復(fù)習(xí)與自我檢測(一)

1、復(fù)習(xí)與自我檢測（一）直流電路一、 學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.電壓電流的參考方向在電路中雖有確定的電流方向和電位的高低之別，但在實(shí)際電路中往往難以事先判斷電流和電壓的真實(shí)方向。為了分析和計(jì)算的方便，可任意選定一個方向作為參考方向，這樣電流、電壓物理量就從標(biāo)量“變”成代數(shù)量，有正負(fù)之分。當(dāng)電流或電壓的真實(shí)方向與參考方向一致時(shí)，定為正值；不一致時(shí)，定為負(fù)值。如果不選定參考方向，討論電流或電壓的正負(fù)就沒有意義。在實(shí)際運(yùn)算中，常常把元件上的電流和電壓的參考方向選得一致（稱為關(guān)聯(lián)參考方向），這樣，在電路圖上就只需標(biāo)出電流或電壓參考方向的一個即可。2.伏安特性二端元件上的電壓降U和流過的電流I的關(guān)系即為伏安關(guān)系。伏安關(guān)系

2、用VI平面上的曲線表示，即伏安特性曲線。用伏安特性曲線可簡潔明瞭地分析研究元件的性質(zhì)。3.電路的基本定律(1)歐姆定律是描述電阻元件兩端電壓和流過它的電流之間關(guān)系的定律，在電壓、電流參考方向一致（關(guān)聯(lián)參考方向）的情況下，可表示為UIR當(dāng)電壓、電流參考方向選得不一致時(shí)，歐姆定律可表示為U=-IR(2)基爾霍夫定律它包括節(jié)點(diǎn)電流定律（）和回路電壓定律（）?；鶢柣舴蚨墒敲枋鲭娐分懈髟嗷ミB接間的電壓、電流應(yīng)遵循的規(guī)律，它是電荷守恒和能量守恒在電路中的具體體現(xiàn)。a)節(jié)點(diǎn)電流定律（）在任一瞬時(shí)，流入電路某節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和，即入出若取流入節(jié)點(diǎn)電流為正，流出節(jié)點(diǎn)電流為負(fù)，則可表示為

3、b)回路電壓定律（）在任一瞬時(shí)，沿任一回路循行方向，回路內(nèi)各電壓降的代數(shù)和等于各電動勢的代數(shù)和，即式中把電壓、電動勢、電流的參考方向與回路循行方向一致的取正，不一致的取負(fù)。若把電源電動勢用其兩端電壓來表示，回路電壓定律可以定義為沿任一回路循行方向的各電壓降代數(shù)和等于零，用數(shù)學(xué)式表示為電路定理（）疊加定理它是線性電路的基本定理。該定理指出，當(dāng)線性電路中有幾個電動勢和電流源同時(shí)作用時(shí)，在某一支路上所產(chǎn)生的電流，等于各個電動勢和電流源單獨(dú)作用時(shí)分別在該支路上所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。（）戴維南定理它是線性電路中一個重要的有源二端網(wǎng)絡(luò)等效定理。定理指出：任何一個復(fù)雜的有源二端網(wǎng)絡(luò)總可以用一個等效的電壓源來

4、代替，等效電壓源的電動勢就等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，其內(nèi)阻r等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻。應(yīng)用戴維南定理簡化電路，關(guān)鍵是求有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和除源后的網(wǎng)絡(luò)等效電阻。等效變換的概念 在電路分析中常常應(yīng)用等效變換的方法來簡化計(jì)算。這里所謂等效，是指在一定條件下，兩個不同的電路對外電路的作用具有相同的效果。電工學(xué)中常用的等效變換及應(yīng)當(dāng)注意的地方有：（） 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)（） 電壓源與電流源的等效變換（） 恒壓源的串聯(lián)和恒流源的并聯(lián)（） 恒壓源與恒流源的串聯(lián)和并聯(lián)（） 恒壓源與恒流源不能等效互換（） 戴維南定理就是有源二端網(wǎng)絡(luò)等效變換的定理，它把任一復(fù)雜的有源二端網(wǎng)絡(luò)等效于一個電壓源電路。

5、電路中的功率與能量 在一個電路中，電源發(fā)出的功率和負(fù)載消耗的功率（包括線路上、電源內(nèi)阻消耗的功率）是平衡的，即發(fā)出的功率始終和吸收的功率相等。根據(jù)電路功率相平衡的原理，?？捎脕硇ｒ?yàn)電路計(jì)算正確與否。負(fù)載吸收的功率根據(jù)能量守恒定律可以轉(zhuǎn)換成其它能量形式的消耗，例如光、熱和機(jī)械能，也可以轉(zhuǎn)換成電場能、磁場能貯存。電氣設(shè)備的額定值額定值是電氣設(shè)備的完全使用值，它決定于電氣設(shè)備的經(jīng)濟(jì)合理性、安全可靠度及使用壽命等諸因素。按照額定值來使用，即充分發(fā)揮了設(shè)備的能力，又保證設(shè)備的正常使用壽命。當(dāng)設(shè)備在額定值下工作時(shí)，稱為穩(wěn)定工作狀態(tài)，簡稱滿載。各種電氣設(shè)備都有它的額定值，按設(shè)備的不同，用不同的額定值標(biāo)志。電

