船舶电气-第5章 船舶电机

努力

努力目标一定能达到绪论自我介绍学习本课程的意义学习本课程的主要内容如何学习本课程学习本课程的意义

本课程是为了履行STCW公约的要求，根据中华人民共和国海事局制订的《中华人民共和国海船船员适任考试大纲》，使轮机员能够适应新形势下的需要，做到机电合一，全面胜任电气设备和自动化的管理、使用和维护工作而设置的。学习本课程的意义

“船舶是一座小城市”，本课程介绍的就是这座“小城市”电力系统操作、管理及维护等所必须具备的必要知识。为今后毕业后第一任职打下坚实的理论和实践基础。学习本课程的意义

本课程为海事局海船船员轮机员适任证书考试科目之一，通过本课程的学习，获得有关电路、电子技术、电机及控制、电力拖动控制线路及系统、船舶电站及自动装置、船舶照明系统、报警系统、船舶安全用电和安全管理、船舶电气管理人员的安全职责方面的基本知识、基本理论和基本技能。培养学员具有一定的船舶电气设备的管理能力，并能顺利通过操作级轮机员适任证书的考试。

学习本课程的主要内容主要内容有十一章：第一章直流电路，第二章电与磁，第三章正弦交流电路，第四章半导体理论，第五章船舶电机，第六章电力拖动控制电路及系统，第七章船舶电站，第八章船舶照明系统，第九章报警系统，第十章船舶安全用电和安全管理，第十一章船舶电气管理人员的安全职责。教材教材：《船舶电气》中国海事服务中心组织编审人民交通出版社，2008年3月主要参考书：《船舶电气》-考点与题库张春来主编人民交通出版社，2008年11月《船舶电气》史际昌主编大连海事大学出版社，1999年12月第一版《船舶电气》-试题解答文元全主编人民交通出版社，2002年5月第一版本课程学习方法

认真：特别是开始部分更需要认真。认真听；认真预习、复习；认真做作业。勤：勤思考；勤问——

答疑。听课的要求注意：必须避免已经养成的习惯——开学随便听课，期末突击。警告：原理部分未掌握，后续内容很难学。1.基本要求：不要讲话，不要影响他人。2.初级要求：不要做与课无关动作或打瞌睡。3.中级要求：课后及时复习，消化内容（看懂学过的内容，能够回答与各节相对应的习题)。4.高级要求：课前预习，预习10页的内容（不要求看懂，但要求知道什么内容）。

这些要求履行程度直接影响学习效果。怎样学好本课程

听课笔记复习作业考试实验重点实训联系理论知识复习考试操作训练掌握要领第五章船舶电机条形磁铁的磁感线§5-1．直流电机§5-2．变压器§5-3．交流异步电动机§5-4．控制电机§5-5．三相交流同步发电机复习一、磁场的基本概念1.磁场与磁力线

磁铁在自己内部及周围空间里产生的磁场磁场可以用磁力线来表示。条形磁铁的磁感线磁场基本概念和基本物理量二、磁场中的基本物理量1.磁场与磁力线磁力线是无头无尾的空间闭合回线，用磁力线的疏密表示磁场的强弱，用磁力线的方向表示磁场的方向。磁力线任一点的切线方向即为该点的磁场方向。条形磁铁的磁感线

磁铁的磁力线是经磁铁内部并通过周围空间而闭合，其磁力线方向规定，在磁铁内部是由S极指向N极的方向，外部是由N极指向S极的方向。二、磁场中的基本物理量1.磁通ΦΦ是穿过某一截面S的磁力线总数（表示磁场内某面的磁场强弱和方向）,它是个矢量

。

某处的磁通大小为该处的磁感应强度B与该处垂直于磁场方向的面积S的乘积。

Φ=BS（B：T，S：m2）Φ国际单位伏·秒，为称韦伯（Wb）Φ电磁单位麦克斯韦（Mx）1Wb=108

Mx

二、磁场中的基本物理量2.磁感应强度B（又称磁通密度）

磁感应强度B是表征磁场中某点的磁场强弱和方向的物理量,它是个矢量.大小:若截面S与磁感应强度B互相垂直，则

B=Φ/S

单位：Wb/m2特斯拉（T）——国际单位制另：工程（电磁）单位高斯（Gs）1T=104Gs当各点B大小相等，方向相同时为均匀磁场二、磁场中的基本物理量3.磁场强度H

磁场强度是用来确定磁场与产生磁场的电流关系，在磁场中，各点磁场强度的大小只与电流的大小和导体的形状有关，而与媒质的性质无关。H的方向与B相同，在数值上

B=μH注意H与μ无关，而B与μ有关H=IN/L其中L为磁路长度（m）F=IN为磁动势（磁势）单位：安培（A）且F=HLH单位：A/m二、磁场中的基本物理量4.磁导率μ

磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性的物理量,也就是用来衡量物质导磁能力的物理量。μ单位享/米（H/m）相对磁导率μr=μ/μ0真空μ0=4π×10-7H/m

非磁性材料μr≈1磁性材料μr很大性质：Φ=BS=μHS≈μ0μrHS=μ0μr（IN/l）Sμ0、N、l、S为常数，空心线圈μr≈1∴Φ与I成正比。电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

1.电流的磁效应

通电导体的周围存在着磁场称电流的磁效应条形磁铁的磁感线题目:通电导体的周围会使小磁针发生偏移现象.电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

1.电流的磁效应磁场与产生磁场的电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定。其磁力线是以载流导体为中心的无数同心圆，越远离导体磁场越弱，磁力线的密度越稀。如右图所示。若右手握螺旋管载流线圈，弯曲的四指表示线圈电流方向，则拇指指向为线圈内部的磁场方向，其磁力线是穿越螺旋管内部并经外部空间而闭合的空间回线。如右图所示。条形磁铁的磁感线电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

2.电流在磁场中的力效应

电流在磁场中受到力的作用是电流的力效应。由于电流的力效应，从而使载流导体在磁场中受到力的作用。如右图所示。条形磁铁的磁感线电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

2.电流在磁场中的力效应磁场对载流导体的作用力可由安培定律确定：

条形磁铁的磁感线安培定律：当载流直导体与磁场方向垂直时，载流导体受力F的大小与载流导体所在处的磁感应强度B(Wb／m2)的大小、载流导体电流I(A)的大小和载流导体在磁场中的有效长度L(m)三者的乘积成正比，即

F=BlI(N)当载流直导体与磁场方向间的夹角为α时0<α<90°)时，则其受力为F=BlIsinα(N)

电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

2.电流在磁场中的力效应条形磁铁的磁感线当载流直导体与磁场方向间的夹角为α时（0<α<90°)时，则其受力为

F=BlIsinα(N)

可见，互相垂直(α=90°)时受力最大，互相平行（α=0°)时受力最小(F=0)。电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

2.电流在磁场中的力效应载流导体在磁场中受力的方向可由左手定则确定：伸平左手，拇指与四指垂直，让磁力线从掌心穿人，四指指向电流方向，则拇指为载流导体的受力方向。电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

3.

