電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）學(xué)習(xí)領(lǐng)域3習(xí)題解答分析計(jì)算題1.（1）鐵心：由硅鋼片疊壓而成，構(gòu)成磁路。（2）繞組（線(xiàn)圈）：分為一次繞組（輸入）和二次繞組（輸出），實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)。（3）絕緣材料：用于繞組之間、繞組與鐵心之間的絕緣。（4）外殼：保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，散熱和固定。（5）接線(xiàn)端子：用于連接輸入和輸出電路。2.鐵心由硅鋼片疊壓而成，以減小渦流損耗。根據(jù)鐵心繞組的安裝位置不同，變壓器可分為：（1）心式變壓器：繞組包圍鐵心柱。（2）殼式變壓器：鐵心包圍繞組。3.（1）升壓變壓器：一次繞組匝數(shù)N?小于二次繞組匝數(shù)N?，即K=N?/N?<1。（2）降壓變壓器：一次繞組匝數(shù)N?大于二次繞組匝數(shù)N?，即K=N?/N?>1。4.（1）電壓變換：升高或降低交流電壓。（2）電流變換：在電壓變換的同時(shí)，電流成反比變化。（3）阻抗變換：通過(guò)改變?cè)褦?shù)比，實(shí)現(xiàn)負(fù)載阻抗的匹配。5.（1）電壓比：K=U?/U?=380/36≈10.56（2）一次繞組的匝數(shù)N?：N?/N?=U?/U??N?=N?×U?/U?=108×380/36=1140匝二次電流：I?=P/U?=10000/220≈45.45A電壓比：K=U?/U?=1000/220≈4.545一次電流：I?=I?/K=45.45/4.545≈10A7.二次電壓：U?=U?/K=3000/15=200V一次電流：I?=I?/K=60/15=4A8.（1）他勵(lì)直流電機(jī)：勵(lì)磁繞組由獨(dú)立電源供電。（2）自勵(lì)直流電機(jī)：??-并勵(lì)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)??-串勵(lì)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)??-復(fù)勵(lì)：同時(shí)具有并勵(lì)和串勵(lì)繞組9.（1）定子：主磁極、換向極、機(jī)座、電刷裝置（2）轉(zhuǎn)子（電樞）：電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸（3）氣隙：定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙10.（1）換向器：將電樞繞組中的交流電轉(zhuǎn)換為直流電（發(fā)電機(jī)），或?qū)⑼獠恐绷麟娹D(zhuǎn)換為交流電送入電樞繞組（電動(dòng)機(jī)）（2）電刷：連接外部電路與旋轉(zhuǎn)的換向器，傳導(dǎo)電流11.（1）定子：??-鐵心：導(dǎo)磁??-繞組：通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（2）轉(zhuǎn)子：??-鐵心：導(dǎo)磁??-繞組：感應(yīng)電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩（3）氣隙：保證轉(zhuǎn)子自由旋轉(zhuǎn)，傳遞磁場(chǎng)（4）端蓋與軸承：支撐轉(zhuǎn)子，保證同心度12.（1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：一種在空間上旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，由多相繞組通入多相交流電產(chǎn)生（2）產(chǎn)生方式：在三相對(duì)稱(chēng)繞組中通入三相對(duì)稱(chēng)交流電，合成磁場(chǎng)方向隨時(shí)間連續(xù)變化（3）反轉(zhuǎn)方法：交換任意兩相電源線(xiàn)的接線(xiàn)順序13.（1）節(jié)能燈：能量大部分轉(zhuǎn)化為光和熱，散熱不良，表面溫度高（2）電動(dòng)機(jī)：效率高，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，熱量通過(guò)外殼和風(fēng)扇散熱，表面溫度較低學(xué)習(xí)領(lǐng)域4習(xí)題解答分析計(jì)算題1.圖略工作原理：當(dāng)接觸器線(xiàn)圈通電后，會(huì)產(chǎn)生電磁吸力，吸引動(dòng)鐵心向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)接觸器的動(dòng)觸頭與靜觸頭閉合，接通主電路和輔助電路。