6、路的過渡過程三要素包括元件的穩(wěn)態(tài)分析、元件的暫態(tài)分析和電路的時(shí)間常數(shù)。有了三要素，即可列寫電路方程。二、 自我檢測1.圖所示電路中，當(dāng)電阻阻值減小時(shí)，則：A I1和I2不變B I1增大，I2變小C I1增大，I2不變D I1減小，I2增大ISR1R2I1I2圖2.圖所示電路中，閉合于，已達(dá)穩(wěn)態(tài)。t0時(shí)，轉(zhuǎn)接于。則的變化規(guī)律是：A.se-t/RCB.se-tR/CC. s(1-e-t/RC)D. s(1-e-tR/C)Rt=0cC圖3.電路如圖示，。計(jì)算：（） 支路電流？（） 電阻吸收的電功率。圖 SR1R2RR4.電路如圖，已知1.5伏、24伏、S0.5安、R1歐、R2歐、R3歐、R4歐、R5

7、歐，求解各支路電流及恒流源的端電壓。ER5R4BVR2CAI2I1E1R1ISR3圖答案：增大，變小。se-t/RC（）用戴維南定理求解計(jì)算×計(jì)算計(jì)算（r）（） （）× 解：可以用支路電流法求解。注意恒流源的端電壓由外電路確定，是待求量。 假定各支路電流和恒流源端電壓的正方向。 列節(jié)點(diǎn)電流方程、之間是一條電阻等于零的導(dǎo)線，可以看成是一個節(jié)點(diǎn)。故該電路只有兩個節(jié)點(diǎn)，列寫一個獨(dú)立的方程節(jié)點(diǎn) 列回路電壓方程，均取順時(shí)針方向?yàn)槔@行方向。網(wǎng)孔網(wǎng)孔網(wǎng)孔（） 該電路共有四個未知量（三個支路電流及恒流源的端電壓），以上共列出四個獨(dú)立方程，可求解。將已知數(shù)據(jù)代入方程，聯(lián)立求解，得.、.、.、

8、. 驗(yàn)算可以對未曾用過的網(wǎng)絡(luò)回路列定方程，代入計(jì)算得到的數(shù)據(jù)驗(yàn)算。也可以對整個電路的功率平衡關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，以驗(yàn)證所得結(jié)果。復(fù)習(xí)與自我檢測（二）正弦交流電路一、學(xué)習(xí)要點(diǎn)1正弦交流電是時(shí)間的周期函數(shù)，它隨時(shí)間作正弦變化。一個正弦電流i在規(guī)定的參考方向下可表示為imsin(t+i)式中m、和i分別稱為正弦電流的幅值、角頻率和初相位。一個正弦量可以用幅值、角頻率（或頻率）和初相位三個量唯一地確定。因此這三個常數(shù)量稱為正弦量的三要素。(t+i)叫做正弦量的相位，它反映出正弦量的相位，它反映出正弦量在交變過程中瞬時(shí)值的大小和正負(fù)。相位用角度表示，故又稱相位角。兩個同頻率正弦量的相位差就等于它們的初相位差，

9、即(t+)(t+)周期電流的有效值，就是它熱效應(yīng)相等的直流電流的值。對于正弦交流電來說，它的有效值和幅值之間關(guān)系為m/；m/4正弦量可用三角函數(shù)式、波形圖和相量表示。正弦量的相量又有兩種形式：相量圖和復(fù)數(shù)式。在用這些表示正弦量的方法分析計(jì)算電路時(shí)，首先要假定一個量的參考方向。正弦量用相量表示后，同頻率正弦量的加減乘除運(yùn)算，可用相量圖進(jìn)行，或用復(fù)數(shù)式運(yùn)算。在相量圖上相加和相減的運(yùn)算以平行四邊形法則用作圖法進(jìn)行；相乘和相除的運(yùn)算分別用被乘和被除相量的長度乘以乘數(shù)相量和除以除數(shù)相量的長度，它們的初相角也分別相加或相減。在用正弦量的復(fù)數(shù)式運(yùn)算時(shí)，相加、相減常用復(fù)數(shù)的代數(shù)形式；相乘、相除常用極坐標(biāo)形式。