电磁感应

（1）直导体的感应电动势当导体与磁力线之间有相对切割运动时，在导体中就产生感应电动势，这种感应电动势被称为切割电动势或旋转电动势。电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

3.

电磁感应

（1）直导体的感应电动势

感应电动势的方向用右手定则确定：伸平右手，拇指与四指垂直，让磁力线从掌心穿人，拇指指向导体相对于磁场的运动方向，则四指指向感应电动势的方向。

当导体运动方向与磁场方向成α角度时

e=Blvsinα（V）电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

3.

电磁感应

（2）线圈的感应电动势根据电磁感应定律，当穿过线圈的磁通量发生变化时，在线圈中产生感应电动势，感应电动势e的大小与磁通的变化率(即单位时间磁通的变化量，dΦ／dt)成正比、与线圈匝数N成正比，即

e=NdΦ／dt电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

3.

电磁感应

（2）线圈的感应电动势感应电动势的方向由楞次定律确定。楞次定律的一般表述：感应电动势及其感应电流具有确定的方向，这个方向就是使感应电流能够反抗任何引起感应电动势的原因。这里引起感应电动势的原因是穿过线圈的磁通发生变化，则感应电动势引起的电流(常称为楞次电流)所产生的磁通去反抗线圈中磁通的变化。电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

3.

电磁感应

（2）线圈的感应电动势感应电动势的方向由楞次定律确定。①先确定原磁通②根据楞次定律，确定感应电流产生的新磁通（增则项，减则顺）③用右手螺旋定则，确定产生新磁通的感应电流方向④根据感应电流方向确定感应电势方向（出为正，进为负）可以把整个线圈看成一个电源

电流的磁效应电流在磁场中的力效应和电磁感应

3.

电磁感应

电磁感应方向判断

举例题铁心线圈电路中，在开关S闭合及再打开的瞬间，线圈的自感电动势极性是——。

A．闭合时，上正下负；断开时，上正下负，

B．闭合时，上负下正；断开时，上负下正

C．闭合时，上正下负；断开时，上负下正

D．闭合时，上负下正；断开时，上正下负答案：C电磁感应方向判断

举例题磁铁不动，线圈向左运动，线圈中感应电动势和感应电流方向关系是—·A．在线圈内部电动势和电流的实际方向相同，a指向b

答案：ＡB．在线圈内部电动势和电流的实际方向相同．从b指向aC．在线圈内部电动势和电流的实际方向相反，电流的实际方向从a指向bD．在线圈内部电动势和电流的实际方向相反，电动势的实际方向从a指向b第一节直流电机条形磁铁的磁感线一、直流电机工作原理和结构特点二、直流电机的运行方式和运行特性三、直流电机的起动、制动与调速主要内容直流电机学习应注意的几个问题：

1.直流电机由什么组成？换向器的作用是什么？绕组元件中的电量是交流还是直流？

2.电枢电势和电磁转矩的表达式是怎样的？如何运用它们进行分析计算？

3.直流发电机有什么特性？直流发电机如何自励起压？

4.直流电动机的机械特性有什么特点？为什么直流电动机通常不能直接起动？比较难理解的点：

1.直流电机电刷位置；2.直流电机电枢反应第一节直流电机直流电机概述

与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电源。直流电机的优点：（1）调速性能好:调速范围广，易于平滑调节。（2）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（3）易于控制。应用：（1）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调速范围大的大型设备。（2）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。（3）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具外形剖示图机座磁极励磁绕组转子示意图第一节直流电机第一节直流电机条形磁铁的磁感线一、直流电机工作原理和结构特点直流电机模型图解

直流电源电刷换向器线圈U+–NS电刷换向片IIabcd电动机原理一、直流电机工作原理和结构特点M他励UfIfIaU电气符号励磁绕组电枢绕组基本构造：——

定子、转子(二)直流电机的构造风叶磁极电刷电枢转子转轴换向器换向片压紧环电枢绕组绕组端部换向器直流电机由固定部分（定子）、转动部分（转子）等构成机座磁极励磁绕组转子励磁式直流电动机结构(二)直流电机的构造1.转子：主要功用是实现机械能与电能的转换

直流电机的转动部分称为转子，又称电枢。转子部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、轴承、风扇等。电枢绕组：由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，是直流电机的电路部分，也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。就嵌放在电枢铁心的槽内。电枢铁心：既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组支撑部分；为减少电枢铁心内的涡流损耗，铁心一般用硅钢片叠压夹紧而成.1.转子换向器：起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用，因此换向器是直流电机的关键部件之一。换向器由许多具有鸽尾形的换向片排成一个圆筒，其间用云母片绝缘，两端再用两个V形环夹紧而构成。每个电枢线圈首端和尾端的引线，分别焊入相应换向片的升高片内。1.转子2.定子主要功用是产生磁场直流电机的固定部分称为定子，定子主要包括：主磁极（励磁绕组主极铁心）、换向极（绕组和铁心）、机座、端盖和电刷装置主磁极

主磁极由主极铁芯和激磁绕组两部分组成，主磁极总是成对出现，N、S极交替等距离排列。2.定子主磁极分类永磁式：由永久磁铁做成。励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中通过直流电，形成电磁铁。励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电

产生磁通，称为励磁。2.定子换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，由换向极铁心和套在铁心上的换向极绕组构成。功用是改善电机的换向性能。绕组与电枢绕组串联。2.定子机座

