一汽大眾題庫5月轉(zhuǎn)崗考試shi維修電工

維修電工中國勞動社會保障出版社施振金3.1常用電工指示儀表3.1.1電流表與電壓表。第3章電工專業(yè)知識3.1.2萬用表使用萬用表注意事項①每次測量前，應(yīng)預(yù)先選好待測的量限擋級。②測量直流電壓時，應(yīng)把紅表筆接高電位，黑表筆接低電位。③測直流電流時，應(yīng)把表筆串入待測支路，預(yù)先把待測支路斷開，如沒斷開支路就把表筆接到支路兩端時，實際上時用電流表去測電壓，電表即被燒毀。④測電阻時，每換一個量限均要調(diào)零，讀數(shù)時盡量使指針在刻度中間一段范圍內(nèi)，絕不允許帶電測電阻，否則會燒毀電表。⑤為了防止誤用“Ω”擋和“mA”擋測電壓，測量完畢后應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至“500”擋位上和或空擋。六、注意事項（1）不可帶電測電阻。（2）在測量不同的電量時，應(yīng)首先估算電壓和電流值，以選擇合適的儀表量程。且應(yīng)注意儀表的極性不能接錯，切不可用“mA”擋或“Ω”擋測量電壓；每次測量完畢，將轉(zhuǎn)換開關(guān)放在空擋或交流電壓擋最大量程。（3）測量二極管的正向特性時，穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小到大逐步增加，時刻注意電流表讀數(shù)不能超過所選二極管的最大電流。測量二極管的反向特性時，所加反向電壓不能超過所選二極管的最大反向工作電壓。3.1.3兆歐表3.1.4轉(zhuǎn)速表3.2.

常用電工工具。3.3.

電工材料。3.4.

晶體管及簡單應(yīng)用（1）理解PN結(jié)的單向?qū)щ娫?；?）能識別各種不同的二極管，并可判斷二極管性能的好壞；（3）掌握特殊的常用二極管的應(yīng)用；（4）能識別三極管的類型和管腳并判斷三極管性能的好壞；怎樣使用發(fā)光二極管？發(fā)光二極管有哪些特點？還有哪些特殊的二極管？都應(yīng)用于哪些場合？主要特點是什么？項目引入1．半導體物質(zhì)按其導電能力的不同，可以分為導體、絕緣體和半導體三類。常用的半導體材料有硅（Si）和鍺（Ge）等原子核電子

簡化模形鍺和硅都有４個價電子價電子慣性核+4退出第一幫助回退前進開始最后返回鍺和硅的共價鍵結(jié)構(gòu)共價鍵慣性核共價鍵慣性核退出第一幫助回退前進開始最后返回價電子價電子價電子價電子晶體

束縛電子：共價鍵內(nèi)的兩個電子。自由電子：獲得能量后脫離了共價鍵的電子。

Ｔ＝０Ｋ時半導體中沒有自由電子。Ｔ＝３００Ｋ（常溫）時半導體中有少量的自由電子。退出第一幫助回退前進開始最后返回退出第一幫助回退前進開始最后返回本征半導體

非常純凈（純度達99.99999％以上）、結(jié)構(gòu)完整的半導體退出第一幫助回退前進開始最后返回本征激發(fā)半導體受熱和光照時，一些束縛電子獲得能量脫離共價鍵自由電子空穴退出第一幫助回退前進開始最后返回本征激發(fā)半導體中的兩種載流子：

自由電子和空穴。自由電子─空穴對：

本征激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和空穴成對出現(xiàn)，數(shù)量一樣多。退出第一幫助回退前進開始最后返回復合：自由電子和空穴相遇時恢復共價鍵，自由電子─空穴對消失。自由電子空穴退出第一幫助回退前進開始最后返回復合自由電子空穴退出第一幫助回退前進開始最后返回復合退出第一幫助回退前進開始最后返回復合

在一定溫度下，本征激發(fā)和復合達到動態(tài)平衡，本征載流子濃度保持一定數(shù)值。退出第一幫助回退前進開始最后返回2．PN結(jié)（1）PN結(jié)的形成（2）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?)雜質(zhì)半導體

摻有其它元素的半導體，叫做雜質(zhì)半導體，摻雜后半導體的導電性能大大提高。

Ｎ型半導體中自由電子數(shù)目遠大于空穴數(shù)目，成為多數(shù)載流子，而空穴為少數(shù)載流子，主要是自由電子導電。Ｎ型半導體結(jié)構(gòu)+4+4+4+4+4+4+4+4+5自由電子退出第一幫助回退前進開始最后返回SiPＰ型半導體結(jié)構(gòu)空穴退出第一幫助回退前進開始最后返回+4+4+4+4+4+4+4+4+3BSi

Ｐ型半導體中，空穴為多子，自由電子為少子，主要是空穴導電。

Ｎ型和Ｐ型半導體的導電性能隨摻雜濃度而變，但整體仍呈電中性。退出第一幫助回退前進開始最后返回(1)ＰＮ結(jié)的形成

在一塊本征半導體中，摻以不同的雜質(zhì)，使其一邊成為Ｐ型，另一邊成為Ｎ型，在Ｐ區(qū)和Ｎ區(qū)的交界面處就形成了一個ＰＮ結(jié)。N區(qū)多子P區(qū)多子P區(qū)N區(qū)

施主正離子

受主負離子N區(qū)少子P區(qū)少子PN結(jié)的形成退出第一幫助回退前進開始最后返回

擴散運動：由于載流子濃度差的存在，Ｐ型區(qū)空穴（多子）向Ｎ型區(qū)擴散，Ｎ型區(qū)電子（多子）向Ｐ型區(qū)擴散。

擴散運動使Ｐ區(qū)失去空穴，留下負離子，Ｎ區(qū)失去電子，留下正離子，形成一個很薄的空間電荷區(qū)（ＰＮ結(jié)）P區(qū)N區(qū)

PN結(jié)空間電荷區(qū)PN結(jié)的形成退出第一幫助回退前進開始最后返回

漂移運動：空間電荷區(qū)的正負離子間形成了一個內(nèi)電場，從Ｎ區(qū)指向Ｐ區(qū)，對擴散運動起阻礙作用，同時，該電場使Ｐ區(qū)電子（少子）向Ｎ區(qū)漂移，Ｎ區(qū)空穴（少子）向Ｐ區(qū)漂移，漂移運動使空間電荷減少，空間電荷區(qū)變窄。退出第一幫助回退前進開始最后返回

擴散運動使空間電荷區(qū)變寬，內(nèi)電場增強，擴散阻力增大，漂移運動增強，而漂移運動使空間電荷區(qū)變窄，內(nèi)電場減弱，擴散運動增強，當達到動態(tài)平衡時，空間電荷區(qū)的寬度一定。ＰＮ結(jié)的寬度一般為0.5um(2)ＰＮ結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)IfpN內(nèi)電場外電場退出第一幫助回退前進開始最后返回E1）ＰＮ結(jié)加正向電壓（正向偏置）

ＰＮ結(jié)正偏時，兩邊的多子被推向ＰＮ結(jié)，空間電荷區(qū)變窄，內(nèi)電場減弱，擴散運動加強，漂移運動減弱，形成較大的正向電流If，且隨外加電壓而變化。退出第一幫助回退前進開始最后返回２）ＰＮ結(jié)加反向電壓（反向偏置）IRpN內(nèi)電場外電場PN結(jié)退出第一幫助回退前進開始最后返回E