10、在交流電路中，瞬時(shí)值電壓和瞬時(shí)值電流仍要滿足基爾霍夫電壓定律和電流定律，即v和i在正弦量用復(fù)數(shù)式表示后，則有相量形式的基爾霍夫定律，即Ú和Í在電阻、電感和電容元件串聯(lián)的交流電路中，各元件中流過同一電流，各元件上的電壓和電流都是同頻率的正弦量。用復(fù)數(shù)式表示后，根據(jù)相量形式的基爾霍夫電壓定律，電源電壓Ú和各元件上的電壓之間有下列關(guān)系：ÚÚÚÚÍÍjÍjÍj（）Í由于相量形式的歐姆定律為ÚÍ 當(dāng)式中Ú、Í和分別表示為 Újv 

11、05;Iji Zj 后，即有jujizjzj(i+) 即電壓、電流有效值和復(fù)阻抗模值三者之間滿足歐姆定律，而電壓和電流的相位差就等于復(fù)阻抗的幅角（阻抗角）。當(dāng)>時(shí)電路呈電感性，則電壓相位超前電流相位；當(dāng)<時(shí)電路呈電容性，電壓相位滯后電流相位；當(dāng)時(shí)，電壓和電流同相位，電路呈電阻性。諧振是交流電路的一種特殊工作狀態(tài)，電路在諧振時(shí)可能出現(xiàn)過電壓（串聯(lián)諧振）或過電流（并聯(lián)諧振）現(xiàn)象。在電子技術(shù)中常利用諧振特殊狀態(tài)，制成振蕩器，濾波器及選頻放大器等。相反，在電力工程中常防止諧振，以免產(chǎn)生高電壓損壞設(shè)備。 （）串聯(lián)諧振在電阻、電感和電容串聯(lián)電路中，當(dāng)電路中時(shí)，電路的復(fù)阻抗j（）為純電阻，稱為串

12、聯(lián)諧振，諧振頻率為f01/2LC其數(shù)值完全取決于電路本身參數(shù)。（）并聯(lián)諧振在電感性負(fù)載與電容并聯(lián)的電路中，當(dāng)電路總電流和電源電壓同相位時(shí)，電路呈電阻性，稱為并聯(lián)諧振。10功率因數(shù)的提高電源在額定視在功率U下能向負(fù)載輸送多少有功功率，關(guān)鍵取決于負(fù)載的功率因數(shù)，即cos因此，為了提高電源設(shè)備的利用率，減少線路電能的損失，必須提高負(fù)載的功率因數(shù)，所以提高負(fù)載的功率因數(shù)對國民經(jīng)濟(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。提高功率因數(shù)的常用方法是與感性負(fù)載并聯(lián)電容器，稱為補(bǔ)償電容器。常裝設(shè)在廠變電所或用電設(shè)備中。11正弦交流電路的計(jì)算在正弦量應(yīng)用相量表示后，由相量形式的歐姆定律和基爾霍夫定律，可以建立正弦交流電路的計(jì)算方法，實(shí)際上

13、，它和直流電路的計(jì)算方法完全一樣，只要把直流電路的各種計(jì)算方法中的、和換成相應(yīng)的Ú、Í、É和即可。二、自我檢測并聯(lián)電路及相量圖如圖所示，阻抗、和整個電路的性質(zhì)分別對應(yīng)為： A容性、感性、感性 B容性、感性、容性 C感性、容性、感性 D、感性、感性、容性）ÍÍÚÍÍÍÚ圖正弦交流電路如圖2所示，電源電壓usint、電感.m、。 （）開關(guān)斷開，計(jì)算電流Í、功率因數(shù)cos和有功功率。 （）開關(guān)閉合后，計(jì)算電流Í、總電流Í、整個電路的功率因數(shù)cos和有功功率，已知100F。

14、SÍCÍÍÚjXCjXL圖電阻、電感、電容串聯(lián)的正弦交流電路（圖）之中，、m、，電源電壓u=2202sin(314t-53。)V。計(jì)算：（）感抗、容抗和復(fù)阻抗 （）電流i ()計(jì)算、 （）畫相量圖+UC-+ UR- + UL -LRi+U-C圖34在圖4中，已知電壓U=2202sin(314t+300)v，電流Í1=22sin(314t-150)A，Í2=112sin(314t+1200)A，試求電路參數(shù)R、L、C及總電流i，并畫出相量圖。i2i1 CUiRL圖4答案：1 容性、感性、容性。2 （1）XL=314×63.9&

15、#215;10-3=20.06 Z=9+j20.06=2265.840 ÍL=22000/2235.840=1065.840A 1=cos65.840=0.41 P=220×10×cos65.840=900W(2)XC=1/(314×100×10-6)=31.85 Íc=22000/31.85-900=6.9900A Í=10-65.840+6.9900=4.65-28.490A =cos28.490=0.88 P=900W3.(1)XL=314×127×10-3=40 XC=1/(314×40