机座用来固定主磁极、换向极和端盖等部件，另一方面作为电机磁路的一部分2.定子端盖端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子，将定转子连为一体。同时端盖对电机内部还起防护作用。在换向器的一端称为前端盖，靠风扇的一端称为后端盖。2.定子电刷装置电刷装置的功用是使电刷与换向器保持良好的滑动接触，以便将电枢与外电路连接起来。电枢电路的引出（或引入）装置，它由电刷，刷握，刷杆和连线等部分组成。2.定子举例题答案：C1．下列电机中，具有换向器装置的是______。A．交流鼠笼式异步电动机B．交流绕线式异步电动机C．直流发电机D．交流同步发电机2．对于直流电机，下列部件不在定子上的是______。A．主磁极B．换向极C．电枢绕组D．电刷答案：C举例题答案：B3．拆开直流电机后，发现定子有四个大磁极；大磁极间均有一个小磁极，共四个，则该电机应该有______对电刷组。A．1B．2C．3D．44．对于直流电机，下列部件不在转子上的是______。A．换向器B．换向极C．电枢铁芯D．电枢绕组答案：B举例题答案：A5．在直流电机的定子里有主磁极和换向极之分。主磁极是______；换向极是______。A．形成N、S相间排列的主磁场／改善电枢绕组中电流的换向过程B．形成N、S相间排列的主磁场／改善主磁场的换向过程C．旋转磁场／削弱电枢绕组的电枢反应D．旋转磁场／改善电枢绕组中电流的换向过程举例题答案：C6．在直流发电机中电刷与换向器的作用是______。A．将电枢绕组中的直流电流变为电刷上的交流电流B．改变电机旋转方向C．将电枢绕组中的交流电流变为电刷上的直流电流D．改变换向绕组中电流方向7．直流电机换向极作用主要是______。A．增加电机气隙磁通B．改善换向，减少换向时火花C．没有换向极，就成为交流电机D．稳定电枢电流答案：B举例题答案：B8．直流电机换向极绕组与______。A．电枢绕组并联B．电枢绕组串联C．并励绕组串联D．并励绕组并联9．直流电机安装换向极的主要作用是______。A．提高发电机的输出电压B．增大电动机的电磁转矩C．减少换向时的火花D．减小电动机的电磁转矩答案：C(一)

工作原理直流电源电刷换向器线圈U+–NS电刷换向片IIabcd1.电动机原理注意：电刷和电源固定联接，电刷固定，换向片与线圈相连，线圈无论怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。FFU+–NS电刷换向片IIbcadABFFU+–NS电刷换向片IIcbdaBA换向片A上B下换向片B上A下1.电动机原理由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，每个线圈边受到电磁力F=BxLv的作用，使线圈逆时针旋转。电磁力产生的力矩称为电磁转矩，Ｔ=ＫＴΦIaFFU+–NS电刷换向片IIbcadABFFU+–NS电刷换向片IIcbdaBA换向片A上B下换向片B上A下1.电动机原理FFU+–NS电刷换向片IIEE由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的方向相反。故称为反电势，大小E=Keφn

它与电枢绕组的压降IaRa一起与外加电压U相平衡即U=E+IaRa1.电动机原理直流电动机的工作原理动画演示直流电动机的工作原理小结：1.将直流电通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。2.电动机内部有磁场存在。3.电枢载流导体将受到电磁力F的作用F=Blia

（左手定则判断）和电磁转矩T=KTφIa

4.所有导体产生的电磁力作用于转子（电枢），使电枢以n转/分旋转。5.线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应反电动势,其方向与电流的方向相反,大小E=Keφn6.电压平衡方程式:即U=E+IaRa2.直流发电机原理用右手定则判感应电动势E的方向U+–NSEEIa电枢绕组电阻Ra感应电动势E=Keφn输出电压

U=E-IaRa2.直流发电机原理用右手定则判感应电动势E的方向U+–NSEEIa电枢绕组电阻Ra当发电机接通负载时,产生电枢电流,电流与磁场相作用,线圈每一边的导体产生电磁力F=BLI和电磁转矩,M=KTφIa,根据左手定则，发电机的电磁转矩与转动方向相反，称为阻转矩．直流发电机动画演示直流发电机工作原理小结直流发电机在原动机的拖动下旋转，电枢上的导体切割磁力线产生交变电动势，再通过换向器的整流作用，在电刷间获得直流电压输出，从而实现了将机械能转换成直流电能的目的。

直流电动机电磁转矩T=KTΦIa感应反电势

E=Keφn

电压平衡方程式

U=E+IaRa直流发电机电磁反转矩T=KTΦIa感应电势

E=Keφn

电压平衡方程式

U=E-IaRa直流电机的公式

所谓可逆性，即同一台电机，在不同的使用条件下，既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行。直流电机的可逆性

是使线圈内的交变电势变换为电刷间的直流电势（发电机状态）或者是将外加的直流电流变换为线圈内的交变电流（电动机状态）。

换向器的作用3.直流电机的功率平衡直流发电机将机械能转换为电能，直流电动机将电能转换为机械能．电磁转矩所对应的功率称为电磁功率，电磁功率可以Ｐ＝Tω（电动机）电磁功率也可以Ｐ=Eia（发电机）电磁功率是机械能与电能的转换环节直流电机的损耗：机械损耗、铁损、铜损等发电机输入功率Pl等于输出功率PN和内部损耗∑P电动机输入功率Pl等于输出功率PN和内部损耗∑P直流电机效率

ηN=PN/Pl4.直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置(１)直流电机的电枢绕组为了充分利用磁场，获得最大而平滑恒定的直流电动势和电磁转矩，直流电机的电枢绕组实际采用分布式结构，每个线圈两个边，分别置于相距一个磁极极距位置的槽内，并通过相应的数量的换向片依次串联构成一个闭合回路．电枢线圈越多，电刷间的电动势越高越平滑恒定．4.直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置(２)电刷的正确位置

电刷的位置正确与否，将影响到正负电刷间的电动势E，从而影响到发电机的电压和电动机的转速，同时也影响到电刷下的火花。

电刷正确位置的原则是，使正负电刷间能获得最大电动势。4.直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置(２)电刷的正确位置磁场几何中性线--两个磁极间的平分线(B=0)

根据实际电枢绕组元件对称的几何形状，只有当电刷分别与位于磁场几何中心线的线圈所接的换向片相接触时，才能使被电刷分割的每一并联支路中各线圈感应电动势的方向一致，串联电动势之和最大。4.直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置(２)电刷的正确位置同时当任意两线圈转到磁场几何中性线（Φ=0）处时，它将被电刷短路。由于此时线圈切割的电动势为零，线圈中不会产生通过电刷的短路环流，因而空载运行时，也就没有电刷火花产生。4.直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置(２)电刷的正确位置如果电刷不在上述的正确位置，则被电刷分割的每一并联支路中都包含有相反极下的线圈，因而有方向相反的电动势。总的电动势小于最大电动势；4.直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置(２)电刷的正确位置同时被电刷短路的线圈也不处在几何中性面上，线圈中有切割电动势，因而有通过电刷的短路环流，当线圈脱离电刷短路时将产生断路火花。4.直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置(２)电刷的正确位置同时被电刷短路的线圈也不处在几何中性面上，线圈中有切割电动势，因而有通过电刷的短路环流，当线圈脱离电刷短路时将产生断路火花。铭牌数据：——