ＰＮ結(jié)反偏時，兩邊的多子被拉離ＰＮ結(jié)，空間電荷區(qū)變寬，內(nèi)電場增強，擴散運動減弱，漂移運動增強，形成很小的漂移電流IR（反向電流），電壓增高時，電流增加不大（少子數(shù)量有限）。

ＰＮ結(jié)具有單向?qū)щ娦裕ㄕ螂娮栊。聪螂娮璐螅?。退出第一幫助回退前進開始最后返回3．二極管的結(jié)構(gòu)晶體二極管（簡稱二極管）：在PN結(jié)的兩端加上電極，P區(qū)為陽極，N區(qū)為陰極，用管殼封裝，就成為半導體二極管。二極管按其結(jié)構(gòu)的不同可以分為點接觸型和面接觸型。退出第一幫助回退前進開始最后返回

1）點接觸型二極管的結(jié)構(gòu)外殼陽極引線金屬觸絲N型鍺片陰極引線PN結(jié)陽極引線陰極引線底座金銻合金合金小球N型硅退出第一幫助回退前進開始最后返回

2）面接觸型二極管的結(jié)構(gòu)PN結(jié)

3）平面型二極管的結(jié)構(gòu)退出第一幫助回退前進開始最后返回陰極引線陽極引線二氧化硅保護層N型硅P型硅PN結(jié)主菜單

二極管的符號：退出第一幫助回退前進開始最后返回+-4．二極管的伏安特性流過二極管的電流Ｉ與二極管兩端電壓Ｕ的關(guān)系伏安特性曲線:

ＯＡ段為正向特性（正偏）ＯＢ段為反向特性（反偏）退出第一幫助回退前進開始最后返回OBAU(V)I(mA)(uA)二極管的伏安特性曲線

１）正向特性（ＯＡ段）退出第一幫助回退前進開始最后返回OBAU(V)I(mA)(uA)CUF導通電壓反向擊穿死區(qū)緩沖帶正向?qū)?/p>

①起始部分（死區(qū)）：正向電壓較小時，外電場不足以克服內(nèi)電場，正向電流幾乎為０(電阻較大)，當電壓增至ＵF時，正向電流才開始增加。②非線性部分（緩沖帶）：接近起始部分電流較小，Ｉ隨Ｕ按指數(shù)規(guī)律緩慢增加。③線性部分（導通）：當電流較大時，Ｉ與Ｕ近似成線性關(guān)系。退出第一幫助回退前進開始最后返回２）反向特性（ＯＢ段）①反向電流很小硅管<0.1uＡ鍺管約幾百ｕＡ②在一定范圍內(nèi)，反向電流基本不隨電壓而變化。③反向電流對溫度和光照很敏感。ＰＮ結(jié)的擊穿:①反向擊穿：反向電壓增大到一定數(shù)值時，ＰＮ結(jié)的反向電流突然增加，這個現(xiàn)象稱為ＰＮ結(jié)的反向擊穿。②熱擊穿:ＰＮ結(jié)的溫度上升到一定值時，過熱燒毀退出第一幫助回退前進開始最后返回３）反向擊穿特性（ＢＣ段）當反向電壓超過ＵＢ時，反向電流劇增（ＰＮ結(jié)擊穿）。（1）正向偏置時的特性死區(qū)（OA段）緩沖帶（AB段）正向?qū)▍^(qū)（BC段）（2）反向偏置時的特性反向截止區(qū)（OD段）反向擊穿區(qū)（DE段）死區(qū)電壓UT

正向管壓降UF

反向擊穿電壓UZ

溫度對二極管伏安特性的影響

5．晶體二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IF-M指管子長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。（2）最大反向電流（或稱反向飽和電流）IRM在室溫下，二極管未擊穿時反向電流值稱為反向飽和電流。（3）反向擊穿電壓（齊納電壓）UZ

指二極管反向擊穿時的電壓值。（4）最高反向工作電壓URM是確保二極管不被反向電流擊穿的電壓參數(shù)，通常取反向擊穿電壓UZ的一半。

（５）直流電阻ＲＤ：工作點Ｑ的電壓與電流的比值

UD

ＲＤ=————

ID退出第一幫助回退前進開始最后返回退出第一幫助回退前進開始最后返回OBAU(V)I(mA)(uA)CUFUD

ID

UD

ＲＤ=————IDQ

對于不同的工作點，ＲＤ不是常數(shù)。正向ＲＤ一般為幾十至幾百歐姆，反向ＲＤ為幾十Ｋ至幾百Ｋ，用萬用表測量二極管的正向電阻時用ＲＸ１、ＲＸ１０、ＲＸ１００、ＲＸ１Ｋ檔分別測出的ＲＤ數(shù)值不同。退出第一幫助回退前進開始最后返回

（６）交流電阻（微變電阻）rD：工作點Ｑ附近電壓微變量與電流微變量之比。

△UD

ＲＤ=————

△ID

正向rD幾至幾十歐姆反向rD幾百千歐姆以上退出第一幫助回退前進開始最后返回（7）最高工作頻率fdm：正常使用的頻率上限。超過fdm，將失去單向?qū)щ娦?。任?wù)二了解幾種特殊的二極管1．穩(wěn)壓二極管2．光電二極管3．發(fā)光二極管LED4．國產(chǎn)二極管的型號命名1．穩(wěn)壓二極管用特殊工藝制造的用來穩(wěn)壓的二極管（反向應(yīng)用）常用型號:２ＣＷ１２ＣＷ５６齊納二極管穩(wěn)壓管的反向擊穿特性曲線比普通二極管的更陡2．光電二極管光電二極管的結(jié)構(gòu)與普通的結(jié)構(gòu)基本相同，只是在它的PN結(jié)處，通過管殼上的一個玻璃窗口能接收外部的光照。光電二極管的PN結(jié)在反向偏置狀態(tài)下運行，其反向電流隨光照強度的增加而上升。

作用：測光，光電池常用型號:２ＤＵ３ＤＵ３１3．發(fā)光二極管LED是一種能把電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊器件用途：發(fā)光指示常用型號:ＨＧ５０５（紅外）ＭＬＥＤ６５０ＦＧ１１２００１4．國產(chǎn)二極管的型號命名項目二晶體三極管的認識及使用二極管是PN結(jié)構(gòu)成，將PN結(jié)做成三明治，是不是可以稱為三極管呢？會有怎樣的特性呢？利用這個三極管，如何將只能用耳機才能聽到的弱信號，轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動揚聲器的強信號？任務(wù)目標

（1）熟悉三極管的種類和表示符號；（2）理解三極管的工作原理；（3）能對三極管的好壞及極性進行判別；（4）能正確使用常用電子儀器。任務(wù)一學習三極管的結(jié)構(gòu)和特性1．三極管的結(jié)構(gòu)及類型2．三極管的特性曲線3．三極管的主要參數(shù)1．三極管的結(jié)構(gòu)及類型

目前國內(nèi)生產(chǎn)的硅管多為NPN型（3D系列），鍺管多為PNP型（3A系列）；根據(jù)頻率特性，可將三極管分為高頻管和低頻管；根據(jù)功率大小可以分為大功率管、中功率管和小功率管。1）三極管的分類按頻率分：低頻管、高頻管按功率分：小功率管、大功率管按材料分：硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分：ＰＮＰ型、ＮＰＮ型按用途分：放大管、開關(guān)管退出第一幫助回退前進開始最后返回2）三極管的結(jié)構(gòu)

三極管由兩個ＰＮ結(jié)，三個半導體區(qū)加上電極和引線封裝而成。退出第一幫助回退前進開始最后返回NNP發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)基極b集電極c發(fā)射極e