16、×10-6)=80 Z=30-j40=50-53.130 (2) Í=220-530/50-53.130=4.4A i=4.42sintA (3)ÚR=4.4×30=132V UR=1322sintV ÚL=4.4×40900=176900V UL=1762sin(t+900)V ÚC=4.4×80-900=352-900V UC=3522sin(t-900)V (4)相量圖（略）4用相量表示各正弦量 Ú=220×300V ， Í1=22/2-150A，Í2=111200A

17、，Z1=Ú/Í1=10+j10。 R=10，XL=10，L=XL/=0. 318mL=31.8L。 Z2=Ú/Í2=-20j 即XC=20。 C=1/XC=159F 總電流 Í1+Í2=222-150+111200=11300A。 瞬時(shí)值式 i=112sin(314t+300)A。 相量圖略復(fù)習(xí)與自我檢測（三）三相交流電路與變壓器一、 復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.電能的生產(chǎn)、輸送和分配，幾乎全部采用三相制。三相制就是由三個幅值和頻率均相同但是相位不同的電動勢（即三相電源）供電的體系。由這種電源供電的電路叫做三相交流電路。單相交流電路就是三相交流電路中

18、的一相。三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相電源是對稱的，即三個電動勢大小相等、頻率相同、相位互差1200。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的三相負(fù)載大多也是對稱的，即各相負(fù)載的性質(zhì) 和大小相同，如三相異步電動機(jī)等。由于三相輸電線在輸電距離、輸送功率、功率因數(shù)、電壓損失和功率損耗都相同的條件下，比單相輸電經(jīng)濟(jì)得多；生產(chǎn)上廣泛使用的三相交流電動機(jī)性能比單相電動機(jī)的性能好；單相負(fù)載也可按一定方式接入三相電源。所以三相交流電得到廣泛應(yīng)用。2.三相電源（包括發(fā)電機(jī)或變壓器）可以連成星形或三角形。在正常情況下，三相電源的電壓都是對稱的。三相四線制電源可以提供兩種電壓：各相線間的電壓稱為線電壓（U1），各相線與中線間的電壓稱為相電壓（U

19、p）。在數(shù)值上有U1=3 Up線電壓也是對稱的，在相位上比相應(yīng)的相電壓超前300。3.電力系統(tǒng)的負(fù)載從它們的接用法來看，可以分成單相負(fù)載（例如電燈那樣有兩條出線的）和三相負(fù)載（例如電動機(jī)那樣有三個接線端的）。如果三相負(fù)載的za=zb=zc=z和a=b=c=，則稱為對稱的三相負(fù)載，例如三相電動機(jī)等。否則就是不對稱的三相負(fù)載，例如三相照明負(fù)載等。在三相供電系統(tǒng)中，三相負(fù)載有兩種基本接法：星形（Y形）接法和三角形（形）接法。計(jì)算三相對稱負(fù)載電路時(shí)，各負(fù)載的相電壓和相電流均對稱，因此三相電路的計(jì)算方法可歸結(jié)為計(jì)算一相（單相），一相電流（或電壓）求出后，其余兩相電流（或電壓）則與它大小相等，相位互差12

20、00。4.將對稱的三相四線制電源加到星形接法的三相負(fù)載上時(shí)，負(fù)載的電壓與電流有下列關(guān)系：（1）負(fù)載兩端的相電壓等于電源線電壓的1/3倍，即Up=U1/3（2）流過負(fù)載的相電流等于相線上的線電流，即Ip=I1 （3）各相電流的有效值為Ia=UA/Za、Ib=UB/Zb、Ic=Uc/Zc中線電流為三相電流的相量和，即Ì0= ÌA+ÌB+ÌC （4）當(dāng)三相負(fù)載對稱時(shí)，即Xa=Xb=Xc=X則Ia=Ib=Ic=Ip、a=b=c=5.將對稱的三相電源加到三角形接法的三相負(fù)載上時(shí)，其電壓與電流有下列關(guān)系： （1）無論負(fù)載是否對稱，負(fù)載兩端的相電壓等于電源線電壓，即U

21、p=U1 （2）計(jì)算負(fù)載三角形接法的線電流，必須先求出各負(fù)載上的相電流。三角形連接時(shí)負(fù)載相電流的有效值可以用下式進(jìn)行計(jì)算，即Iab=UAB/Zab、Ibc=Ubc/Zbc、Ica=UCA/Zca （3）三相對稱負(fù)載作三角形接法時(shí)，線電流是負(fù)載相電流的3倍，即I1=3Ip相位上各線電流滯后于相應(yīng)的相電流300。 （4）三角形接法不能引出中線，采用三相三線線供電。6磁力線集中通過的路徑叫做磁路，它主要由導(dǎo)磁率很高的鐵磁材料構(gòu)成。7變壓器空載運(yùn)行時(shí)的主要特點(diǎn)： 副繞組中沒有電流，但仍有感應(yīng)電動勢E2。原副繞組的電壓比，等于它們的匝數(shù)比即U1/U2N1/N2變壓器有載情況，當(dāng)副繞組接有負(fù)載時(shí)，在副繞組