额定容量、电压、电流、转速、励磁（电压、电流）等。额定容量：都是指输出。发电机：电枢绕组输出的电功率；电动机：转子轴上输出的机械功率。

额定励磁电流：——

额定负载时励磁绕组通过的励磁电流。通常由励磁回路串联的变阻器调节。

通常还标明励磁电压——以备采用与电枢电压不同等级时参考。3.直流电机的额定值举例题答案：C1．一直流电动机，铭牌参数：PN=10kW，η=0.9。若该电机额定运行30min，则所消耗的电能为______。A．5°B．300°C．5.6°D．333°

2．直流发电机和直流电动机的铭牌上的额定容量是指电机在额定状态下的______。A．电功率B．机械功率C．输入功率D．输出功率答案：C举例题答案：B3．直流电动机的电磁转矩的大小与______成正比。A．电机转速B．主磁通和电枢电流C．主磁通和转速D．电压和转速4．直流电机的电磁转矩与每极磁通成______关系，与电枢电流______关系。A．正比／反比B．反比／反比C．正比／正比D．反比／正比答案：C举例题答案：D5．下列关于直流电机的说法，正确的是______。A．发电机运行时转子没有电磁转矩，而电动机运行时才有B．电动机运行时电枢没有电动势，而发电机运行时才有C．无论发电机还是电动机，运行时都具有相同性质的电动势D．无论发电机还是电动机，运行时都有电磁转矩，但性质不同举例题答案：C6．下列关于直流电机的电动势的表达式正确的是___。A．E=KETΦB．E=KEIaΦ

C．E=KEnΦD．E=KEnIa7．对于直流发电机来说，电枢电动势性质是____；转子电磁转矩性质是______。A．电源电动势／驱动转矩B．电源电动势／阻转矩C．反电动势／驱动转矩D．反电动势／阻转矩答案：B举例题答案：C8．对于直流电动机来说，电枢电动势性质是______；转子电磁转矩性质是______。A．电源电动势／驱动转矩B．电源电动势／阻转矩C．反电动势／驱动转矩D．反电动势／阻转矩9．直流电机的电动势与每极磁通成______关系，与电枢的转速成______关系。A．正比／正比B．反比／正比C．反比／反比D．正比／反比答案：A1.直流电机的励磁方式定子的主磁极和转子的电枢绕组是直流电机两个基本的组成部分，它们之间的不同连接方法，直接关系到电机的运行特性。电刷引出的转子绕组称为电枢回路，流过电枢回路的电流Ia称为电枢电流,主磁极的励磁绕组称为励磁回路，流过励磁回路电流If称为励磁电流.二、直流电机的励磁方式和运行特性

励磁方式是指励磁电流得来的方式，根据励磁线圈和电枢绕组的联接关系，直流电机又可细分为：他励电动机：励磁电路与电枢电路的分开,励磁单独电源并励电动机：励磁电路与电枢电路并联串励电动机：励磁电路与电枢电路串联复励电动机：励磁电路与电枢电路的联接有串有并M他励UfIfIaUM并励UIfM串励UM复励U1.直流电机的励磁方式对于发电机:励磁方式分为他励和自励.他励是指励磁电流由独立的电源供给，不受电枢电流、电压影响自励也分为三种：并励、串励和复励，是由发电机电枢电流提供的，受电枢电流、电压影响。对于电动机：励磁电流均由外电源提供。电动机与发电机的电枢电流与励磁电流方向不同M他励UfIfIaUM并励UIfM串励UM复励U1.直流电机的励磁方式举例题答案：D1．某直流电机拆开后，发现主磁极上的励磁绕组有两种：一为匝数多而绕组导线较细；另一为匝数少但绕组导线较粗。可断定该电机的励磁方式为______。A．他励B．并励C．串励D．复励2．如图所示电路，直流电机的励磁方式是______。A．他励B．串励C．并励D．复励答案：D举例题答案：C3．船用直流发电机的励磁方式一般采用______。A．并励B．差复励C．平复励D．串励4．船用直流电动机的励磁方式一般采用______。A．并励B．差复励C．平复励D．串励

答案：A5．船用电动舵机G-M系统中发电机的励磁方式一般采用______。A．并励B．差复励C．平复励D．串励

答案：B2．直流发电机的运行特性（1）空载特性当n=nN，I=0时，发电机的电枢电动势E(端电压U)与激磁电流If的关系曲线，即E＝f(If)红色的曲线为空载特性因为E=KEΦn，以及Φ与If之间的为磁化曲线关系，所以空载特性与磁化曲线相似．空载特性只与磁化特性有关，与励磁方式无关。励磁电流等于零时的空载电压Kr为剩磁电压。(2)自励发电机的建压条件

发电机的电压建立是指发电机由原动机拖动到额定转速并处于空载情况下，将发电机电压建立到额定数值的过程。并励和复励发电机具有自励能力，无需另外电源来供给励磁电流自励：发电机自己给自己励磁，不需要其它电源。自励过程：发电机转动，依靠剩磁可产生很小的剩磁电压，如果接线正确，流过励磁绕组的微小励磁产生的磁通方向与剩磁磁通方向相同，电枢绕组感应的电势增强，于是出现正反馈，如果励磁回路电阻足够小，正反馈的作用将继续下去，直到磁路饱和，电势稳定在一个确定的数值上。(2)自励发电机的建压条件自励起压条件：1.有剩磁（若无，应可充磁）；2.接线正确（励磁与剩磁同向）；3．励磁回路的电阻小于临界电阻（场阻线与空载特性有一个确定的交点。(2)自励发电机的建压条件自励起压过程（以并励发电机为例）场阻线Rf=E/If2．直流发电机的运行特性（２）外特性当n=nN，If=IfN时，发电机的端电压U与负载电流I的关系曲线，即U＝f(I)称为外特性。（２）外特性励磁方式：他励、并励和复励

外特性与励磁方式有关

U=E-IaRa他励：励磁电压不受影响，只有内阻压降。-比并励较硬。并励：∵内阻压降使端电压略有下降，励磁相对减少，使U进一步下降。-比他励较软。复励:积复励-串与并励磁相加，分平复励、过复励和欠复励差复励-串与并励磁相减引起端电压下降的原因根据发电机的电势公式和电势平衡方程公式