ＮＰＮ型三極管的結(jié)構(gòu)特點：基區(qū)很薄且雜質(zhì)濃度較低，發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度比集電區(qū)大很多，集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)大。NNP發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)基極b集電極c發(fā)射極e退出第一幫助回退前進開始最后返回

ＰＮＰ型三極管的結(jié)構(gòu)特點：基區(qū)很薄且雜質(zhì)濃度較低，發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度比集電區(qū)大很多，集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)大。退出第一幫助回退前進開始最后返回P發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射結(jié)集電結(jié)基極b集電極c發(fā)射極eNP三極管的符號:退出第一幫助回退前進開始最后返回NPN型三極管PNP型三極管bcebce

3）三極管的電流分配關(guān)系①三極管放大的外部條件要使三極管正常工作，發(fā)射結(jié)必須正偏，集電結(jié)必須反偏。退出第一幫助回退前進開始最后返回發(fā)射結(jié)集電結(jié)發(fā)射極eNNP基極bEE

be

ECc②三極管內(nèi)載流子的運動發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE

be

ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE

三極管內(nèi)載流子的運動發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE

be

ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE

１、三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程要使三極管正常工作，發(fā)射結(jié)必須正偏，集電結(jié)必須反偏。

三極管內(nèi)載流子的運動發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE

be

ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE

①發(fā)射結(jié)正偏，使發(fā)射區(qū)多子（電子）擴散到基區(qū)，形成IE，同時基區(qū)多子（空穴）也向發(fā)射區(qū)擴散，但摻雜濃度低可忽略不計。

三極管內(nèi)載流子的運動發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE

be

ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE

②電子在基區(qū)的擴散和復合由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子，成為基區(qū)的少子，且濃度不均勻，要向集電結(jié)擴散，同時，部分電子與基區(qū)多子（空穴）復合，復合掉的空穴由EE補充產(chǎn)生新的空穴，形成電流IB’

（較?。?/p>

三極管內(nèi)載流子的運動發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE

be

ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE③集電區(qū)收集電子

因集電結(jié)反偏，到達集電結(jié)邊緣的電子會受集電結(jié)內(nèi)電場的作用迅速漂移過集電結(jié)，進入集電區(qū)形成IC’

三極管內(nèi)載流子的運動發(fā)射結(jié)集電結(jié)NNPEE

be

ECcICIBIEIC’ICBOIB’IE

同時基區(qū)少子（電子）和集電區(qū)少子（空穴）也漂移過集電結(jié)，形成反向飽和電流ICBO

2．三極管的特性曲線（1）輸入特性曲線（2）輸出特性曲線（1）輸入特性曲線當集—射極電壓UCE為常數(shù)時，輸入電路中基極電流IB與基-射極電壓UBE之間的關(guān)系曲線

與二極管類似（2）輸出特性曲線①放大區(qū)IC=βIB（條件：滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏）②截止區(qū)集電極與發(fā)射極之間相當于開關(guān)的斷開狀態(tài)。（條件：發(fā)射結(jié)反向偏置/零偏、集電結(jié)反向偏置）當基極電流IB為常數(shù)時，輸出電路中集電極電流IC與集-射極電壓UCE之間的關(guān)系曲線穿透電流（ICEO）③飽和區(qū)集電極與發(fā)射極之間相當于開關(guān)的閉合狀態(tài)

（條件：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏）3．三極管的主要參數(shù)（1）電流放大系數(shù)（2）極間反向電流（3）極限參數(shù)（1）電流放大系數(shù)①直流電流放大系數(shù)為三極管的集電極電流IC與基極電流IB之比，即②交流電流放大系數(shù)β為集電極電流的變化量ΔIC與基極電流的變化量ΔIB之比，即

（2）極間反向電流①集-基極反向漏電流ICBO當發(fā)射極開路時集電結(jié)上加反向電壓時，流過集電結(jié)的反向飽和電流。②集-射極反向漏電流ICEO當基極開路時，集電極直通到發(fā)射極的反向電流，又叫穿透電流，且有衡量三極管質(zhì)量的重要參數(shù)ICBO和ICEO。值越小，三極管的工作越穩(wěn)定。（3）極限參數(shù)①集電極最大允許電流ICM

集電極電流IC超過一定值時，β將明顯下降，當β下降到正常值的2/3時所對應(yīng)的集電極電流值稱為最大允許集電極電流ICM。②集電極最大允許功率損耗PCM③反向擊穿電壓U(BR)CEO、U(BR)CBO、U(BR)EBOU(BR)CEO：基極開路時集電結(jié)不致?lián)舸?，允許加在集電極一發(fā)射極之間的最高電壓；U(BR)CBO為發(fā)射極開路時集電結(jié)不致?lián)舸?，允許加在集電極一基極之間的最高反向電壓；U(BR)EBO為集電極開路時發(fā)射結(jié)不致?lián)舸试S加在發(fā)射極一基極之間的最高反向電壓。三者的大小如下：U(BR)CEO

＞U(BR)CBO

＞U(BR)EBO項目一穩(wěn)壓電源的認識及應(yīng)用任務(wù)一學習整流電路任務(wù)二學習濾波電路動手做整流濾波電路任務(wù)三學習穩(wěn)壓電路任務(wù)四學習具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路任務(wù)五學習集成穩(wěn)壓電路問題的提出

日常生活中常用到直流穩(wěn)壓電源，如手機、復讀機等，這些直流穩(wěn)壓電源是怎樣工作的？怎樣獲得直流穩(wěn)壓電壓？穩(wěn)壓電源的組成直流穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。變壓器將常規(guī)的交流電壓（220／380V）變換成所需要的交流電壓；整流電路將交流電壓變換成單方向脈動的直流壓；濾波電路再將單方向脈動的直流電中所含的大部分交流成分濾掉，得到一個較平滑的直流電壓；穩(wěn)壓電路用來消除由于電網(wǎng)電壓波動、負載改變對其產(chǎn)生的影響，從而使輸出電壓穩(wěn)定。任務(wù)一學習整流電路

1．單相半波整流電路

（a）單相半波整流電路（b）電壓、電流波形u2正半周期時，Va＞V

b，二極管正向?qū)?。RL上的電壓為uO，電流為iD。u2負半周期時，Va＜V

b

，二極管反向截止，RL

上無電壓。半波整流——在交流電一個周期內(nèi)負載RL上只有半個周期導通，也就是整流電路僅利用了電源電壓u2的半個波。單向脈動輸出電壓，常用一個周期的平均值來表示，即流過負載的平均電流為二極管截止時承受的最大反向電壓為根據(jù)二極管最大平均整流電流IF?

