专题七 电机与变压器（教案）-河北省职教高考《汽车电工电子基础》（高教版） 专题复习讲练测

专题七 电机与变压器（教案）-《汽车电工电子基础》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解变压器的工作原理和应用。 2. 掌握直流电机的结构、工作原理及性能特点。 3. 熟悉三相交流异步电动机的构造、工作原理和控制方法。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、变压器的基本构造 变压器的主要部件是铁心和绕组。铁心由若干层涂有绝缘漆的硅钢片叠成,绕在铁心上的线圈称作绕组。根据铁心与绕组的安装位置可将变压器分为心式和壳式两种。心式变压器的绕组套在两侧的铁柱上,如图4-1所示。壳式变压器的绕组则只绕在中间的铁心柱上,如图4-2所示。电力变压器多采用心式,小型变压器多采用壳式。汽车中开磁路点火线圈的铁心为圆柱形的,绕组就套在其上,如图4-3所示。 变压器绕组可分为同心式和交叠式两类。同心式绕组的高、低压绕组同心地套在铁心柱上为便于绝缘,一般低压绕组靠近铁心,如图4-1a所示。同心式绕组结构简单,制造容易,国产变压器均采用这种结构。交叠式绕组都制成饼形,高、低压绕组上下交叠放置。主要用于电焊、电炉等变压器中。 变压器从电源输入电能的绕组称为一次绕组。向负载输出电能的绕组称为二次绕组。电路图中变压器的符号如图4-4所示。 二、直流电机的构造 图4-8是直流电机的断面图,它主要由定子(固定部分)和电枢(旋转部分)两大部分组成其主要部分的名称均已在图中标明。 定子包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等。 主磁极装在机座内壁,它的铁心由整块钢制成或用钢板叠成,其上套有励磁绕组。主磁极的作用是通入直流电流产生主磁通。 在相邻的主磁极之间装有换向磁极,它也是由铁心和绕组构成。用来改善换向性能,使电机运行时,在电刷与换向器的接触面上不致产生有害火花。 机座也是电机磁路的一部分,并用以固定主磁极、换向磁极以及支撑整台电机的重量。机座一般为铸铁或铸钢件,小容量的直流电机也可用钢板焊成或用无缝钢管制造。 电刷通常用石墨制成,装在金属的刷握内,如图4-9所示。用弹簧将电刷压在换向器表面作渭动接触,从而把电枢绕组和外电路接通。电刷装置固定在端盖上。 转动部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器等。电枢铁心作为电机磁路的一部分,它由硅钢片叠成。圆柱体外表面开着若干均匀分布的槽,用来安放电枢绕组。 电枢轴的一端装有换向器,如图4-10所示。换向器由许多铜片组成,其中每两个铜片之间用云母绝缘隔开,电枢槽内的线圈均按照一定规则分别与换向片相连,使绕组本身连成有两个引出端的串并联电路。电机的端盖由铸铁制成,用螺钉固定在机座的两端,轴承就装在端盖内,端盖和轴承用来支持转动的电枢。 直流电机的结构及各个部件如图4-11和图4-12 所示。 三、异步电动机的构造 异步电动机主要由定子和转子两部分组成,图4-15所示是笼式异步电动机拆开后各部件的形状。三相异步电动机的定子部分包括机座、定子铁心和定子绕组。机座用铸铁或铸钢制成，它支承着定子铁心。定子铁心由互相绝缘的硅钢片叠成。铁心的表面上分布有与轴平行的槽数（图4-16和图 4-17),槽内嵌有三相对称绕组。绕组是根据电动机的磁极对数和槽数按照一定规则排列与连接的。 定子绕组可以接成星形或三角形。为了便于改变接线,三相绕组的六根端线都接到定子外面的接线盒内。盒中接线柱的布置如图4-18所示,图(a)为定子绕组星形联结,图(b)为定子绕组三角形联结。 异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成的。转子铁心由外圆有槽孔的硅钢片叠制而成。转子有两种形式:笼型转子和绕线型转子。 笼型转子的绕组由安放在槽内的铜条(或铸铝)构成,这些导体的两端分别焊接在两个端环上。因为它的形状像鼠笼(图4-19),所以称为笼型转子。具有笼型转子的异步电动机称为笼式异步电动机。 绕线型转子的绕组与定子绕组相似,也是三相对称绕组。通常接成星形,三根端线分别与三个铜制滑环连接。环与环以及环与轴之间都彼此绝缘,图4-20所示为绕线型转子。具有这种转子的异步电动机称为绕线转子异步电动机。 [真题练讲] 1. (2018年河北省统一考试)三相异步电动机的能效等级越高，一般意味着什么？ A. 效率越低 B. 转速越低 C. 能耗越大 D. 能效越好 答案：D 解析：三相异步电动机的能效等级越高，表示其单位输出功率的能耗更低，能效越好。 2. (2020年河北省统一考试)变压器的短路试验用于检验变压器的哪项性能？ A. 绝缘强度 B. 整流性能 C. 铁损耗 D. 铜损耗 答案：C 解析：变压器的短路试验主要用于检验变压器的铁损耗和其它相关性能。 3. (2022年山东省统一考试)直流电机的换向器的作用是什么？ A. 调节电机转速