E=ＫＥφn

U=E-IaRa主要有三方面：1．发电机带负载后，电枢反应的去磁作用使气隙合成磁通减少，从而使发电机的电枢电势E减少，导致端电压下降。2．电枢电势E减少，使激磁磁通减少，引起端电压进一步下降。3．发电机带负载后，电流增大，引起电枢回路的电阻压降IaRa增大，也导致端电压下降。

（3）调节特性

直流发电机的调节特性是指转速和电压都保持为额定值时，激磁电流随负载电流变化的规律，即n=nN、U=UN时，If=f(I)的关系曲线

(1)直流电动机的机械特性机械特性指的是电机的转速n和电磁转矩T间的关系n＝f(T)。根据电动机的电压平衡方程u=E+IaRa

电动势E=KEΦn

电磁转矩T=KTΦIa

推出n=(u-IaRa)/KEΦn=n0-△n

其中n0=u/KEΦ——理想空载转速

△n=IaRa/KEΦn——负载时转速降（△n=Ra/KEKTΦ2n）3．直流电动机的运行特性(1)直流电动机的机械特性a.他励（并励）电动机的机械特性他励电动机和并励电动机的特性一样，由于励磁电流不受电枢电流影响，由于n、Φ为常数。所以K为常数。根据n=(u-IaRa)/KEΦn=n0-△n转速随负载变化不大，称硬特性，适合恒转速负载。M他励UfIfIaU3．直流电动机的运行特性n0：理想空载转速,即T=0时的转速。（实际工作时,由于有空载损耗，电机的T不会为0。）

当T

时n

，但由于他励电动机的电枢电阻Ra很小，所以在负载变化时，转速n的变化不大，属硬机械特性。根据n-T公式画出特性曲线n0nNTNTnn其中，串励的特点：励磁线圈的电流和电枢线圈的电流相同。b.串励电动机的机械特性设磁通和电流成正比，即

=K

Ia

,则据此公式做出

T-n

曲线nTM串励UIa(1)T=0时，在理想情况下，n

。但实际上负载转矩不会为0，不会工作在T=0的状态，但空载时T

很小，n很高。串励不允许空载运行，以防转速过高。(2)随转矩的增大，n下降得很快，这种特性属软机械特性。串励特性：nT

起动能力和过载能力比较大，如船上柴油机电起动都采用串激电动机。

复励电动机的机械特性介于并激和串励之间，它既具有串激的软特性又有安全的理想空载转速。c.复励电动机的机械特性M复励U方法：1.改变电枢电流方向，励磁电流方向不变；

2.改变励磁电流方向，电枢电流方向不变。即：单独改变电枢绕组或单独改变励磁绕组的接线（将两个接线端反接）。改变励磁电流方向使直流电动机反转（２）改变直流电动机转向的方法实际工作中，常用改变电枢电流的方法使电动机反转采用改变激磁电流的方法来改变直流电动机的转向，将产生较大的火花，甚至有击穿激磁线圈绝缘的可能。易造成电动机空载或轻载飞车、重载停转的不良后果。

如果同时改变电枢和励磁绕组的接线，则电枢电流和励磁电流的方向将同时改变，电动机的电磁转矩的方向不变，电动机的转速也不变。交、直流两用电动机的工作原理就是以此为依据的。交、直流两用电动机实际上是一台直流电动机，使用时若电源为交流电，则转向仍然不会发生变化。（２）改变直流电动机转向的方法（1）电枢反应

当直流电机空载时，电枢绕组中几乎没有电流。只有激磁绕组中有电流，激磁电流就建立起主磁通。４．直流电动机电枢反应和换向

当直流电机带负载时，电枢绕组就有电流流过，电枢电流产生一个磁通--电枢磁通，电枢磁通对主磁通的影响就称为“电枢反应”。（1）电枢反应1.磁场削弱：2.磁场畸变：

电枢反应的影响（2）直流电机的换向换向定义：电枢绕组从定子主磁极的一个极面下方进入另一个极面下方时，通过换向片与电刷相连接，绕组中的电流将改变方向，这过程称为直流电机的换向。理想的换向条件是：换向时绕组中的电流及电势为零。换向元件中若存在电势（由于电枢反应使磁场发生畸变，电刷所处的几何中性线上B≠0，短接的绕组内会产生感应电势和电流）则短接时会产生火花。改善换向的方法(1)加换向极：在主磁极之间加换向极，其绕组与电枢绕组相串联。接线原则：换向极所产生的磁通方向与电枢磁通方向相反图1—18发电机的换向极图1—19电动机的换向极(2)加补偿绕组：在主磁极极面下开槽嵌放补偿绕组。(3)移电刷：

把电刷顺着旋转方向移动一个角度(发电机)，只适用于负载变化不大的场合。1.直流电动机的起动因为起动时，转速为零，电枢感应的电势为零，根据电压平衡方程，起动时电枢电流Ia=(U-E)/Ra=U/Ra

。而电枢电阻通常很小，所以起动电流很大（10～20倍的额定电流）。5kW以上的直流电动机不能直接起动，否则Ia、M冲击很大，火花很大。三、直流电动机的起动、制动与调速1.直流电动机的起动起动方法：在保持最大励磁电流情况下：起动电流控制在1.5～2.5In。据Ih=u/Ra1.电枢回路串电阻起动；Ih=u/(Ra+R1+R2…)2.降压起动。直流电动机的制动是指在电动机的轴上加一个与旋转方向相反的转矩，制动的方法可用机械制动法(如用抱闸)或用电磁制动法。电磁制动是利用电动机本身产生的电磁力来制动，实施时保持磁通的方向不变，用改变电枢电流的方向来改变电磁力矩的方向。通常有三种方法：反接制动、能耗制动、回能制动２．直流电动机的制动(1)能耗制动—

电枢断电后立即接入一个电阻。MUUfIf+–R运行制动K变成发电机，电枢电流的方向与感应电动势相同，从而电磁转矩与转向相反，起制动作用。停车时，电枢从电源断开,接到电阻上，这时：由于惯性电枢仍保持原方向运动，感应电动势方向也不变，电动机２．直流电动机的制动（2）反接制动MUUfIf+–R运行制动电阻R的作用是限制电源反接制动时电枢的电流过大。２．直流电动机的制动(3)回能制动

特殊情况下，例如汽车下坡时、吊车重物下降时，在重力的作用下n

n0（n0理想空载转速），这时电动机变成发电机，电磁转矩成为阻转矩，从而限制电机转速过分升高。3.