ID和URM就可以選擇合適的整流器件。

圖6-21單相橋式整流電路圖

圖6-22單相橋式整流電路波形圖2．單相橋式整流電路

在RL上輸出電壓平均值UO為

流過負載的平均電流為

整流二極管所承受的最大反向電壓URM

變壓器二次電壓有效值想一想

單相半波整流、全波整流及橋式整流電路中，流過每個二極管的平均電流相同嗎？每個管子承受的反相電壓相同嗎？任務(wù)二學習濾波電路“濾波”——利用電容和電感的電抗作用，濾掉整流后的交流成分，使輸出的直流電平滑，并提高負載上電壓的整流平均值。濾波電路一般由電容、電感及電阻元件等組成。(a)C型(b)L型(c)LC型(d)RC—π型(e)LC—π型圖6-23常用的濾波電路橋式整流電容濾波電路——利用電容充放電作用使輸出電壓uo比較平滑圖6-24橋式整流電容濾波電路直流：不能通過電容（XC=∞）。因容抗XC=1/2πfC交流：只要C足夠大（如幾百微法至幾千微法），XC則很小，可看成短路，即被電容C旁路——流過RL的電流基本上是一個平滑的直流電流從電容的特性看，由于電容兩端電壓不能突變，故負載兩端的電壓也不會突變，因此使輸出電壓平滑，達到濾波目的。

（1）電容濾波電路（C型濾波）濾波過程及波形輸出電壓的大小與RL、C

有關(guān)（a）RLC較大（b）RLC

較小圖6-25電容濾波電路RLC變化時的輸出電壓波形不加濾波電容加濾波電容

放電時間常數(shù)為越大，放電越慢，電壓uo越高，濾波效果越好。通常為式中，T為電源電壓的周期，T=2π／ω。此時橋式整流電容濾波電路輸出電壓的平均值為

UO＝1.2U2決定著濾波效果注意：①濾波電容一般用電解電容，其正極接高電位，負極性接低電位。否則易擊穿、爆裂。②選二極管參數(shù)時，正向平均電流的參數(shù)應(yīng)選大一些。因為開始時電容C上的電壓為零，通電后電源經(jīng)整流二極管給C充電，通電瞬間二極管流過短路電流（稱浪涌電流），通常是正常工作電流IO的（5-7）倍?？傊?，電容濾波電路比較簡單，直流電壓較高，紋波也較小；缺點是輸出特性較差，適用于小電流的場合。

電感電容濾波電路是利用電感線圈對交流電具有較大的阻抗，而對直流的電阻很小的特點，使輸出脈動電壓中的交流分量幾乎全部降落在電感上經(jīng)電容濾波，再次濾掉交流分量，得到較平滑的直流輸出電壓。LC濾波器適用于電流較大，負載變化較大的場合。

圖6-26電感電容濾波電路（2）電感電容濾波電路（LC—T型濾波）π型濾波電路——等效于先C濾波后，再經(jīng)過L、C濾波。π型濾波電路的濾波效果比LC濾波器更好，輸出電壓也較高；但輸出電流較小，帶負載能力較差。

圖6-27π型LC濾波電路（3）復式π型濾波電路（LC—π型濾波）

任務(wù)三學習穩(wěn)壓電路“穩(wěn)壓”——利用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，使整流濾波后的輸出電壓保持恒定。無論是電網(wǎng)電壓的波動，還是負載電阻的變化都會引起輸出電壓的不穩(wěn)定，因此必須穩(wěn)壓。1．并聯(lián)型穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路（1）設(shè)RL不變，電網(wǎng)電壓升高使UI升高，導致UO升高，而UO=UZ。根據(jù)穩(wěn)壓管的特性，當UZ升高一點時，IZ將會顯著增加，限流電阻R上壓降增大，吸收了UI的增加部分，保持UO不變；反之亦然（2）設(shè)電網(wǎng)電壓不變，RL阻值增大時，IL減小，R上壓降UR將會減小。由于UO=UZ=UI－UR，故UO升高，即UZ升高，IZ增加。由于流過限流電阻R的電流為IR=IZ＋IL，可使R上的電流不變，導致壓降UR基本不變，則UO也就保持不變。反之亦然。在實際使用中，這兩個過程是同時存在的，而兩種調(diào)整也同樣存在。因而無論電網(wǎng)電壓波動或負載變化，都能起到穩(wěn)壓作用。注意：穩(wěn)壓二極管的這種穩(wěn)壓調(diào)節(jié)能力是極有限的，它只適用負載電流變化小(一般為幾十mA)、穩(wěn)壓要求不高的場合。2．串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路并聯(lián)型穩(wěn)壓電路——輸出電流較小，輸出電壓不可調(diào)，不能滿足多數(shù)場合下的應(yīng)用。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路——以穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路為基礎(chǔ)，利用晶體管的電流放大作用，增大負載電流；在電路中引入深度電壓負反饋使輸出電壓穩(wěn)定；并且，通過改變反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)使輸出電壓可調(diào)。圖6-33串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路只要調(diào)整IB可以控制UCE的變化負載電流最大變化范圍等于穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流和最小穩(wěn)定電流之差，即（IZmax－IZmin）因此擴大負載電流最簡單的方法是利用晶體管的電流放大作用，將穩(wěn)壓管穩(wěn)定電路的輸出電流放大后，再作為負載電流電路采用射極輸出形式，因而引入了電壓負反饋，可以穩(wěn)定輸出電壓

當電網(wǎng)電壓上升引起UI上升

UI↑→UO↑UBE↓→IB↓→UCE↑UO↓當負載RL電阻變小引起負載電流增大

RL↓→IL↑→UO↓→UBE↑→IB↑→UCE↓UO↓調(diào)整管——三極管VT起到了調(diào)整輸出電壓的作用基準電壓——穩(wěn)壓二極管向調(diào)整管基極提供的穩(wěn)定直流電壓穩(wěn)壓管VZ的穩(wěn)定電壓UZ不變，則UBE下降UZ不變，UBE上升由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路輸出電流的分析可知晶體管基極電流的最大變化范圍為（IZmax－IZmin）由于晶體管的電流放大作用，負載電流的最大變化范圍為:

大大提高了負載電流的調(diào)節(jié)范圍。輸出電壓為:串聯(lián)型穩(wěn)壓電源——由于調(diào)整管與負載相串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源——由于調(diào)整管工作在線性區(qū)任務(wù)四學習具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路二極管穩(wěn)壓電路輸出電壓的數(shù)值是固定的，并且基本上是由穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值所決定的?；敬?lián)型穩(wěn)壓電路雖然帶負載能力得到了提高，但其穩(wěn)壓效果比用硅二極管穩(wěn)壓電路還要差一些。改進的辦法是在穩(wěn)壓電路中引入放大環(huán)節(jié)。圖6-34具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路調(diào)整管放大管集電極電阻VT2的作用是將電路輸出電壓的變化量和基準電壓比較后進行放大，然后再送到調(diào)整管進行輸出電壓的調(diào)整。只要輸出電壓有一點微小的變化，就能引起調(diào)整管的UCE1發(fā)生較大變化，提高了穩(wěn)壓電路的靈敏度，改善了穩(wěn)壓效果。取樣電路，送到放大管VT2的基極穩(wěn)定的基準電壓圖6-34具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路調(diào)整管放大管集電極電阻取樣電路穩(wěn)定的基準電壓UI↑→UO↑→VB2↑→UBE2↑→IB1（IC2）↑→UC2↓

