一次侧的输入阻抗。 解 1：二次侧电流 一次侧电流
I2
K
U 2 110 Α 2Α Z2 55
N 1 U 1 220 2 N 2 U 2 110
I1
输入阻抗
I2 2 Α 1Α K 2
一、自耦变压器 二、多绕组变压器
三、互感器 四、三相变压器
一、自耦变压器 1．自耦变压器的构造和工作原理
自耦变压器一次、 二次绕组有一部分是共 用的，它们之间不仅有 磁耦合，还有电的关系 ， 如图 11-6 所示。
图 11-6 耦变压器符号及原理图
一次、二绕组电压之比和电流之比的关系为 U1 I 2 N1 K U 2 I1 N 2 自耦变压器在使用时，一定要注意正确接线，否则易于发 生触电事故。 实验室中用来 连续改变电源电压 的调压变压器，就 是一种自耦变压器， 如图 11-7 所示。
(2) 当负载为电阻性和电感性时，随着 I2 的增大， U2 逐渐下降。在相同的负载电流情况下， U2 的下降程度与功 率因数 cos 有关。 (3) 当负载为电容性负载时，随着功率因数 cos 的降
低，曲线上升。所以，在供电系统中，常常在电感性负载两 端并联一定容量的电容器，以提高负载的功率因数 cos。
I2 N1 I1 2 0.83mΑ 1.66mΑ N2
二、变压器的外特性和电压变化率
1．变压器的外特性
变压器外特性就是当变压器的一次电压 U1 和负载的功率 因数都一定时，二次电压 U2 随二次电流 I2 变化的关系，如 图 11-5 所示。
图 11-5 变压器外特性曲线
由变压器外特性曲线图可见： (1) I2 = 0 时，U2 = U2N 。
《机电综合》考试大纲
《机电综合》考试大纲一、考试性质高等职业技术学校招收中等职业学校毕业生全省统一考试，是与全国普通高考性质相同的重要招生考试，是由合格的中等职业学校毕业生参加的选拔性考试。
高等职业学校根据考生的成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。
因此，考试应具有较高的信度、效度，必要的区分度和适当的难度。
二、考试要求机电综合考试旨在测试考生对“电工基础”、“机械基础”课程的基本概念、基本原理及基本思想和方法的理解和掌握，并能综合运用所学知识和技能，分析和解决实际问题的能力。
对考核知识的要求提出了三个能力层次的要求：了解、理解和掌握、灵活和综合运用。
三个能力层次是递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上。
其含义是：了解：要求对所列知识内容有初步的感性认识，并能在有关问题中直接加以应用。
理解和掌握：要求对所列知识内容有一定的理性认识，并能利用知识分析和解决一般性的问题。
灵活和综合运用：要求系统地掌握知识的内在联系，能综合运用所列知识，分析和解决一些较为复杂的实际问题。
注意：本考试大纲是以国家教育部规划教材“电工基础”（周绍敏主编）、“机械基础”（倪森寿、袁锋主编）为蓝本。
三、考试内容和考核要求根据国家颁发的《中等职业学校机械基础教学大纲（试行）》的基本要求，结合中等职业学校毕业生教育特点，兼顾普通中专、职业高中、技工学校的教材内容，制定本课程的考试内容。
（一）电工基础第一章电路的基本概念１．了解电路的组成与作用，电路模型。
2．理解电流、电阻、电能的概念；焦耳定律；电器设备额定值；标准电路图形符号和电路图的概念。
3．理解掌握有载、开路、短路时电路工作的状态和特征；欧姆定律；电功率的概念及计算。
第二章简单直流电路1．理解电动势Ｅ、端电压U、电位φ的概念；电阻串联、并联工作时的电路特征。
２．掌握等效电阻、串联分支电压、并联分支电流的计算；简单混联电路的分析和计算；电路中各点电位值的计算和任意两点间的电压计算。
第十一章 接触电击防护
常用的绝缘材料有：玻璃、云母、木材、塑料、橡胶、 胶木、布、纸、漆、六氟化硫等。绝缘保护性能的优劣 决定于材料的绝缘性能。绝缘性能主要用绝缘电阻、耐 压强度、泄漏电流和介质损耗等指标来衡量。绝缘电阻 大小用兆欧表测量；耐压强度由耐压试验确定；泄漏电 流和介质损耗分别由泄漏试验和能耗试验确定。 对绝缘材料施加的直流电压与泄漏电流之比称为绝 缘电阻。.
2）栅栏 栅栏用于室外配电装置时，其高度不应低于1.5m； 若室内场地较开阔，也可装高度不低于1.2m的栅栏。 栅条间距和最低栏杆至地面的距离都不应大于200mm。 金属制作的栅栏应妥善接地。
3）围墙 室外落地安装的变配电设施应有完好的围墙，墙 的实体部分高度不应低于2.5m。10kV及以下落地式 变压器台四周须装设遮拦，遮栏与变压器外壳相距 不应小于0.8mo
4)保护网 保护网分铁丝网和铁板网两种。当明装裸导线或母 线跨越通道时，若对地面的距离不足2.5m，应在其下方 装设保护网，以防止高处坠落物体或上下碰触事故的发 生。
所有屏护装置不能直接接触带电体。所用材料的电 气性能没有严格要求，但要有一定机械强度。对金属屏 护装置必须采用保护接地或保护接零措施。 永久性固定遮栏要考虑材料的耐燃性能。距地面高 度不低于1．7m，底边距地不大于0．1m；板式屏护与 裸导体间低压最小距离为50mm，网眼遮栏距裸导体、 低压设备不小于0．15m，l0kV设备不小于0．35m，网 眼不应大于20mmX20mm～40mmX40mm； 移动式栅栏，户内不低于1．2m，户外不低于 1．5m，与低压裸导体距离不小于0．8m，条间距离不 大于0．2m；户外地上变压器围墙高度不低于2．5m
3、绝缘损坏 导致设备绝缘损坏的原因是多方面的。 绝缘击穿、绝缘老化、绝缘损坏等。
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课堂教学安排
．铁心
（1）磁路的通道。
（2）用彼此绝缘的硅钢片叠成，目的是增加电阻，减小涡流和磁滞损耗。
（3）结构形式：心式和壳式。
1．符号
它指空载时二次电压U2N和有载时二次电压U2之差与
∆U =
2N 2
2N U U
U-
⨯ 100 %
电压变化率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，
课堂教学安排
课堂教学安排
21U U ≈21N N = K ，U 2 = 1
2
N N
≈2
1
N N = K >> 1；U 1 = N 1 < N 2
）作用：测量大电流。
21I I ≈12N N =K
1，K << 1 I 1 ≈
K
1I 2
课堂教学安排
课堂教学安排
三角形换接起动——电动机在起动时把定子绕组连成星形，等到转速接近额定值时再换成三角形的起动方法。
起动电流仅为直接起动
，只适用于正常运行时定子绕组为三角形连接的电动机。
n = n0 ( 1 - s ) = ( 1– s)
p f
60
．变转差率调速：只适用于绕线式转子电动机
方法：在转子电路中接入一个调速电阻，通过改变电阻的大小来改变转速。
课堂教学安排
单相异步电动机的转向与旋转磁场的旋转方向相同，转速低于旋转磁场的。