直流电动机的调速

与异步电动机相比，直流电动机结构复杂，价格高，维护不方便，但它的最大优点是调速性能好。下面以他励电动机为例说明直流电动机的调速方法。（1）调速均匀平滑，可以无级调速。（2）调速范围大，调速比可达200（他励式）以上（调速比等于最大转速和最小转速之比）。直流电动机调速的主要优点是：根据n=(U-IaRa)/KEΦ调速n可改变U、Ra、Φ三种方法。（1）改变电枢电压调速

由转速特性方程知：调电枢电压U，n0变化，斜率不变，所以调速特性是一组平行曲线。1.特性曲线nn0"n0'n0电压降低T根据n=(U-IaRa)/KEΦ（1）工作时电枢电压一定，电压调节时，不允许超过UN，而n

U，所以调速只能向下调。（2）可得到平滑、无级调速。（3）调速幅度较大。MUfIfIaU变压整流220V~整流调压220V~Uf=110V固定U=0~110V可调改变电枢电压调速方案举例：改变电枢电压调速的特点

由该式可知，n和

有关，在U一定的情况下，改变

可改变n。在励磁回路中串上电阻Rf，改变Rf大小调节励磁电流，从而改变

的大小。（2）改变磁通（调磁）原理M他励UfIfIaU其中：

=K

If根据n=(U-IaRa)/KEΦ

Rf

If

n

，但在额定情况下，

已接近饱和，If再加大，对

影响不大，所以这种增加磁通的办法一般不用。

Rf

If

n

，减弱磁通是常用的调速方法。If的调节有两种情况：概念：改变磁通调速的方法—

减小磁通，n只能上调。（2）改变磁通（调磁）M他励UfIfIaU根据n=(U-IaRa)/KEΦ特性的变化所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。，因为：（

减小）TLRf增加Mn

其中，调速过程:

U一定,则Rf

E

Ia

T

n

Ia

E

暂时T>TL最后达到新的平衡T

=TL其中，（1）调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调，受机械本身强度所限，n不能太高（1.1-1.2nN)，调速范围窄。（2）调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），调节控制方便。减小

调速的特点

这种调速方法耗能较大，只用于小型直流机。串励电机也可用类似的方法调速。（3）改变转子电阻调速

在电枢中串入电阻，使

n

、

n0不变，即电机的特性曲线变陡（斜率变大），在相同力矩下，n

nn0RaRa+

RT根据n=(U-IaRa)/KEΦ举例题答案：C1．若直流发电机的励磁绕组的励磁电流是由独立的直流电源提供的，则称为______直流发电机。A．自励式B．并励式C．他励式D．复励式2．下列直流发电机，其励磁方式不属于自励的是___。A．他励B．并励C．串励D．复励答案：B3.在直流电机中，故障率最高，维护量最大的部件是_。A．主磁极B．换向器与电刷C．电枢绕组D．换向极答案：B举例题答案：A3．在直流电机的定子里有主磁极和换向极之分。主磁极是______；换向极是______。A．形成N、S相间排列的主磁场／改善电枢绕组中电流的换向过程B．形成N、S相间排列的主磁场／改善主磁场的换向过程C．旋转磁场／削弱电枢绕组的电枢反应D．旋转磁场／改善电枢绕组中电流的换向过程4．在直流发电机中电刷与换向器的作用是______。A．将电枢绕组中的直流电流变为电刷上的交流电流B．改变电机旋转方向C．将电枢绕组中的交流电流变为电刷上的直流电流D．改变换向绕组中电流方向答案：C举例题答案：D5．自励发电机电压建立的条件是______。A．有剩磁B．励磁电流产生的磁通与剩磁通方向一致C．励磁回路电阻不能太大D．同时满足有剩磁、励磁电流产生的磁通与剩磁通方向一致、励磁回路电阻不能太大6．要调节直流发电机的电动势通常采用______方法。A．调节电枢电流B．改变磁极对数C．调节励磁电流D．改变励磁方式答案：C举例题答案：B7．关于直流电动机的转动原理，下列说法正确的是__.A．转子在定子的旋转磁场带动下，转动起来B．通电导体在磁场中受到力的作用C．导体切割磁力线产生感生电流，而该电流在磁场中受到力的作用D．穿过闭合导体的磁感应强度变化引起电磁转矩8．下列调速法不适用于直流电机的是______。A．在电枢回路的串联可调电阻B．改变励磁回路中的励磁电阻C．改变电枢的电压D．改变定子磁极对数答案：D举例题答案：B9．不属于直流电机励磁方式的是______。A．差复励B．相复励C．积复励D．过复励10．某直流电动机铭牌值：UN=220V,nN=1000r/min，IN=40A，电枢电路电阻Ra=0.5Ω。假若电枢回路不串起动电阻在额定电压下直接起动，则起动电流为____.A．480AB．440AC．5～7倍的额定电流D．80A答案：B举例题答案：B11．一台他励直流电动机，起动前出现励磁回路断线。假设该电机未设失磁保护，现空载起动，则会______。A．堵转一致于烧毁电机绕组B．发生飞车事故C．无起动转矩，转子静止D．转子的转数大大降低12．关于直流电动机的起动，下列说法正确的是___。A．必须电枢回路串电阻限流B．必须电枢回路串电抗限流C．最为简单的方法是降压起动D．必须电枢并联电阻分流起动答案：A举例题答案：B13．他（并励）电动机与串励直流电动机的机械特性各属于______特性。A．硬／硬B．硬／软C．软／硬D．软／软14．直流电动机起动时必须在电枢回路中串联起动电阻，原因是起动瞬间______。A．主磁通较弱B．瞬时产生高压C．起动力矩太小D．反电动势为零答案：D变压器:

是利用电磁感应原理进行工作的，所以将它划在电机的范畴内。由于它没有转动部件，是静止的，因而有人称之为“静止电机”。

第二节变压器陆上：变压器广泛应用于电力传输、电气控制、电气检测等方面。电力传输：升、降压。电气控制：提供合适的电源。电气检测：得到所需的信号。船上：主要有：照明变压器和控制变压器。变压器的应用变压器的种类按用途分：电力（包括照明）、电源、控制、

仪用、特殊(电解、电焊等）。按相数分：单相、三相。按连接方式分：

/

、

/

、

/

、

/

等。按结构形式分：线圈：筒式、盘式.