UO↓←UCE1↑←IC1↓←（UBE1↓）穩(wěn)壓原理UBE2=VB2－UZ可實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)一個實用的串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路至少包含調(diào)整管、基準電壓電路、取樣電路和比較放大電路四部分,其方框如圖6-35所示。圖6-35實用串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電源的方框圖任務(wù)五學習集成穩(wěn)壓電路優(yōu)點：分立元件的穩(wěn)壓電源，輸出功率大、靈活、適用性強弱點：體積大、焊點多、調(diào)試麻煩和可靠性差。集成穩(wěn)壓器：隨著電子電路集成化和功率集成技術(shù)的發(fā)展，穩(wěn)壓電源中的調(diào)整環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)、基準環(huán)節(jié)、取樣環(huán)節(jié)和啟動保護電路等全部集成在一塊半導體硅片上而形成。目前用得最廣泛的是串聯(lián)調(diào)整式的三端集成穩(wěn)壓器。分為固定輸出三端穩(wěn)壓器和可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器圖6-36三端集成穩(wěn)壓器外觀（1）固定輸出三端穩(wěn)壓器——固定輸出三端穩(wěn)壓器分為正負兩種。W78××系列穩(wěn)壓器輸出的是固定正電壓有5、8、12、15、18和24V等多種78后面的數(shù)字代表該穩(wěn)壓器輸出的正電壓數(shù)值如W7815即表示穩(wěn)壓輸出為15V。使用時三端集成穩(wěn)壓器接在整流濾波電路之后，最高輸出電壓為35V，為了具有良好的穩(wěn)壓效果，最小輸入、輸出電壓差為2～3V，最大輸出電流為2.2A。W79××系列穩(wěn)壓器輸出固定負電壓此時管腳1為公共端、2為輸出端、3為輸入端。參數(shù)與W78××系列基本相同。1．三端集成穩(wěn)壓器的分類該穩(wěn)壓器輸出的可調(diào)電壓也有正負之分常用的W117、W217、W317等穩(wěn)壓器輸出可調(diào)正電壓，此時管腳1為調(diào)整端、2為輸入端、3為輸出端，其輸出電壓為1.2～37V連續(xù)可調(diào)；W137、W237、W337等穩(wěn)壓器輸出可調(diào)負電壓，此時管腳1為調(diào)整端、2為輸出端、3為輸入端，其輸出電壓為－1.2～－37V連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流為1.5A。三端集成穩(wěn)壓器內(nèi)部電路設(shè)計完善，輔助電路齊全，只需連接外圍很少的元件就能構(gòu)成一個完整的穩(wěn)壓電源，并可以實現(xiàn)提高輸出電壓、擴展輸出電流以及輸出電壓可調(diào)等多種功能。（2）可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器（1）輸出固定電壓的穩(wěn)壓電路輸入電壓接在1、3端，2、3端輸出固定的且穩(wěn)定的直流電壓。根據(jù)負載的需要選擇不同型號的集成穩(wěn)壓器如需要5V直流電壓時，可選用型號W7805的穩(wěn)壓器。2．三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用(a)輸出固定正電壓(b)輸出固定負電壓CI取0.1~1μF；用以抵消輸入端較長接線的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩，接線不長時可以不用CO一般為1μF圖6-38所示為應(yīng)用于小屏幕黑白電視機的12V直流電源電路，采用W7812穩(wěn)壓器。220V交流電壓經(jīng)電源變壓器降壓并經(jīng)整流濾波后，輸出19V的直流電壓，作為穩(wěn)壓器的輸入電壓，經(jīng)W7812穩(wěn)壓后輸出12V的穩(wěn)定電壓。圖6-38W7812穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路雙路直流電源——同時輸出正、負電壓圖6-39是由W78××系列和W79××系列集成穩(wěn)壓器組成的同時輸出正、負電壓的穩(wěn)壓電路。圖6-39輸出正負電壓的穩(wěn)壓電路（2）輸出正負電壓的穩(wěn)壓電路由W117（W317）三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器組成的穩(wěn)壓電源電路R1兩端的電壓即3、1之間的基準電壓為1.25V，輸出電壓UO可表示為可見，調(diào)節(jié)電位器RP可改變輸出電壓UO的大小，其變化范圍為1.25~37V連續(xù)可調(diào)。圖6-40W317三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器（3）輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路3.5.

變壓器一.變壓器的用途變壓器是按照電磁感應(yīng)原理制成的一種靜止的電氣設(shè)備。他將某一數(shù)值的交流電壓轉(zhuǎn)換變?yōu)橥活l率的另一種或兩種以上數(shù)值不同的交流電壓。變壓器用于變壓、變流、變阻抗及相數(shù)變換等方面。1.1.1

變壓器的用途作用：變換電壓、變換電流和變換阻抗的功能。應(yīng)用：將電路分為兩部分：主電路、控制電路?？刂齐娐芬话闶墙?jīng)變壓器降壓得到的中低電壓電路。大部分應(yīng)用于電力系統(tǒng)。根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的電氣設(shè)備1.1.2

變壓器的分類

電力變壓器電爐變壓器電焊變壓器特種變壓器整流變壓器試驗變壓器

儀用互感器控制用變壓器1．變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器由鐵芯和繞在鐵芯上的多個繞組兩部分組成繞組由漆包銅線繞制而成，是變壓器的電路部分。一般變壓器有兩個繞組，與電源相連的繞組稱為一次繞組(或稱原繞組、初級繞組)，與負載相連的繞組稱為二次繞組(或稱副繞組、次級繞組)，匝數(shù)分別為N1和N2，一次、二次繞組套裝在同一鐵芯柱上。有時為了得到多組輸出電壓，二次側(cè)就接成多組繞組。主要組成部分是鐵芯和繞組鐵芯：構(gòu)成變壓器的磁路；分為心式和殼式兩種繞組套在鐵芯柱上；大容量繞組包圍在鐵芯中間；小型繞組：構(gòu)成變壓器的電路；分為同心式和交疊式基本工作原理和分類一、基本工作原理

變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓，產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應(yīng)電動勢。

只要一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能達到改變壓的目的。當一次繞組接上交流電壓u1時，一次繞組中便有電流i1通過，一次繞組的磁動勢N1i1產(chǎn)生的磁通Φ1絕大部分通過鐵芯而閉合，從而在二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如果二次繞組中接有負載，那么二次繞組中就有電流i2通過，二次繞組的磁動勢N2i2也產(chǎn)生磁通Φ2，其絕大部分也通過鐵芯而閉合。鐵芯中的磁通是兩者的合成，稱為主磁通Φ，它交鏈一次、二次繞組并在其中分別感應(yīng)出電動勢為e1和e2。此外，一次、二次繞組的磁動勢還分別產(chǎn)生與本繞組相交鏈的漏磁通Φσ1和Φσ2，它們分別在各自繞組中感應(yīng)出漏磁電動勢eσ1和eσ2。變壓器提供給負載的電壓就是e2和eσ2的疊加量u`?；竟ぷ髟?/p>

1—一次繞組；2—二次繞組；3—鐵心；4—負載變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖

變壓器的圖形符號及文字符號

型號與額定值一、型號

型號表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內(nèi)容，表示方法為

如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強迫油循環(huán)風冷三繞組銅線有載調(diào)壓，額定容量250000kVA，高壓額定電壓220kV電力變壓器。二、額定值此外，額定值還有額定頻率、效率、溫升等。指長期運行時所能承受的工作電壓指銘牌規(guī)定的額定使用條件下所能輸出的視在功率。指在額定容量下，允許長期通過的額定電流。在三相變壓器中指的是線電流

基本結(jié)構(gòu)一、鐵心

變壓器的主磁路，為了提高導磁性能和減少鐵損，用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。

變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。

油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油是冷卻介質(zhì)，又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子（散熱器或冷卻器）。

將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引線對地的絕緣，擔負著固定的作用。二、繞組三、油箱四、絕緣套管此外，還有儲油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器。①額定容量SN：變壓器輸出的額定視在功率。單相變壓器：SN=U2NI2N=U1N

I1N（VA）三相變壓器：SN=√3U2NI2N=√3U1N

I1N（VA）②原邊額定電壓U1N：原邊繞組應(yīng)施加的正常電壓。原邊額定電流I1N：U1N作用下原邊允許通過電流的限額。③副邊額定電壓U2N：原邊為U1N