22、中就有負(fù)載電流i2流過，由于原繞組的電源電壓U1不變，所以變壓器鐵芯中的主磁通也是近似不變的。副繞組電流i2的增大必然引起原繞組電流i1的增大，此時(shí)變壓器鐵芯磁路中的總磁動勢為i1N1+i2N2其值等于空載磁動勢i0N1即i1N1+i2N2=i0N1一般負(fù)載時(shí)的電流i2遠(yuǎn)大于空載電流i0，所以有i1=i0-(N2/N1)i2-(N2/N1)i2即變壓器原、副繞組中的電流之比與匝數(shù)成反比。變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)： 原、副繞組的電流比，等于它們匝數(shù)比的倒數(shù)。 由原、副繞組的電壓、電流關(guān)系，可以得到變壓器阻抗變換關(guān)系為Z=ù1/Ì1=nù/(1/n)(- Ì2

23、)=n2·ZL或者Z=n2·ZL二、自我檢測1.對稱三相電源，相序A-B-C，相電壓uA=2202sintV。則線電壓（ ）A. uAB =380 2sin(t+300)V B. uAB =380 2sin(t-300)VC. uAB =220 2sin(t+300)VD. uAB =220 2sin(t-300)V2.對稱三相電源，相序A-B-C，對稱三相負(fù)載，連接，已知線電流iA=3sintV。則相電流（ ）A. iAB=2sin(t+300)AB. iAB=2sin(t-300)AC. iAB=sin(t+300)AD. iAB=sin(t-300)A3.一只輸出變壓

24、器的副繞組有一中間抽頭，今欲接入16和4兩個負(fù)載，設(shè)兩個端頭的聯(lián)接，都能使從變壓器原邊看入的阻抗值相等，則副邊匝數(shù)N2和N3的關(guān)系式是:A. N2=N3B. N2=2N3C. N2=3N3D. N2=4N3164+N2N3N14.三相四線制電源，相電壓Up=220V。對稱三相負(fù)載三角形連接，Z=9.5+j16.46。計(jì)算線電流ÌA、ÌB和ÌC畫相量圖。ÙAB=33000V,對稱三相負(fù)載Z=52.4+j39.91。計(jì)算 相電流ÌAB及線電流ÌA、ÌB、ÌC。 三相電路的總有功功率P。 畫包括線電壓和相、線電流的相量圖

25、。ÌABZÌAÌBzzÌCABCÙAB答案：1.uAB =380 2sin(t+300)V2.iAB=sin(t+300)A3.N2=N34.取ÙAB=38000V,則ÌAB=ÙAB/ZZ=9.5+j16.46=19600ÌAB=380/19600=20-600A線電流ÌA=3ÌAB-300=203-900A ÌB=203-2100=2031500A ÌC=203300A5ÌAB=ÙABZ=5.8-36.870A ÌA=3 Ì

26、AB-300=10-66.870AP=3×380×10×cos36.780=5.27Kw相量圖(略) 復(fù)習(xí)與自我檢測（四）三相異步電動機(jī)及其控制一、學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.交流電動機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動力設(shè)備，它主要分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩大類。 異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、使用方便、價(jià)格低廉、等優(yōu)點(diǎn)， 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到最廣泛的應(yīng)用。2 旋轉(zhuǎn)磁場是異步電動機(jī)工作的基礎(chǔ)， 三相異步電動機(jī)的定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的條件是：三相定子繞組在空間對稱地放置在定子槽內(nèi)并接成對稱的三相電路; 接入三相對稱電源。 旋轉(zhuǎn)磁場是由定子三相電流共同產(chǎn)生的合成磁場， 它在

27、空間不斷旋轉(zhuǎn)， 磁場的磁力線通過定子鐵芯、 轉(zhuǎn)子鐵芯和兩者之間的氣隙而閉合。旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)與定子繞組采用的結(jié)構(gòu)和接法有關(guān)，它的旋轉(zhuǎn)方向決定于通入定子繞組三相電流的相序，其轉(zhuǎn)速n1與電源頻率f 成正比， 與磁場對數(shù)p 成反比，即 n1=60 f /p3. 轉(zhuǎn)差率是表明異步電動機(jī)運(yùn)行速度的一個重要參數(shù)，也是分析異步電動機(jī)特性的一個重要數(shù)據(jù)，它的大小為 s = (n1-n)/n1 ×100%4. 異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是個重要的物理量，其大小為 M = KM I2 cos 25異步電動機(jī)在允許范圍內(nèi)（穩(wěn)定工作區(qū)），它的電磁轉(zhuǎn)矩能隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加而自動增加，隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的減小而自動減小，