當(dāng)線(xiàn)圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，在彈簧反作用力的作用下，動(dòng)鐵心復(fù)位，動(dòng)、靜觸頭分開(kāi)，切斷電路。2.（1）不能。熔斷器在三相交流電路中必須三相都接。如果只接兩相，當(dāng)未接熔斷器的那一相發(fā)生短路故障時(shí)，熔斷器無(wú)法起到保護(hù)作用，會(huì)造成設(shè)備損壞甚至引發(fā)安全事故。（2）熱繼電器不能用于短路保護(hù)的原因：-熱繼電器基于雙金屬片熱膨脹原理工作，動(dòng)作速度較慢（秒級(jí)）-短路電流很大，要求保護(hù)裝置必須快速動(dòng)作（毫秒級(jí)）-熱繼電器的熱慣性大，無(wú)法及時(shí)切斷短路電流-短路保護(hù)應(yīng)由熔斷器或空氣斷路器承擔(dān)（3）自鎖控制：通過(guò)接觸器自身的輔助常開(kāi)觸頭并聯(lián)在啟動(dòng)按鈕兩端，當(dāng)啟動(dòng)按鈕松開(kāi)后，接觸器線(xiàn)圈仍能通過(guò)自身的輔助觸頭保持通電狀態(tài)。主要元件：交流接觸器的輔助常開(kāi)觸頭。（4）互鎖控制：利用兩個(gè)接觸器的輔助常閉觸頭分別串聯(lián)在對(duì)方線(xiàn)圈電路中，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)接觸器不能同時(shí)吸合的控制方式。主要作用：防止兩個(gè)不同方向的接觸器同時(shí)動(dòng)作造成電源短路，確保設(shè)備安全運(yùn)行。電路圖略工作原理：-啟動(dòng)：按下SB2（啟動(dòng)按鈕）→KM線(xiàn)圈得電→KM主觸頭閉合（電動(dòng)機(jī)運(yùn)行）-自鎖：同時(shí)KM輔助常開(kāi)觸頭閉合→松開(kāi)SB2后，KM線(xiàn)圈通過(guò)自身輔助觸頭保持得電-停止：按下SB1（停止按鈕）→KM線(xiàn)圈失電→KM所有觸頭復(fù)位→電動(dòng)機(jī)停止工作原理：這是一個(gè)具有點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)行功能的控制電路：點(diǎn)動(dòng)控制：按下SB3→KM線(xiàn)圈得電→電動(dòng)機(jī)運(yùn)行；松開(kāi)SB3→KM線(xiàn)圈失電→電動(dòng)機(jī)停止連續(xù)運(yùn)行：按下SB2→KM線(xiàn)圈得電并通過(guò)SB1常閉觸頭和KM自鎖觸頭保持得電→電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行停止：按下SB1→切斷KM線(xiàn)圈電路→電動(dòng)機(jī)停止電路圖略工作原理：正轉(zhuǎn)：按下SB_F→KM_F線(xiàn)圈得電→-KM_F主觸頭閉合（電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）-KM_F常開(kāi)觸頭閉合（自鎖）-KM_F常閉觸頭斷開(kāi)（互鎖，防止KM_R動(dòng)作）反轉(zhuǎn)：按下SB_R→KM_R線(xiàn)圈得電→-KM_R主觸頭閉合（電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，調(diào)換兩相）-KM_R常開(kāi)觸頭閉合（自鎖）-KM_R常閉觸頭斷開(kāi)（互鎖，防止KM_F動(dòng)作）停止：按下SB1→兩個(gè)接觸器都失電→電動(dòng)機(jī)停止過(guò)載保護(hù)：FR動(dòng)作→切斷控制電路→電動(dòng)機(jī)停止錯(cuò)誤1：缺少互鎖保護(hù)問(wèn)題：KM_F和KM_R之間沒(méi)有電氣互鎖后果：可能同時(shí)按下正反轉(zhuǎn)按鈕造成電源短路改正：在KM_F線(xiàn)圈回路中串聯(lián)KM_R常閉觸頭，在KM_R線(xiàn)圈回路中串聯(lián)KM_F常閉觸頭錯(cuò)誤2：自鎖電路錯(cuò)誤問(wèn)題：自鎖觸頭接法不正確后果：自鎖功能無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)改正：將KM_F常開(kāi)觸頭與SB_F并聯(lián)，KM_R常開(kāi)觸頭與SB_R并聯(lián)錯(cuò)誤3：熱繼電器位置不當(dāng)問(wèn)題：熱繼電器在控制電路中接法錯(cuò)誤后果：過(guò)載保護(hù)不可靠改正：將FR常閉觸頭串聯(lián)在控制電路的總回路中錯(cuò)誤4：主電路缺少保護(hù)問(wèn)題：主電路可能缺少熔斷器或熱繼電器后果：短路和過(guò)載保護(hù)不完善改正：在主電路中加入熔斷器和熱繼電器錯(cuò)誤5：控制電源問(wèn)題問(wèn)題：控制電路電源接法可能不正確后果：控制電壓不穩(wěn)定改正：控制電路應(yīng)采用合適的控制電源學(xué)習(xí)領(lǐng)域5習(xí)題解答分析計(jì)算題1.