時副邊的空載電壓副邊額定電流I2N：原邊為U1N

時副邊繞組允許長期通過的電流限額。④額定頻率fN：是指電源的工作頻率。我國的工業(yè)頻率50Hz。⑤變壓器的效率N

：N=P2N/P1N變壓器的銘牌電磁關(guān)系一、空載運行時的物理情況3.5.2單相變壓器的空載運行

同名端同名端的判斷：與繞組繞向有關(guān)。指原、副繞組的兩個瞬時極性相同的端。

同名端的測定：直流法、交流法。直流法

交流法

變壓器的運行特性變壓器負載運行時,一、二次繞組的內(nèi)阻抗壓降隨負載變化而變化。負載電流增大時，內(nèi)阻抗壓降增大，二次繞組端電壓變化也增大。變壓器運行特性主要有外特性和效率特性。1.變壓器的外特性外特性：指一次側(cè)電源電壓和負載功率因數(shù)均為常數(shù)時，二次側(cè)電壓隨負載變化的關(guān)系。電壓變化率：變壓器一次側(cè)電壓為額定值，二次側(cè)空載電壓與負載電壓之差對額定電壓的百分比.反映電源電壓的穩(wěn)定性。

2.變壓器的效率特性變壓器傳送電功率時，由于內(nèi)部有損耗（銅損和鐵損等），使輸出功率減小。變壓器的效率為輸出有功功率與輸入有功功率之比。銅損與負載電流平方成正比，為可變損耗；鐵損主要為渦流、磁滯損耗，基本為常數(shù)；變壓器的銅損等于鐵損時可取得最大效率。1.3

三相變壓器三相變壓器組：超高壓、特大容量三相心式變壓器：電力系統(tǒng)1.3.1

連接組別1.3.2變壓器的并聯(lián)運行1.3.3電力變壓器運行維護、

常見故障及處理方法連接組別無論是變壓器的并聯(lián)運行，還是對三相負載的供電，連接組別對其都有重要的影響。1.單相變壓器連接組別

II0（II12）：同相，即高、低壓繞組對應(yīng)電勢相量方向相同。

II6：反相，即高、低壓繞組對應(yīng)電勢相量方向相反。表征變壓器一、二次繞組線電勢相位差的一種標記。2.三相變壓器連接組別三相變壓器一、二次繞組可分別連接成“Y”形或“△”形，常稱星形接法或角形接法。連接組別主要與繞組的繞向、同名端的標記以及繞組的連接方法有關(guān)。原、副繞組相電勢之間相位關(guān)系只有兩種：同相與反相。

來源：三相變壓器一、二次側(cè)均為三相對稱連接，無論接成“Y”形或“△”形，同一相的一、二次對應(yīng)端的線電勢相位差總是“30度”的倍數(shù)。變化一個周期為“12點”，正好與時鐘的整點指示完全一致，故稱三相變壓器的聯(lián)接組別為“1點聯(lián)接，2點聯(lián)接…12點（或0點）。規(guī)定：取定一、二次繞組對應(yīng)線電勢比較，并將一次繞組線電勢作“時鐘軸心”，從原邊向量沿順時針方向轉(zhuǎn)到副邊向量，轉(zhuǎn)過角度除以30，就是其聯(lián)接組別的點數(shù)。1.3.2

變壓器的并聯(lián)運行并聯(lián)運行條件各并聯(lián)變壓器的一、二次側(cè)額定電壓必須相同，即變比要相等各并聯(lián)變壓器的聯(lián)接組別必須相同各并聯(lián)變壓器的阻抗電壓要相等指一、二次繞組分別并在進、出邊的公用母線上

1.4特殊變壓器變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。儀用互感器

電壓互感器

電流互感器自耦變壓器電焊變壓器電焊變壓器特點：電焊時要求有下降的外特性，即起弧電壓要高,(60～85伏)；起弧后，要求電壓迅速下降,(約30伏)；短路時，短路電流不要過大。常用交流電焊機實際是特殊變壓器。常用電焊變壓器串聯(lián)電抗器式電焊變壓器

磁分路式電焊變壓器

一.自耦變壓器

1.結(jié)構(gòu)：只有一個繞組，原副邊共用一部分線圈，兩者除了有磁的聯(lián)系外，還有直接電的聯(lián)系。

2.工作原理：

3.優(yōu)缺點：與同等容量的變壓器比，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，損耗小，效率高；但短路電流大，且存在高低壓竄邊的潛在危險，故采取的繼電保護較復雜。1．自耦變壓器只要適當選擇N2，即可在二次側(cè)獲得所需的電壓（a）自耦變壓器的電路示意圖（b）三相自耦變壓器（c）調(diào)壓器自耦變壓器的一、二次之間有電的直接聯(lián)系，當高壓側(cè)發(fā)生接地或二次繞組斷線等故障時，高壓將直接串入低壓側(cè)造成人身事故。其次，一次和二次不可接錯，否則很容易造成電源被短路或燒壞自耦變壓器。另外，當三相自耦變壓器繞組接地端誤接到電源相線時，即使二次電壓很低，人觸及二次側(cè)任一端均有觸電的危險。自耦變壓器普通雙繞組變壓器只有磁的耦合，而無電的直接聯(lián)系，自耦變壓器的原副邊兩種聯(lián)系同時存在。特點：一個原副邊共用一個線圈，帶有可滑動抽頭的變壓器工作原理：注意事項：自耦變壓器低壓側(cè)的設(shè)備必須有高壓保護裝置，以及短路保護措施。電壓互感器：用于測量高壓線路的電壓。

1.結(jié)構(gòu)：原繞組N1匝數(shù)多，導線細，并聯(lián)在被測量線路中；副繞組N2匝數(shù)少，導線粗，與測量儀表、繼電器并聯(lián)。3.5.4互感器2.電流互感器主要用在電網(wǎng)線路中的大電流測量。特點：原邊匝數(shù)很少（一匝或幾匝），副邊匝數(shù)較多；副邊接儀用電流表或其它電流線圈，原邊額定電流為10～15000安，副邊額定電流均采用5安。

用于測量用的變壓器稱為儀用互感器，簡稱互感器。按用途可分為電流互感器和電壓互感器。電流互感器的一次繞組匝數(shù)很少，串聯(lián)在被測電路上；二次繞組匝數(shù)很多，與儀表相串聯(lián)構(gòu)成閉合回路。I1＝ki

I2

（a）電流互感器原理接線圖（b）鉗形電流表電流互感器接于高壓電路，為了保證安全，二次線圈的一端及互感器鐵芯必須接地，而且使用時副繞組電路不允許開路（二）電流互感器：用于測量大電流線路的電流。

1.結(jié)構(gòu)：原繞組N1在匝數(shù)少，與被測電路串聯(lián)；副繞組N2匝數(shù)多，與測量儀表串聯(lián)。（如圖）

2.原理：（一般I2N＝5A）

3.使用：1）副邊嚴禁開路運行，當必須從使用著的電流互感器副邊拆除儀表時，應(yīng)首先將副邊可靠短接。

2）副邊、鐵芯外殼應(yīng)可靠接地。工作原理：實測電流值等于副邊電流表的讀數(shù)乘以電流比。注意事項：電流互感器在運行、接入、退出時，絕不能使副邊開路，否則會因過高的副邊感應(yīng)電勢而擊穿繞組，傷及工作人員；副繞組、鐵心、外殼必須可靠接地，以保證工作人員安全。