28、能自動適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化。異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與輸出功率的關(guān)系為 M = 9550 P2 / n 6異步電動機(jī)在起動時(shí)， 因旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間有很大的相對轉(zhuǎn)速， 使轉(zhuǎn)子電流和定子電流都比正常運(yùn)行時(shí)大得多， 所以它的起動電流很大；又由于起動時(shí)， 異步電動機(jī)的cos 2 很小， 使起動轉(zhuǎn)矩很小。 因此，減小起動電流、 增大起動轉(zhuǎn)矩是研究異步電動機(jī)起動問題的兩個重要課題。 為了限制起動電流， 鼠籠式異步電動機(jī)可以采用降低定子電壓的起動方法， 常用的降壓起動方法有星形三角形換接起動法及自耦變壓器起動法等。但這些方法在限制起動電流的同時(shí)卻降低了起動轉(zhuǎn)矩（因起動轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比），至適用于空載或

29、輕載起動的機(jī)械。7電動機(jī)繼電解觸控制電路分主電路與輔助電路兩部分。由于控制電路在不同的工作階段中， 各電器的動作情況不同，其觸頭有時(shí)閉合， 有時(shí)斷開， 但在圖中只能畫出所有電器在起始狀態(tài)下的位置，即電器在沒有通電或沒有發(fā)生機(jī)械動作時(shí)的位置。 例如對接觸器來講， 畫出的是其動鐵芯未吸合是各觸頭的位置；對按鈕來講， 畫的是手指未按下按鈕帽時(shí)各觸頭的位置。 在控制電路中， 同一電器的不同部件不畫在一起， 而是用同一文字標(biāo)明， 即同一文字表明同一電器的不同部件。 控制電路圖中所有觸頭可以分為兩類， 一類是常開觸頭，當(dāng)線圈一通電， 觸頭就閉合；另一類是常閉觸頭， 線圈一通電， 觸頭就斷開。但是時(shí)間繼電器

30、的觸頭具有延時(shí)功能， 當(dāng)繼電器動作時(shí)， 其觸頭要經(jīng)一段時(shí)間后才合或斷開。 延時(shí)觸頭的符號與一般瞬時(shí)動作的觸頭符號是有區(qū)別的， 讀圖時(shí)要注意。8 在閱讀控制電路圖時(shí)，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)： （1） 弄清楚生產(chǎn)機(jī)械對控制電路提出的要求。 （2） 讀圖先看主電路，后看輔助電路，注意輔助電路與主電路各電器、觸頭是如何配合動作的。 （3）一般控制電路中電器線圈電路，大體都按動作先后次序從上往下排列，所以讀圖時(shí)，可從上而下，順次閱讀。 (4)在讀圖時(shí)要注意，當(dāng)一個電器動作后，應(yīng)逐一找出它的觸頭，分別控制了哪些電路，緊跟追查，判明它的控制目的。二、自我檢測 1、圖示控制電路應(yīng)該完成的控制功能是：按下SB1 KM1

31、線圈通電 延時(shí) KM1線圈斷電、KM2線圈通電?，F(xiàn)該控制電路有錯誤。改正方法是（ ） A將KM1線圈支路中的KT觸點(diǎn)改為 KTB將KM1線圈支路中的KT觸點(diǎn)改為KT C將KM2線圈支路中串聯(lián)接入KM1 D將KM2線圈支路中串聯(lián)接入 KM1 KM1KTKTSB2SB1KTKM2圖1 2、一臺直流并勵電動機(jī)的部分額定數(shù)據(jù)如下表： 功率 電壓 轉(zhuǎn)速 效率 電樞電阻 勵磁電路電阻 10KW 220V 1500r/min 0.84 0.4 190則該電動機(jī)的額定電樞電流為550A 53A 50A 1.16A為使起動電流不超過額定電樞電流的2倍,應(yīng)接入的起動電阻為2.35 1.68 1.2 0.8 3、三

32、相異步電動機(jī)Pn=n=380V,Nn=2900r/min.=0.862, COS=0.88,IST/In=7,Tm/Tn答案:1. 將KM2線圈支路中串聯(lián)接入.2. (1)53A (2)1.683. In= PN /(3UNCOS)= 7.5×103/(3×380×0.88×0.862)=15.02A IST=7IN=7×15.02=105.14ATN=9550 PN / nN =9550×7.5/2900 =24.7N·m TM=2.2TN=54.34N·M304/380=0.8T/m=(0.8)2×T

