专题一 变压器的工作原理及分类（教案）-山东省职教高考《电机与电气控制技术》（高教版） 专题复习讲练测

专题一 变压器的工作原理及分类（教案）-《电机与电气控制技术》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.学生应理解变压器的电磁感应原理、变压比概念以及磁通量在变压器中的作用。需要掌握输入和输出电压、匝数比之间的关系。 2.理解变压器的基本工作原理，包括变压比的计算方法和磁通量的影响因素。 3.了解变压器线组的结构和作用，如何影响变压器的工作性能。 4.了解变压器在不同负载条件下的工作特点和安全运行要求。 5.学生应了解不同类型变压器的特点和应用，包括自耦变压器、隔离变压器等。 [课时安排] 1课时 [知识梳理] 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应原理工作的,图1-3所示为单相变压器工作原理示意图。变压器的主要部件是铁心和绕组。两个互相绝缘且匝数不同的绕组分别套装在铁心上,两绕组间只有磁的耦合而没有电的联系,其中接电源”,的绕组称为一次绕组(曾称为原绕组、初级绕组),用于接负载的绕组称为二次绕组(曾称为副绕组、次级绕组)。 二、其他变压器 其他变压器包括试验用高压变压器、输出电压可调的调压变压器、产生脉冲信号的脉冲变压器、压力传感器中的差动变压器等。 变压器还有其他分类方法,如按绕组的结构分为双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器等:按冷却方式不同分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器、树脂变压器等。 3、 单相变压器根据铁心结构形式的不同可分为心式变压器、壳式变压器和C型变压器三大类。 四、绕组(线圈) 1.绕组的作用及材料 变压器的线圈通常称为绕组,它是变压器中的电路部分,小变压器一般用具有绝缘的漆句圆铜线绕制而成,对容量稍大的变压器则用扁铜线或扁铝线绕制。 2.绕组的结构 在变压器中,接到高压电网的绕组称为高压绕组,接到低压电网的绕组称为低压绕组。按高压绕组和低压绕组的相互位置和形状不同,绕组可分为同心式和交叠式两种。 (1)同心式绕组同心式绕组是将高、低压绕组同心地套装在铁心柱上,如图1-8(a)所示。小容量单相变压器一般用此种结构,通常是接电源的一次绕组绕在里层,绕完后包上绝缘材料再绕二次绕组,一、二次绕组呈同心式结构。同心式绕组按其绕制方法的不同又可分为圆筒式、螺旋式和连续式等多种。同心式绕组的结构简单、制造容易,小型电源变压器、控制变压器、低压照明变压器等均采用这种结构。国产电力变压器基本上也采用这种结构。 3.感应电动势的参考方向 由交变磁通中产生的感应电动势e,其参考方向与产生该磁通的电流参考方向一致(即感应电动势e与产生它的磁通 Φ之间符合右手螺旋定则),。注意:感应电动势e的方向从负到正。 [真题练讲] 1. (2021年山东省统一考试)过负载状态下，变压器可能出现的问题是： A. 输出电压增加。 B. 铁心温度降低。 C. 变压器损坏或发生过热。 D. 输入电流减小。 答案：C。解析：过负载状态下，变压器可能发生过热或损坏，因为超过设计负载会导致过多的电流通过变压器。 2. (2020年山东省统一考试)关于变压器的工作原理，以下哪个描述是正确的？ A. 变压器通过电磁感应实现电流的转换。 B. 变压器通过电阻变化实现电压的转换。 C. 变压器改变电能的大小。 D. 变压器仅适用于直流电路。 答案：A。解析：变压器的工作原理是基于电磁感应，因此选项 A 正确。电磁感应是指当导体在磁场中运动或者磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势，这一原理被应用于变压器中实现电压转换。 3. (2020年山东省统一考试)自耦变压器与隔离变压器的主要区别是什么？ A. 自耦变压器有两个线圈，而隔离变压器只有一个线圈。 B. 自耦变压器和隔离变压器在结构上完全相同。 C. 自耦变压器只有一个线圈，同时充当原线圈和副线圈。 D. 隔离变压器的线圈数量比自耦变压器多。 答案：C。解析：自耦变压器只有一个线圈，同时充当原线圈和副线圈，这是自耦变压器与隔离变压器最主要的区别。 4. (2019年辽宁省统一考试)变压器的铁心通常使用什么材料制成？ A. 铝 B. 铜 C. 钢 D. 硅钢片 答案：D。解析：变压器的铁心通常使用硅钢片制成，因为硅钢片具有高导磁性和低磁滞损耗的特性，有助于减小能量损耗。 5. (2019年山东省统一考试)变压器的变压比大于1时，输出电压与输入电压的关系是什么？ A. 输出电压小于输入电压 B. 输出电压等于输入电压 C. 输出电压大于输入电压 D. 输出电压不受变压比影响 答案：C.解析:当变压比大于1时，输出电压将大于输入电压。变压比描述了输入电压与输出电压之间的关系。 [限时练讲] 1.变压器的额定负载是指什么？ A. 最大工作电压 B. 设计时的安全运行负载 C. 输出电压与输入电压的比值 D. 变压器的总线圈匝数 答案: B.解析：变压器的额定负载