3.使用：1）副邊嚴禁短路運行；

2）副邊、鐵芯外殼應(yīng)可靠接地。1.電壓互感器用于供電系統(tǒng)監(jiān)測高壓電網(wǎng)中的電壓變化情況，將其變成標準等級的低壓以供測量儀表使用。特點：原邊匝數(shù)多，副邊匝數(shù)少,變比大；原邊按不同電網(wǎng)電壓等級設(shè)定，副邊額定電壓均為100伏。工作原理：實測電壓值為副邊電壓表讀數(shù)乘以變比。注意事項：電壓互感器副邊不能短路，否則會因過大的繞組電流而燒毀線圈；副繞組、鐵心、外殼必須可靠接地，以保證工作人員安全。三相變壓器磁路系統(tǒng)一、組式磁路變壓器二、心式磁路變壓器特點是：三相磁路彼此無關(guān)聯(lián)。特點是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。電路系統(tǒng)一、變壓器的端頭標號繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點首端末端首端末端高壓繞組U1U2U1、V2、W1U2、V2、W2N低壓繞組u1u2u1、v1、w1u2、v2、w2n中壓繞組U1mU2mU1m、V1m、W1mU2m、V2m、W2mNm3.6.1直流電機的基本工作原理優(yōu)點：調(diào)速性能良好，起動轉(zhuǎn)矩和過載能力較大。缺點：制造復雜，成本較高，運行中電流換向的故障多，對粉塵、易燃易爆場所無法應(yīng)用。用途：在需要較大起動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機械上（如電車、電氣機車等）和要求性能高的生產(chǎn)機械（如軋鋼機等）上廣泛應(yīng)用。3.6.

電動機

（a）ZYT系列（b）J-SZ（ZYT）-PX系列（c）ZK13TH型直流電機實物圖直流電機的基本工作原理及結(jié)構(gòu)直流電機電樞繞組的感應(yīng)電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機的能量轉(zhuǎn)換示意圖

直流電機基本工作原理及結(jié)構(gòu)每一臺直流電機既可以作為發(fā)電機運行，也可以作為電動機運行。

直流電動機原理示意圖磁極電樞換向器電刷基本工作原理（a）直流電機分解圖端蓋風扇電樞電刷架端蓋基本結(jié)構(gòu)1—風扇2—機座3—電樞4—主磁極5—電刷架6—換向器7—接線板8—出線盒9—端蓋10—換向磁極11—轉(zhuǎn)軸12—電樞鐵芯13—電樞繞組14—電刷（b）直流電機剖視圖（c）直流電機截面圖①定子：產(chǎn)生磁場并起機械支撐作用（由主磁極、換向磁極、機座、端蓋、軸承、電刷裝置等部件組成）。②轉(zhuǎn)子（電樞）：產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，能量轉(zhuǎn)換的樞紐（由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、風扇、轉(zhuǎn)軸等部件組成）。③氣隙：定子、轉(zhuǎn)子之間的間隙。組成①定子端蓋機座主磁極電刷架換向極主磁極機座主磁極鐵芯勵磁繞組換向極換向極鐵芯換向極繞組

機座作用：1）作為磁軛傳導磁通，是磁路的一部分；2）固定主磁極、換向磁極和端蓋等部件；3）借用機座的底腳把電機固定在基礎(chǔ)上。機座必須具有足夠的機械強度和良好的導磁性能。電刷裝置（a）電刷裝置結(jié)構(gòu)（b）電刷在刷握中的安放

電刷裝置刷桿座彈簧壓板刷桿電刷刷握電刷刷握刷辮壓指壓緊彈簧端蓋端蓋一般用鑄鐵制成，固定于機座兩端；作用：裝有軸承支撐電樞轉(zhuǎn)動；保護電機避免外界雜物落進；維護人身安全，防止接觸電機內(nèi)部器件。

②轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子及電樞鐵芯沖片換向器電樞繞組元件電樞鐵芯徑向通風道齒槽軸向通風孔電樞繞組

線圈槽內(nèi)安放示意圖電樞槽內(nèi)絕緣

上層有效邊端接部分下層有效邊線圈末端線圈首端槽楔線圈絕緣導體層間絕緣槽絕緣槽底絕緣換向器換向器結(jié)構(gòu)片間云母鎖緊螺母V形環(huán)套筒云母絕緣換向片換向片轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸起電樞旋轉(zhuǎn)的支撐作用，需有一定的機械強度和剛度，一般用圓鋼加工而成。

氣隙氣隙是電機主磁極與電樞之間的間隙，小型電機氣隙約為1mm~3mm，大型電機氣隙約為10mm~12mm。氣隙雖小，因空氣磁阻較大，在電機磁路系統(tǒng)中有重要作用,其大小、形狀對電機性能有很大的影響。型號Z2—31勵磁并勵額定功率1.1kW勵磁電壓110V額定電壓110V勵磁電流0.895A額定電流13.3A定額連續(xù)額定轉(zhuǎn)速1000r/min溫升75℃出廠編號一××××××出廠日期×年×月中國×××電機廠直流電機的銘牌型號直流電動機的主要種類、性能特點及典型應(yīng)用

電動機種類主要性能特點典型生產(chǎn)機械舉例直流電動機他勵、并勵機械特性硬、啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬、平滑性好調(diào)速性能要求高的生產(chǎn)機械，如大型機床（車、銑、刨、磨、鏜）、高精度車床、可逆軋鋼機、造紙機、印刷機等串勵機械特性軟、啟動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強、調(diào)速方便要求啟動轉(zhuǎn)矩大、機械特性軟的機械，如電車、電氣機車、起重機、吊車、卷揚機、電梯等復勵機械特性硬度適中、啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速方便1．型號2．額定功率PN3．額定電壓UN4．額定電流IN5．額定轉(zhuǎn)速nN6．勵磁7．勵磁電壓Uf8．勵磁電流If9．定額10．溫升τN11．額定效率ηN

12．線端標記2．額定功率PN額定功率是指電機在額定運行時的輸出功率。對電動機來說，是指軸上輸出的機械功率；對發(fā)電機來說，是指電樞輸出的電功率，單位為kW（千瓦）。3．額定電壓UN額定電壓是指電樞繞組能夠安全工作的最大輸入電壓（電動機）或輸出電壓（發(fā)電機），單位為V（伏）。4．額定電流IN額定電流是指電機在額定運行時，電樞繞組允許流過的最大電流，單位為A（安）。5．額定轉(zhuǎn)速nN額定轉(zhuǎn)速是指電機在額定電壓、額定電流和額定功率下運行時，電機的旋轉(zhuǎn)速度，單位為r/min（轉(zhuǎn)/分）。6．勵磁指電機的勵磁方式，如他勵、并勵、串勵和復勵等。7．勵磁電壓Uf對并勵電機來說，勵磁電壓就等于電機的額定電壓；對他勵電機來說，勵磁電壓要根據(jù)使用情況決定。8．勵磁電流If指電機產(chǎn)生主磁通所需要的最大允許勵磁電流。9．定額指電機按銘牌數(shù)值工作時可以連續(xù)運行的時間和順序。定額分為連續(xù)定額、短時定額、斷續(xù)定額3種，例如銘牌上標有“連續(xù)”，表示電機可不受時間限制連續(xù)運行。10．溫升τN表示電機允許發(fā)熱的限度。一般將環(huán)境溫度定為40℃。例如溫升80℃，則電機溫度不可超過80℃+40℃=120℃，否則，電機就要縮短使用壽命。溫升限度取決于電機采用的絕緣材料。11．額定效率ηN