半導(dǎo)體具有以下主要特性：（1）熱敏特性：電阻率隨溫度變化而顯著變化（2）光敏特性：電阻率隨光照強(qiáng)度變化而變化（3）摻雜特性：摻入微量雜質(zhì)會(huì)顯著改變導(dǎo)電性能（4）霍爾效應(yīng)：在磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差其中最引人注目的特性是摻雜特性，因?yàn)橥ㄟ^(guò)控制摻雜可以制造出各種半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體導(dǎo)電的基本特性：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，且受溫度、光照、雜質(zhì)等因素影響顯著。PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕寒?dāng)PN結(jié)加正向電壓（P區(qū)接正，N區(qū)接負(fù)）時(shí)導(dǎo)通，電流較大；加反向電壓時(shí)截止，電流很小。這種只允許電流單向通過(guò)的特性稱(chēng)為單向?qū)щ娦浴?.P型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)元素（如硼），形成多數(shù)載流子為空穴的半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體：在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)元素（如磷），形成多數(shù)載流子為電子的半導(dǎo)體。4.判斷方法：（1）將萬(wàn)用表?yè)艿诫娮铏n（R×100或R×1k）（2）測(cè)量二極管兩端電阻，然后調(diào)換表筆再測(cè)一次（3）電阻較小時(shí)，黑表筆接觸的為二極管正極，紅表筆接觸的為負(fù)極好壞判斷：-好二極管：一次電阻小（幾百歐至幾千歐），一次電阻大（幾百千歐以上）-壞二極管（短路）：兩次測(cè)量電阻都很小-壞二極管（開(kāi)路）：兩次測(cè)量電阻都很大5.（1）2AP9：2表示二極管，A表示N型鍺材料，P表示普通管，9表示序號(hào)（2）2CZ12：2表示二極管，C表示N型硅材料，Z表示整流管，12表示序號(hào)（3）2CW4：2表示二極管，C表示N型硅材料，W表示穩(wěn)壓管，4表示序號(hào)（4）2CP12：2表示二極管，C表示N型硅材料，P表示普通管，12表示序號(hào)6.電路圖略計(jì)算過(guò)程：已知：負(fù)載電壓UL=24V，負(fù)載電流IL=8A（1）求變壓器副邊電壓U?：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ鞴剑篣L=0.45U?U?=UL÷0.45=24÷0.45≈53.3V（2）二極管承受的最大反向電壓URM：URM=√2×U?≈1.414×53.3≈75.4V（3）二極管的平均電流ID：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ髦蠭D=IL=8A二極管選型：應(yīng)選擇最大整流電流IF≥8A，最高反向工作電壓UR≥100V的整流二極管。推薦型號(hào)：2CZ14A（IF=10A，UR=100V）7.（1）電路圖略（2）計(jì)算變壓器電壓比：已知：RL=120Ω，IL=0.25A①負(fù)載電壓：UL=IL×RL=0.25×120=30V②變壓器副邊電壓U?：?jiǎn)蜗鄻蚴秸鞴剑篣L=0.9U?U?=UL÷0.9=30÷0.9≈33.3V③變壓器電壓比：K=U?÷U?=220÷33.3≈6.6（3）二極管選型：①每個(gè)二極管的平均電流：ID=IL÷2=0.25÷2=0.125A②每個(gè)二極管承受的最大反向電壓：URM=√2×U?≈1.414×33.3≈47.1V選型結(jié)果：選用2CP21（最大整流電流300mA，最高反向工作電壓100V）8.已知條件：負(fù)載電壓UL=12V負(fù)載電流IL=600mA=0.6A（1）計(jì)算變壓器副邊電壓U?：?jiǎn)蜗鄻蚴秸鞴剑篣L=0.9U?U?=UL÷0.9=12÷0.9≈13.3V（2）計(jì)算變壓器電壓比：K=U?÷U?=220÷13.3≈16.5（3）二極管選型計(jì)算：①每個(gè)二極管的平均電流：ID=IL÷2=0.6÷2=0.3A②每個(gè)二極管承受的最大反向電壓：URM=√2×U?≈1.414×13.3≈18.8