铁心：心式、壳式按冷却方式分：自冷、它冷，风冷、油冷等。船用变压器为B级绝缘。船用变压器应该采用自冷干式。变压器功能：变电压：电力系统变阻抗：电子电路中的阻抗匹配（如喇叭的输出变压器）

变电流：电流互感器

电气隔离：保证必要的安全

（双绕组变压器）第二节变压器一、变压器的结构和铭牌数据组成：变压器由铁心、绕组和外壳组成。铁心：构成磁路。分为芯式和壳式两种。绕组：构成电路。普通变压器有两个绕组：一个绕组接交流电源，称为原绕组或初级绕组(简称原边)；另一个绕组接负载称为副绕组或次级绕组(简称副边)。1.变压器的结构壳式芯式单相变压器铁芯原边绕组副边绕组一、变压器的结构变压器符号：工作过程：2.变压器的铭牌数据（1）额定电压U1N／U2N：UlN为原边输入电压（即电源电压）的额定值；U2N是在原边接额定电压时，副边开路时的端电压。对于三相变压器，UlN＼U2N均为线电压值。（2）额定容量SN：变压器的额定视在功率，其单位为伏安（VA）或千伏安（kVA）。2.变压器的铭牌数据（3）额定电流IlN／I2N：分别为原、副边的额定电流值。在忽略变压器自身损耗的情况下，以上三者的关系为：单相变压器SN=U2NI2N=U1NI1N

三相变压器此外，变压器铭牌上还标注有额定频率、额定效率、温升、空载损耗等参数。容量SN

输出功率P2

原边输入功率P1

输出功率P2注意：变压器几个功率的关系（单相变压器为例）效率变压器功率因数容量：原边输入功率：输出功率：二、变压器的工作原理在右图中，匝数为N1的原边绕组与交流电源联接，匝数为N2的副边绕组经过开关K与负载阻抗ZL连接。当开关K断开时，副绕组中电流为零，变压器处于空载运行状态。原边接入电源，副边开路。接上交流电源U1

原边电流i1等于励磁电流i10

产生感应电动势

i10

产生磁通

（交变）（e、Φ

方向符合右手定则）1.空载运行及变压作用e1=-N1dΦ/dt

e2=-N2dΦ/dt

结论：改变匝数比，就能改变输出电压。原、副边电压关系（变电压）

根据交流磁路的分析可得：时U1/U2≈E1/E2=Ku

Ku为变比E1=4.44fN1ΦmE2=4.44fN2Φm

由上分析可知，当数值为Ul的交流电源加于变压器的原边绕组时，通过变压器的变压作用，可在副边得到一个同频率的新的交流电源，该电源的电压U2的大小取决于变压器原、副绕组的匝数比。因此，只要选择适当匝数比的变压器，即可把交流电源电压降低或升高至任意所需的数值。

K为变比将右图开关K合上，使副绕组接上负载ZL，此时副绕组中就有电流I2流过，即变压器处于负载运行状态，向ZL输出电能。2.负载运行及变电流根据能量守恒定律，原边绕组中必有电能输人，即绕组中有电流I1流过。若忽略变压器自身的绕组铜耗、铁心损耗等，则原边的输入功率等于副边的输出功率，即有U1I1=U2I2原、副边电流关系（变电流）从而可得变压器中原、副边绕组中电流的关系式：I1/I2=U2/U2=1/Ku=KiKi=N2/N1为变流比３．原、副边阻抗关系（变阻抗）u1i1Z′３．原、副边阻抗关系（变阻抗）从原边等效：结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。

u1i1Z′Z′=RLKu2阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率。RsRL信号源设：信号电压的有效值:U1=50V;信号内阻：Rs=100

;负载为扬声器，其等效电阻：RL=8

。求：负载上得到的功率解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为：Rs（2）将负载通过变压器接到信号源上。输出功率为：设变比则：结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件（信号源内、外阻抗差不多相等）。三、三相变压器

对于交流三相制的船艇电力系统，三相变压器的使用较为普遍。从原理上说。三相变压器与单相变压器没有本质的区别。在对称负载的情况下，三相变压器的各相电压和电流在数值上均相等，相位上互差120°，所以可以取任意一相按照单相变压器来分析。1.三相变压器的磁路系统

三相变压器的磁路系统，可以分成各相磁路彼此无关和彼此相关两大类，前者称为三相组式变压器的磁路，后者称为三相芯式变压器的磁路。船用照明变压器及V/V连接船用照明变压器：船舶照明变压器是重要的设备，有两种配置方案：

1.两台三相变压器：——

互为备用。

2.三台单相变压器：——

组成△/△连接的三相组式变压器。应急时可由两台单相变压器连接成V/V连接继续使用。注意：必须是三相组式(三台单相)变压器，变压器三相的磁路才是独立的，才不会相互影响。绕组的标记是为了表明原、副边感应电势的相位关系，以便于正确连接绕组而设置的。通常采用同极性端标记法，即在变压器接线板具有相同极性的绕组线端上标明记号“。”或“※”。绕组标记AXax**2.变压器绕组标记及连接方法当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。有的变压器绕组接线端上虽未打同名端的标记，但绕组首尾端的符号A、a、X、x也已表示出了它们的同极性端

极性接错的危害串联连接并联连接串联短路并联短路

将两个线圈反向串联或者并联，如果两个线圈的匝数相等，接上电源后，在铁心磁路中产生的磁通大小相等方向相反，总体磁通Φ=0。因此两个线圈不会感应电势，电源电压在没有电势平衡的情况下，将造成短路。同名端的判别(交流法)主要判别方法有：交流法和直流法。交流法：

交流法接线如右图所示。电压表两端电压V=U1－U2。若1、3为同名端，因为U1、U2

同相位，则V＜U1

；若1、3为异名端，因为U1、U2

反向，则V＞U1

。直流法：直流法接线如右图所示。若1、3为同名端，开关S闭合时，毫安表正偏；若为异名端，则反偏。(因闭合时，感应电势要阻碍电流流入，方向为1+、2-)；断开时指针偏转方向正好相反。同名端的判别(直流法)

注意：S断开时，1-2之间可能感应较高的电压。三相变压器的原边和副边各有三个绕组。通常，原边各绕组的首端标以A、B、C，尾端对应地标以X、Y、Z；副边各绕组的首端标以a、b、c，尾端对应地标以x、y、z。各绕组也以记号“*”来标明同极性端。

三相绕组有多种接法，最常用的有两种连结方法，星形接法(记为Y)；三角形接法(记为Δ)。根据三相绕组不同的连接顺序，我国将下图中的(a)和(b)作为标准接法。3.三相变压器的连接三相变压器的连接连接方法：星形或三角形连接组别：——