電機在額定狀態(tài)工作時，輸出功率P2與輸入功率P1的百分比值。額定功率與額定電壓和額定電流的關(guān)系如下：

直流電動機PN=UNINηN×10-3Kw

直流發(fā)電機PN=UNIN×10-3kW

12．線端標記繞組名稱出線端標記繞組名稱出線端標記始端末端始端末端電樞繞組A1或S1A2或S2并勵繞組E1或B1E2或B2換向極繞組B1或H1B2或H2他勵繞組F1或T1F2或T2串勵繞組D1或C1D2或C2國產(chǎn)電動機出線端標記銘牌上還標有勵磁方式、額定勵磁電壓、額定勵磁電流和絕緣等級等參數(shù)直流電動機的分類勵磁方式：勵磁繞組和電樞繞組之間的連接方式1．他勵方式2．并勵方式3．串勵方式4．復勵方式1．他勵方式（a）他勵直流發(fā)電機（b）他勵直流電動機圖5.27他勵直流電機的勵磁方式勵磁繞組單獨由其他直流電源供電的方式

勵磁繞組和電樞繞組無電路上的聯(lián)系

Ia=I

I

負載電流I

負載電流勵磁電流If由獨立的直流電源供電，與電樞電流Ia無關(guān)

2．并勵方式發(fā)電機：勵磁電流由發(fā)電機自身提供，Ia=I+If電動機：勵磁繞組與電樞繞組并接于同一外加電源，勵磁電流由外加電源提供，Ia=I－If勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)的方式

（a）并勵直流發(fā)電機（b）并勵直流電動機圖5.28并勵直流電機的勵磁方式3．串勵方式（a）串勵直流發(fā)電機（b）串勵直流電動機圖5.29串勵直流電機的勵磁方式勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)再接通直流電源的方式

發(fā)電機：勵磁電流由發(fā)電機自身提供電動機：勵磁繞組與電樞繞組串接于同一外加電源，勵磁電流由外加電源提供勵磁繞組和電樞繞組串聯(lián)，Ia=I=If

4．復勵方式

（a）復勵直流發(fā)電機（b）復勵直流電動機圖5.30復勵直流電機的勵磁方式差復勵：兩者磁勢方向相反積復勵：串勵繞組產(chǎn)生的磁勢與并勵磁勢方向相同兩個勵磁繞組（一個和電樞并聯(lián)，一個和電樞串聯(lián)）的方式直流電動機的主要種類、性能特點及典型應(yīng)用

電動機種類主要性能特點典型生產(chǎn)機械舉例直流電動機他勵、并勵機械特性硬、啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬、平滑性好調(diào)速性能要求高的生產(chǎn)機械，如大型機床（車、銑、刨、磨、鏜）、高精度車床、可逆軋鋼機、造紙機、印刷機等串勵機械特性軟、啟動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強、調(diào)速方便要求啟動轉(zhuǎn)矩大、機械特性軟的機械，如電車、電氣機車、起重機、吊車、卷揚機、電梯等復勵機械特性硬度適中、啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速方便直流電機主要系列Z4系列：一般用途的小型直流電動機；ZT系列：廣調(diào)速直流電動機；ZJ系列：精密機床用直流電動機；ZTD系列：電梯用直流電動機；ZZJ系列：起重冶金用直流電動機；ZD2、ZF2系列：中型直流電動機；ZQ系列：直流牽引電動機；Z-H系列：船用直流電動機；ZA系列：防爆安全用電動機；ZLJ系列：力矩直流電動機。Ea—電樞電動勢p

—電機極對數(shù)N

—電樞繞組總導體數(shù)a—電樞繞組并聯(lián)支路對數(shù)Φ—氣隙磁通，單位韋伯（Wb）n—電機轉(zhuǎn)速，單位轉(zhuǎn)/分（r/min）Ce—電樞電動勢常數(shù)電樞感應(yīng)電動勢直流電機電樞繞組的感應(yīng)電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩根據(jù)電磁定律可知，無論是直流發(fā)電機還是直流電動機，當其運行時，電樞繞組切割磁場就要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由于電樞繞組中又有電流通過（帶負載）,其與磁場的作用就會產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。T—電磁轉(zhuǎn)矩CT

—轉(zhuǎn)矩常數(shù)Ia

—電樞電流電磁轉(zhuǎn)矩直流電動機的機械特性直流電動機基本方程式機械特性方程式固有機械特性固有機械特性

他勵直流電機具有硬特性

直流電動機的啟動全壓啟動減壓啟動電樞串電阻啟動1.電樞起動電流應(yīng)限制在允許值之內(nèi).2.具有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩.采用單獨電源供電，啟動電流小、啟動平滑、能耗少，但需專用電源。多用于經(jīng)常啟動的大、中型直流電動機。減壓啟動啟動能耗較大，不適用于經(jīng)常啟動的大、中型直流電動機。電樞串電阻啟動4.2.3

直流電動機的調(diào)速電樞串電阻調(diào)速降壓調(diào)速弱磁調(diào)速負載不變的情況下，人為地改變電動機的轉(zhuǎn)速

★電樞串電阻調(diào)速只能在低于額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)調(diào)速。設(shè)備簡單，但特性變軟，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差，電阻上的功率損耗較大。適用于nN以下，不需要經(jīng)常調(diào)速的場合。電源電壓U=UN，氣隙磁通Ф=ФN，電樞外串電阻R越大，穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速越低機械特性曲線

★降壓調(diào)速調(diào)節(jié)電樞電壓U、n0變化，但機械特性硬度不變。只適用于他勵式電機在nN以下調(diào)節(jié)。機械特性曲線

氣隙磁通Ф=ФN，電樞外串電阻RΩ=0，改變電樞端電壓

一組平行曲線

★弱磁調(diào)速機械特性曲線電源電壓U=UN，電樞外串電阻RΩ=0，改變氣隙磁通Ф

只能在高于額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)調(diào)速。調(diào)速范圍大，機械特性較硬，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較好，調(diào)速平滑，電阻上的功率損耗較小。多用于并勵式電機在nN以上調(diào)速。4.2.4

直流電動機的制動與反轉(zhuǎn)他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的反轉(zhuǎn)指電機運行時，當電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相反時的工作狀態(tài)?！锼麆钪绷麟妱訖C的制動1.能耗制動系統(tǒng)將本身貯存的動能發(fā)電,轉(zhuǎn)換成電能,消耗在電樞回路的電阻上。2.反接制動①電源反接制動電機將系統(tǒng)動能發(fā)電，同時電源也向電機輸入電能，這些能量大都消耗在電樞回路電阻中。②倒拉反接制動電源向電機供電，電機也在利用機械能發(fā)電，能量大都消耗在電樞回路的電阻上。③回饋制動電機此時輸出電能，電源則在吸收電能，電機處于發(fā)電工作狀態(tài)?！锼麆钪绷麟妱訖C的反轉(zhuǎn)改變勵磁電流方向用于大容量電機對反轉(zhuǎn)速度要求不高的場合。并勵式一般不采用。改變電樞電壓極性實際應(yīng)用大多采用該種方法。3.6.2異步電動機及電氣控制三相異步電動機的基本工作原理

2.1三相異步電動機的運行分析

2.2三相異步電動機的拖動及電氣控制

2.3單相異步電動機2.4特點：運行可靠、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、維護容易、價格低廉等，應(yīng)用廣泛。分類：三相異步電動機和單相異步電動機。單相異步電動機因容量小，在實驗室和家用電器設(shè)備中用得較多；而三相異步電動機則廣泛用于生產(chǎn)中。異步電動機的特點和分類三相異步電動機的種類及外形圖YS系列YEJ系列電磁制動式

JR系列繞線型

MC/MY單相鋁殼式Y(jié)B2隔爆型

Y2系列YS系列YS系列YS系列三相異步電動機的主要用途與分類按定子相數(shù)分類