考点5 常用电器《电工电子技术与技能》四川省（对口招生）智能制造类 知识点讲解

四川省智能制造类对口高考复习讲义 《电工电子技术与技能》 考点5 常用电器 ■考纲要求 1.了解单相变压器的基本结构及用途；了解变压器变压比、变流比的概念；了解变压器的损耗及效率； 2.理解三相笼型交流异步电动机的基本结构、铭牌、技术参数、转动原理； 3.理解常用低压电器的分类、符号；理解熔断器、电源开关、交流接触器、主令电器、继电器等常用低压电器的结构、工作原理及应用。 ■知识网络 一、常用电器知识树 图4-5-1 照明灯具 图4-5-2 常用电器 二、重点知识梳理 （一）常用电器相关概念 常用电器概念见表4-5-1所示。 表4-5-1 常用电器概念汇总表 序号 名称（符号） 概念或定义 1 低压电器 指交流电1200V、直流1500V以下，用来控制和保护用电设备的电器 2 电动机 是将电能转换为机械能的旋转电气设备 （二）照明灯具 照明用的电光源按照产生的方式分可以分为热辐射光源和气体放电光源。 热辐射光源有白炽灯、卤钨灯等，气体放电光源有荧光灯、高压钠灯、氖气灯、卤素灯等。 （三）变压器 1.变压器的结构（如图4-5-3） 图4-5-3 变压器的图形符号 （1）铁心。小型变压器的铁心一般用厚度为0.35～0.5mm、相互绝缘的硅钢片叠制而成。硅钢片的作用是构成磁路，同时减小涡流和磁滞损耗。 (2)绕组。小容量变压器的绕组多用高强度漆包线绕制，大中型变压器则用铜线绕制。绕组是变压器的电流通路。 初级绕组：接电源，又称一次绕组、原边线圈，用表示。 次级绕组：接负载，又称二次绕组、副边线圈，用表示。 2.变压器的作用 变压器可将某一电压等级的交流电转换成同频率的另一电压等级的交流电。 3.变压器的工作原理 （1）变换交流电压。变压器的一、二次绕组的电压之比等于线圈的匝数之比，即（k为变压比）。 ①k＞1，为降压变压器。 ②k＜1，为升压变压器。 ③k＝1，为隔离变压器。这种变压器虽然不改变电压，但它可以将用电器与电网隔离开，所以称隔离变压器。 （2）变换交流电流，变压器的一、二次绕组的电流之比等于线圈匝数数比的倒数，即（称为交流比）。 （3）变换交流阻抗。变压器可用来进行交流阻抗的变换，即。 是变压器一次测的阻抗，是变压器二次测的阻抗。 注：①变压器的工作原理是电磁感应原理。 ②变压器只能用于交流电，不能用于直流电，因为变压器的线圈接直流电相当于短路。 4.变压器的外特性 (1)变压器二次绕组电压与电流的关系称为变压器的外特性。当变压器接负载工作时，若负载电流增大，二次绕组的电压会小于额定值，这是由于一、二次绕组自身都有一定内阻，会消耗掉一部分电压。 (2)电压调整率△U(%)计算如下: 其中，为空载时二次绕组电压，为额定运行时二次绕组电压。 电压调整率反映了供电电压的稳定性，是变压器的一个重要指标。一般希望越小越好。 5.变压器的损耗及效率 (1)铜损(可变损耗)：变压器绕组都有电阻，当电流通过绕组时,在电阻上产生的功率损耗称为铜损，铜损的大小随通过绕组的电流变化而变化，也称为可变损耗。 铁损(固定损耗)：变压器铁心中的磁滞损耗和涡流损耗称为铁损。当外加电压固定时，工作磁通也固定，铁损是不变的，也称为固定损耗。 (2)变压器的效率。变压器的输出功率与输入功率之比称为变压器的效率。即 （四）三相异步电动机 1.三相异步电动机的基本结构 （1）定子 定子主要由铁心和绕在铁心上的三相绕组构成。整个绕组和铁心固定在机壳上。定子绕组通电产生旋转磁场，定子铁心是电动机的磁路部分。 （2）转子 转子由转子铁心、转子绕组及转轴组成，其作用是输出机械转矩。根据构造不同，转子绕组可分为笼型和绕线型两种。 2.三相异步电动机的同步转速与转差率 （1）三相异步电动机的同步转速（旋转磁场转速） 式中——同步转速，单位； ——电源频率，单位； ——磁极对数。 （2）三相异步电动机的转差率 式中——转子转速，单位； 注意：转差率s是描绘异步电动机运行情况的重要参数。电动机在启动瞬间，=0，=1，转差率最大；空载运行时，接近于同步转速，转差率s最小。可见，转差率是描述转子转速与旋转磁场转速差异程度的，即电动机的异步程度。 （五）常用低压电器分类 1.按动作性质分类 （1）手动电器 手动电器是指由人工操作的电器，如刀开关，按钮等。 （2）自动电器 自动电器是指不需要人工直接操作，按照电量或飞电量的信写自动完成接通，分断电路任务的电器，如接触器、维电器、电磁阀等。 2.按用途分类 （1）低压保护电器 低压保护电器主要用于保护电源、线路或电动机，使它们不在短路或过载状态下工作，如熔断器、热继电器、断路器等。 （2）低压控制电器 低压控制电器主要用于控制电路的通断及调节电动机的运行状态，如刀开关、接触器、继电器、按钮、电磁阀等。 （3）有的低压电器既有控制作用又有保护作用，如：自动开关既能控制电路通断，又有短路、过载、欠压保护作用；交流接触器能控制电路通断，还能对电路进行失压、欠压保护。 注：主令电器是用作接通和分新控制电路，用以发布命令的电器，主要有控制按钮、行程开关、转换开关等。 （六）常用低压电器 1.刀开关（闸刀开关） 刀开关主要用作电源的隔离开关(不带负载时切断和接通电源)，也可用作小容量和不频繁启动的动力电路的电源开关。 闸刀开关按极数分单极、双极和三极。图形文字符号如图4-5-4所示。 图4-5-4 闸刀开关图形符号 2.铁壳开关 铁壳开关主要用于各种配电设备不频繁地手动接通或分断负载的电路中。 主要由刀开关、速断弹簧、操作机构和外壳等组成。 图形文字符号如图4-5-5所示。 图4-5-5 铁壳开关图形符号 注意：铁壳开关开盖时不能闭合，断开时壳盖才能打开。 3.组合开关（转换开关） 组合合开关用于不频繁地手动接通或分断电路，换接电源或负载等，也可控制小容量电动机。 图形符号如图4-5-6所示。 图4-5-6 组合开关图形符号 4.按钮 按钮通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关。 其图形文字符号如图4-5-7所示。 图4-5-7 按钮图形符号 注意：按钮帽红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮，黄色表示信号控制按钮。 5.熔断器 熔断器是一种保护电器，用于短路保护。 熔断器主要由熔体和外壳组成，使用熔断器时要串联在被保护电路中。 图形文字符号如图4-5-8所示。 图4-5-8 熔断器图形符号 6.交流接触器 交流接触器用于接通、分断线路或频繁的控制电动机等设备运行。 交流接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成。 图形文字符号如图4-5-9所示。 图4-5-9 交流接触器图形符号 7.热继电器 热继电器是一种过载保护电器，它利用电流热效应原理工作。 主要由发热元件、双金属片和触点组成。发热元件要串联在被保护设备的电路中。图形文字符号如图4-5-10所示。 图4-5-10 热继电器图形符号 8.空气断路器 空气断路器又称自动开关俗称空气开关，是一种自动切换电路故障的保护电器。自动开关可以对电气设备实现短路、过载和欠压保护。 图形文字符号如图4-5-11所示。 图4-5-11 空气断路器 ■真题练习 一、单选题（下面选项中只有一个答案是正确的，每题2分，共20分） 1.变压器的变压比k严格地说是（ ）。 A.U1/U20 B.E1/E2 C.U1/U2 D.I1/I2 2.常用的电力变压器，从空载到满载，电压调整率为（ ）。 A.3%至5% B.7%至10% C.12%至15% D.18%至20% 3.一般维持电弧工作电压为（ ）。 A.5至10V B.25至30V C.45至50V D.55至60V 4.单相变压器的变压比为k，若一次绕组接入直流电压U1，则二次电压为（ ）。 A.U1/k B.0 C.kU1 D.∞ 5.常用三相异步电动机在额定工作状态下转差率s为（ ）。 A.0.2至0.6 B.0.02至0.06 C.1.0至1.5 D.0.5至1.0 6.熔断器具有（ ）保护作用。 A.过载保护 B.短路保护 C.失压保护 D.欠压保护 7.热继电器具有（ ）保护作用。 A.过载保护 B.短路保护 C.失压保护 D.欠压保护 8.按下复合按钮时，它们的触点动作顺序是（ ）。 A.先接通常开触点，后断开常闭触点 B.先断开常闭触点，后接通常开触点 C.先断开常开触点，后接通常闭触点 D.常开、常闭触点同时动作 9.在安装和运行闸刀开关时，负载应接于闸刀的（ ）。 A.静触座 B.下接线座 C.上接线座 D.都可以 10.