连接组别的表示法了解即可

不同的连接副绕组电势相位不同,副绕组与原绕组相位上的不同关系可用连接组别表示。连接组别以“时钟表示法”表示。时钟表示法：——

分针为原绕组线电势EAB向量，时针为副绕组线电势Eab向量。Y/y连接：Y/△连接：

连接组别是用来表示三/单相变压器连接的标准形式的，原副边连接符号之间用“/”号隔开，然后用“-”号引出表示原副边线电势的相位角的“时钟点数”。长针，即分针表示原边线电势相量——恒为“12”的位置；短针，即时针表示副边线电势Eab

位置。如：Y/△-11表示，副边线电势Eab滞后原边线电势EAB30度电角度。连接组别说明（了解即可）在对称三相系统中，当绕组为星形接法时，线电流等于相电流，线电压则为相电压的倍，即：

而当绕组为三角形接法时，线电压等于相电压，而线电流为相电流的倍，即：

UL=UP

三相变压器的连接IL＝IP三相变压器的连接

原绕组接成星形，副绕组接成三角形(Y／Δ)，原、副边线电压之比：

三相变压器的原、副绕组的对应接法是根据电源电压和负载所需电压的不同来确定的。船艇上常采用的有两种类型：原、副绕组都接成星形(Y／Y)，原、副边线电压之比：种类与用途：

用途：用来测量交流电压和电流。将高电压或大电流变换成低电压或小电流。

种类：电压互感器和电流互感器两种。原理：电压互感器：相当于工作在空载状态的降压变压器电流互感器：相当于工作在短路状态的升压变压器（电流由被测电路决定）。四、仪用互感器及自耦变压器1.仪用互感器（1）电压互感器用低量程的电压表测高电压1.副边不能短路，以防产生过流；2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损时，在副边出现高压。使用注意：VR

N1（匝数多）保险丝

N2（匝数少）~u（被测电压）电压表被测电压=电压表读数

N1/N2电压互感器副边标准额定电压为100V（2）电流互感器用低量程的电流表测大电流（被测电流）N1（匝数少）N2（匝数多）ARi1i2电流表被测电流=电流表读数

N2/N11.副边不能开路，以防产生高电压；2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。使用注意事项：电流互感器副边标准额定电流为5A多功能钳形电流表多功能钳形电流表是由穿心式电流互感器和磁电式电流表组成，右图所示。当捏紧钳形电流表的扳手时，其电流互感器的铁心便可张开，这时被测电流的导线不必切断，就能穿过铁心张开的缺口，而当放开扳手后使铁心闭合，这样被测电流的导线，就构成了电流互感器的一次绕组，在二次绕组中便会产生感应电流，使与二次线圈串接的电流表的指针发生偏转，从而在表盘上指示出被测电流的数值。

一个有中间抽头的绕组，绕组的两个端子接电源作为原边，中间抽头和其中一个端子作为副边，如图所示。总匝数N1，副边匝数N2。3.自耦变压器“自耦”

——

自己耦合，即有磁耦合，也有电的直接耦合。自耦变压器工作原理ABP

使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。[注意]：自耦变压器没有电气隔离作用举例题答案：B1．一台50Hz220V／12V的壳式单相变压器，如果将原副边颠倒而将220V的电源误接到副边，则铁芯中的磁通______，变压器将______。A．不变／作升压变压器用B．升高／因铁芯发热而烧毁C．降低／作升压变压器用D．升高／作升压变压器用2．有一台单相变压器，额定容量为3.8kVA，原、副边额定电压380V／220V。其原、副边的额定电流为。A．10A／17.3AB．17.3A／10AC．20A／34.6AD．17.3A／34.6A答案：A举例题答案：D3．关于变压器的功能，下列说法错误的是______。A．变压功能B．变流功能C．变阻抗功能D．变频功能4．某变压器原边和副边的额定电压为220V／110V。当副边接电阻R=10Ω时，变压器的原边电流约为______。A．11AB．5.5AC．22AD．8A答案：B举例题答案：B5．已知变压器的原、副边变压比Ku＞1，若变压器带载运行，则变压器的原、副边的电流比较结果是____。A．原边电流大B．副边电流大C．相等D．由副边负载大小决定

7．某电子变压器额定电压为220V／110V。若原边加额定电压，副边接电阻R=8Ω，则原边的等效电阻为______。A．4ΩB．8ΩC．16ΩD．32Ω答案：D举例题答案：A8．如图，某输出变压器的副绕组有中间抽头，以便接8Ω或2Ω的扬声器，两者均能达到阻抗匹配，则副绕组两部分匝数比N2/N3为______。A．1B．2C．3D．49．一台容量为600kVA的单相变压器，其原、副边绕组匝数分别为4800匝、320匝。空载时原边的电压为6000V，其副边电压为_____；原边额定的电流为___。A．400V／50AB．200V／100AC．400V／100AD．200V／50A答案：C举例题答案：D11．理想变压器原边所加电压增加10%，同时电源频率保持不变，而变压器的原、副边绕组匝数各增加10%，则变压器的铁芯中主磁通会______。A．增加10%B．减少10%C．增加20%D．基本不变12．一台220V／12V的单相变压器，如果将220V的直流电源接到原边，原边电流将____，变压器将___。A．正常／副边电压正常B．很大／因铁损发热而烧毁C．很大／因线圈发热而烧毁D．不变／作直流变压器用

答案：C举例题答案：C13．一台日本产的60Hz、220V／24V的壳式小型单相变压器，直接应用到我国船舶照明电路中，则____。A．可长期安全工作，副边电压为24VB．可长期安全工作，副边电压为12VC．铁芯主磁通升高，不能正常工作D．铁芯主磁通降低，不能正常工作14．一台额定电压为220V／110V的单相变压器，副边接电阻为10Ω的负载，则从原边看其等效电阻为_____Ω，原边接220V的电源，原边电流是______A，副边电流是______A。A．40／5.5／11B．8／6.9／13.75C．16／6.9／13.75D．32／27.5／13.75

答案：A举例题答案：A15．当变压器副边开路时，原边、副边电流各为____。A．很小／零B．很小／很小C．零／很大D．很大／零

16．电力变压器原边中的电流______副边电流；电流互感器原边中电流______副边电流。A．取决于／决定了B．取决于／取决于C．决定了／决定了D．决定了／取决于答案：A举例题答案：B17．某壳式单相变压器铭牌参数