33、m=0.64×54.34=34.78N·m復(fù)習(xí)與自我檢測（五）二極管、三極管及整流與放大電路一、學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.半導(dǎo)體的基本知識（1） 半導(dǎo)體的特性 導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體能得到廣泛應(yīng)用，是由于它的導(dǎo)電能力會隨溫度、光照或所摻雜質(zhì)的不同而顯著變化。（2） PN結(jié)的單向?qū)щ娦?當(dāng)在PN結(jié)兩端加上正向電壓時(shí)，因外加電場的方向與內(nèi)電場的方向相反，削弱了內(nèi)電場，打破了PN結(jié)中的動態(tài)平衡狀態(tài)，使載流子的擴(kuò)散運(yùn)動大于漂移運(yùn)動，形成較大的擴(kuò)散電流，PN結(jié)導(dǎo)通。 當(dāng)在PN結(jié)兩端加上反向電壓時(shí)，因外加電場的方向與內(nèi)電場的方向相同，增強(qiáng)了內(nèi)電場，也打破了PN結(jié)中的動態(tài)

34、平衡，使少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動大于多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動，形成較小的反向電流，可以認(rèn)為PN結(jié)截止。2.半導(dǎo)體二極管 二極管的正向電流是多數(shù)載流子的擴(kuò)散電流，其值較大（毫安級），但正向電壓只有零點(diǎn)幾伏，說明二極管的正向電阻較小。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓后，電流增加較快。二極管正向?qū)〞r(shí)，其正向壓降變化不大，硅管約為0.6-0.7V；鍺管約為0.2-0.3V。 反向電流是少數(shù)載流子的漂移電流，其值隨溫度的上升增長得很快，并且只要外加反向電壓在一定范圍內(nèi)，反向電流基本上維持不變，和反向電壓的數(shù)值無關(guān)（反向電阻高）。當(dāng)反向電壓增大到擊穿電壓時(shí)，反向電流突然增大，管子被擊穿而損壞。二極管的參數(shù)反映了它的電性能

35、，是合理選擇與正確使用的依據(jù)。對正向而言，有最大整流電流IOM，使用時(shí)不得超過。對反向而言，有最高反向工作電壓URM和反向飽和電流IR3.穩(wěn)壓管是工作于反向可逆擊穿狀態(tài)下的二極管。穩(wěn)壓管的反向擊穿特性曲線很陡，它的特點(diǎn)是在一定的電流范圍內(nèi)的電壓穩(wěn)定不變。4.單相橋式整流電路整流電路的任務(wù)是把交流電變換成直流電，完成這一任務(wù)主要靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，所以通常二極管是構(gòu)成各種整流電路的核心元件。5.濾波電路濾波原理 利用儲能元件濾掉單向脈動電壓中的交流分量，即保留直流分量，使負(fù)載電壓脈動減小。6.半導(dǎo)體三極管放大的條件 用較小的電流去控制較大的電流稱為電流放大，要使三極管起放大作用，其發(fā)射結(jié)必須

36、加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓，以保證多數(shù)載流子在發(fā)射區(qū)的發(fā)射和集電區(qū)的收集。對NPN型三極管來說，必須滿足uc>ub>ue；對PNP型三極管來說，必須滿足uc<ub<ue。這一條件是使放大電路正常工作的基本原則。 電流分配關(guān)系與放大作用 三極管的發(fā)射極電流IE等于基極電流IB和集電極電流IC之和。即IE=IB+IC，電流放大系數(shù)為=IC/IB 半導(dǎo)體三極管的特性曲線 輸入、輸出特性曲線是三極管的內(nèi)部物理過程在外部電路的反映，是三極管各極電壓和電流之間的相互關(guān)系。 半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù) 三極管的參數(shù)說明它所受到的電流、電壓、功耗的限制，是正確選擇管子的依據(jù)。其主要參數(shù)有

37、電流放大系數(shù)、集電極-發(fā)射極穿透電流ICEO、集電極最大允許電流ICM、集電極-發(fā)射擊穿電壓BVCEO、集電極最大允許耗散功率PCM等。不同型號的三極管具有不同的參數(shù)，使用時(shí)應(yīng)注意不要超過它的極限參數(shù)ICM、BVCEO、PCM。7.交流放大電路的組成和工作特點(diǎn)基本放大電路由三極管直流電源、集電極電阻、基極電阻、耦合電容組成。交流放大電路的工作特點(diǎn) 必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn) 電壓放大作用是指ù0對ùi的關(guān)系，當(dāng)耦合電容C1、C2足夠大時(shí)，單級共發(fā)射極電路的ù0和ùi相位差是1800。 在交流放大電路中，放大的實(shí)質(zhì)是三極管在ui的控制下，按照ui的變化規(guī)律把

38、電源EC的直流能量轉(zhuǎn)換為負(fù)載所要求的較大的交流能量。8.放大電路的基本分析方法 放大電路的基本分析方法有圖解法和等效電路法。簡化微變等效電路分析法在輸入信號和輸出信號都比較小的情況下，可把靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)的輸入特性和輸出特性看作是線性的。于是，三極管在放大電路中的作用就可以用一個簡單的線性等效電路來代替，這就能方便地應(yīng)用線性電路的理論來分析放大電路的動態(tài)性能。應(yīng)用微變等效電路可以方便地計(jì)算放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。三極管的簡化微變等效電路利用交流輸入電阻rbe來表示三極管的輸入特性，利用恒流源ib來表示三極管的放大作用。rbe不是常數(shù)，其值隨靜態(tài)工作點(diǎn)不同而有所不同。

39、低頻小功率三極管的輸入電阻可用下式計(jì)算rbc=300+(+1)26(mV)/IEQ(mA)基本交流放大電路的電壓放大倍數(shù)為ÁV=-RL/rbe輸入電阻與輸出電阻的概念 輸入電阻和輸出電阻是反映放大電路性能好壞的重要參數(shù)，只有輸入和輸出是變化量并且放大電路工作在線性區(qū)時(shí)才有意義。輸入電阻和輸出電阻都是動態(tài)電阻，不能用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。對于信號源（或前級放大電路）來說，放大電路相當(dāng)于一個負(fù)載，這個等效負(fù)載就是放大電路的輸入電阻ri。對于負(fù)載（或后級放大電路）來說，放大電路相當(dāng)于一個具有內(nèi)阻的電源，這個等效內(nèi)阻就是放大電路的輸出電阻ro。9.放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)

40、很容易受外界條件的影響而變動，其中影響最大的是溫度的變化。當(dāng)溫度變化后，三極管的、ICBO、UBEQ隨著而變，使靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生變動。采用各種偏置電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原則是，當(dāng)溫度升高使ICQ增大時(shí)，基極靜態(tài)電流IBQ要自動減小以牽制ICQ的增大。10 .放大電路的負(fù)反饋 （1）反饋的定義凡是通過一定的方式把放大電路輸出端某一電量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部送回到輸入端，這種輸出信號的回輸聯(lián)系就叫反饋。(2)反饋的形式 按反饋信號的極性不同來分，有正反饋和負(fù)反饋。按反饋信號是交流或直流來分，有交流反饋和直流反饋。按從輸出端取得反饋信號的方式來分，有電壓反饋和電流反饋。按反饋信號與輸入端的

41、連接方式來分，有串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋。（3）負(fù)反饋對放大電路性能的改善 采用負(fù)反饋后，放大電路的電壓放大倍數(shù)下降了（1+ÁF）倍，但使放大電路的許多性能得到改善。（4）反饋的判別 利用瞬時(shí)極性法判別反饋的極性根據(jù)輸出端取樣對象，來判別是電壓反饋還是電流反饋。根據(jù)輸入端連接方式，來判別是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。（5）射極輸出器特點(diǎn)（）輸出電壓與輸入電壓大小接近相等，相位相同，電壓放大倍數(shù)近似為1。（）輸入電阻大。（）輸出電阻小。應(yīng)用在要求輸入電阻很高的放大電路中，射極輸出器可作輸入級；在要求放大電路帶負(fù)載能力強(qiáng)時(shí)，因射極輸出器輸出電阻很小，可作輸出級；射級輸出器也可作放大電路的中間級，用于

42、消除級間耦合時(shí)帶來的不良影響，起阻抗變換的作用。二、自我檢測 1圖1為硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。如果圖1中的電壓E和電流I的關(guān)系如圖2的線段所示，那么怎樣利用該線段來計(jì)算出R1，R2電阻的數(shù)值以及穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓值UZ？1510E(V)BA05I（mA） 10DZIR2R1圖1圖2有一橋式整流電容濾波電路，如圖3所示。要求輸出直流電壓為20V，負(fù)載電流為600mA，請確定U、以及濾波電容的容量，并求出U值。圖U2+ C-iCBU2iLRL某人在檢修一臺電子設(shè)備時(shí)，由于晶體管上標(biāo)號不清，他便利用測電位的方法定出了管腳所屬的電極和管子的類型。下表是他所測出的管腳三個極的對地電壓：管腳電壓（）.請你根據(jù)這三

43、個電壓數(shù)值判斷管腳所屬的電極以及該管的類型。在圖所示放大電路中，已知，.4k，RE=1.2k，RB1=39k，k，.，rbe=.k，.k。試求：（）靜態(tài)工作點(diǎn)、；（）計(jì)算電壓放大倍數(shù)。RLUOTC2RERCuiC1RB1RB2CE+UCC圖如果需要實(shí)現(xiàn)下列要求，你將分別引入什么樣的反饋？ （）穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)； （）穩(wěn)定輸出電壓； （）穩(wěn)定輸出電流； （）提高輸入電阻； （）減小輸入電阻；答案：解：當(dāng)電路中的穩(wěn)壓管未被擊穿時(shí)，顯然隨著電源電壓的增高，回路電流應(yīng)該是呈線性上升的。因此，對照圖我們可以找到穩(wěn)壓管擊穿點(diǎn)。能考慮到這里，剩下的問題就很容易了。當(dāng)穩(wěn)壓管未被擊穿前，穩(wěn)壓管可視為開路，電壓與電流的關(guān)