变压器匝数少的一侧绕组( )。 A.电流大，电压高 B.电流大，电压低 C.电流小，电压高 D.电流小，电压低 二、多选题（下面选项中有两个以上答案是正确的，每题2分，共20分） 1.照明用电的光源基本要求是（ ）。 A.光效低 B.利用率高 C.寿命长 D.光色好 2.照明用的电光源依据产生方式可以分为（ ）。 A.热辐射光源 B.气体放电光源 C.自然光源 D.以上都是 3.变压器的功率损耗主要是（ ）。 A.铜损耗 B.铁损耗 C.自身损耗 D.以上都是 4.三相异步电动机的结构由哪两部分组成。（ ） A.定子 B.铁心 C.转子 D.绕组 5.下列属于手动电器的是（ ）。 A.闸刀开关 B.空气断路器 C.按钮 D.组合开关 6.自动空气断路器除具接通和分断电路的功能外，还具有（ ）特点。 A.过载保护 B.短路保护 C.失压保护 D.欠压保护 7.LED灯应用场合有（ ）。 A.仪器仪表指示灯 B.交通信号灯 C.台灯 D.信息显示屏幕 8.下列电器属于主令电器的是（ ）。 A.行程开关 B.接触器 C.热继电器 D.按钮 9.下列表示接触器的是（ ）。 10.常用低压电器在供电系统的作用是（ ）。 A.开关 B.控制 C.保护 D.调节 三、判断题（正确的画“✓”，错误的画“×”，每题2分，共30分） 1.（ ）电压调整率反映供电电压的稳定性，是变压器的一个重要性能指标。 2.（ ）使用电压互感器时，二次绕组处于短路状态。 3.（ ）使用电流互感器时，二次绕组不能开路。 4.（ ）当电动机每相绕组的额定电压等于电源的相电压时，应作三角形联结。 5.（ ）铁壳开关的速断装置有利于夹座与闸刀之间的电弧熄灭。 6.（ ）接触器铁心的截面上有短路环，其主要作用是减少铁心中的涡流损耗。 7.（ ）热继电器的发热元件应该并联在被保护设备的电路中。 8.（ ）自耦变压器一次、二次绕组之间不仅有磁耦合，还有电联系。 9.（ ）空气断路器可以对电动机实行无熔断器保护。 10.（ ）单相电磁铁铁心上装有短路环，以防铁心振动。那么，三相电磁铁铁心上一定也有短路环。 11.（ ）目前所使用的各种灯具中，白炽灯的效率最低。 12.（ ）低压电器是指工作在交、直流220V以下的电器。 13.（ ）按钮只用来发出指令信号，以控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路。 14.（ ）闸刀开关在合闸、拉闸时操作应缓慢。 15.（ ）变压器铁芯采用薄而绝缘的硅钢片重叠而成，不会产生涡流损耗和磁滞损耗。 四、填空题（将最适当的词语或答案填写在横线上，每题2分，共30分） 1.荧光灯由灯管、镇流器和 组成。 2.变压器空载运行是指一次绕组接电源、二次绕组 状态。 3.在电源电压不变的条件下，变压器二次电压U2与电流I2的关系称为变压器的 特性。 4.变压器的二次电压U2=20V，在接有电阻性负载时，测得二次电流I2=5.5A，变压器的输入功率为132W，变压器的损耗功率是 。 5.电流互感器的一次绕组应该 在待测电路中。 6.三相异步电动机定子中的绕组有 个接线端子。 7.三相异步电动机由定子和 组成。 8.变压器由 和两个或两个以上的绕组组成。 9.变压器的铁心一般采用 制成。 10.铁壳开关由 和熔断器共同组装在铁壳内。 11.接触器的主触点通过的电流大，因此接触器主触点上一般都设有 装置。 12.一般情况下，接触器中主触点通过的电流比 触点通过的电流大。 13.交流接触器铁心端部装有 其作用是防正动铁心或衔铁振动。 14.安装热继电器时，其发热元件应串接在 电路中。 15.白炽灯有插口式和 式两种。 考点5 常用电器专题练习答案 一、单选题 1-5：CABBB 6-10：BABBB 二、多选题 1.BCD 2.AB 3.AB 4.AC 5.ACD 6.ABCD 7.ABCD 8.AD 9.ABCD 10.ABCD 三、判断题 1-5：ABABA 6-10：BBAAB 11-15：ABAAA 四、填空题 1.启辉器 2.开路 3.外 4.22W 5.串联 6.六 7.转子 8.铁心 9.硅钢片 10.刀开关 11.灭弧 12.辅助 13.短路环 14.主 15.螺口 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $