【正文】 鋁制漆包線繞制而成。 圖 變壓器結(jié)構(gòu)示意圖 鐵心是用 ～ ，為了降低磁阻，一般用交錯疊安裝的方式，即將每層硅鋼片的接縫處錯開。 變壓器一、二次繞組電流、電壓的有效值與匝數(shù)的關(guān)系為： 122121 IINNUU ??第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 三相異步電動機(jī) 電動機(jī)是能量轉(zhuǎn)換裝置，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為發(fā)電機(jī)，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置稱為電動機(jī) 。電動機(jī)主要用于拖動生產(chǎn)機(jī)械之用，電動機(jī)按所需電源的種類可分為交流電動機(jī)和直流電動機(jī)，交流電動機(jī)又可分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。其中異步電動機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護(hù)方便和價格便宜，是所有電動機(jī)中應(yīng)用最廣泛的一種。 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 三相異步電動機(jī)分成兩個基本組成部分： 定子 （固定部分）和 轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分），如圖 。 圖 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 三相異步電動機(jī)的定子由機(jī)座和裝在機(jī)座內(nèi)的圓筒形鐵心及三相定子繞組構(gòu)成。機(jī)座是用鑄鐵或鑄鋼所制成，鐵心是由相互絕緣的硅鋼片疊成（與變壓器鐵心一樣）。鐵心圓筒內(nèi)表面沖有槽，如圖 ，用來放置三相對稱繞組 AX , BY， CZ，三相繞組可接成星形或三角形。 圖 定子和轉(zhuǎn)子的鐵心 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩種形式，即 鼠籠式 和 繞線式 。轉(zhuǎn)子鐵心是圓柱狀，也用硅鋼片疊成，表面沖有槽，以放置導(dǎo)條或繞組，軸上加機(jī)械負(fù)載。鼠籠式轉(zhuǎn)子做成鼠籠狀，就是在轉(zhuǎn)子鐵心的槽中置入銅條或鋁條（導(dǎo)條），其兩端用端環(huán)連接，稱為短路環(huán)，如圖 。在中小型鼠籠式電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條多用鑄鋁制成 。 圖 鼠籠式轉(zhuǎn)子 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 繞線式異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 ，它的轉(zhuǎn)子繞組同定子繞組一樣，也是三相，接成星形。每相的始端接在三相滑環(huán)上，尾端接在一起，滑環(huán)固定在轉(zhuǎn)軸上，同軸一起旋轉(zhuǎn)，環(huán)與環(huán)，環(huán)與軸，都相互絕緣，在環(huán)上用彈簧壓著碳質(zhì)電刷，借助于電刷可以改變轉(zhuǎn)子電阻以改變它的起動和調(diào)速性能。 繞線式轉(zhuǎn)子 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 三相異步電動機(jī)的工作原理 在三相異步電動機(jī)定子鐵心中放有三相對稱繞組 AX、 BY、 CZ，將三相繞組結(jié)成星形接在三相電源上，繞組中便通入三相對稱正弦電流為 其波形如圖 。 圖 三相對稱正弦電流 tIi mA ?s in?)1 2 0s i n ( ??? tIi mB ?)1 2 0s i n ( ??? tIi mC ?第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 設(shè)在正半周時，電流從繞組的首端流入，尾端流出。在負(fù)半周時，電流從繞組的尾端流入，首端流出。取各個不同的時刻，分析定子繞組中電流產(chǎn)生合成磁場的變化情況，用以判斷它是否為旋轉(zhuǎn)磁場。 在 時，定子繞組中電流方向如圖 (a）所示，此時 iA=0, iC為正半周，其電流從首端流入，尾端流出， iB為負(fù)半周，電流從尾端流入，首端流出?？捎捎沂侄▌t判斷合成磁場的方向。同理可得出 （ b圖）和 (c圖）時的合成磁場方向，由圖發(fā)現(xiàn)，當(dāng)定子繞組中通入三相電流后，它們產(chǎn)生的合成磁場是隨電流的變化在空間不斷地旋轉(zhuǎn)著。 ?? 0t??? 60t??? 90t?第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和三相電流 iA、 iB、 iC的順序有關(guān)，也稱相序。以上是按 A→B→C 的相序，旋轉(zhuǎn)磁場就按順時針方向旋轉(zhuǎn)。如將三相電源的任意兩相對調(diào)位置，可發(fā)現(xiàn)此時旋轉(zhuǎn)磁場也反轉(zhuǎn)，因此 改變相序可以改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的轉(zhuǎn)向 。 圖 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生（ p=1) 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 圖 旋轉(zhuǎn)磁場的反轉(zhuǎn) 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)與每相繞組的串聯(lián)個數(shù)有關(guān)，以上為每相有一個繞組，能產(chǎn)生一對磁極 ( p=1,p為極對數(shù) )。當(dāng)每相有兩個繞組串聯(lián)，則繞組的首端之間的相位差為 1200/2=600 ，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對極（ P=2）稱 4極電動機(jī) ，如圖 。 圖 產(chǎn)生 4極旋轉(zhuǎn)磁場的定子繞組 同理，每相有 3個繞組串聯(lián)（ p=3時， 6極電動機(jī)），繞組首端之間相位差為 1200/ 3=400空間角。 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 圖 三相電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場（ p=2） 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 4 ．旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 (同步轉(zhuǎn)速 n0 ) 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于磁極數(shù)。在一對磁極的情況下，當(dāng)電流從 到 時，磁極也旋轉(zhuǎn)了 60176。 ，設(shè)電源的頻率為 f，即電流每秒鐘交變 f次或每分鐘交變了 60f次 ,則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為 n0＝ 60f,轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn) /分（ r/min）；在兩對磁極的情況下，當(dāng)電流從 到 經(jīng)歷了 60176。 時，而磁場在空間僅旋轉(zhuǎn)了 30176。 ，當(dāng)電流交變一周時，磁場轉(zhuǎn)過半周，比 p = 1 的情況轉(zhuǎn)速慢了一半，即 n0=60f/2，同理，在三對磁極的情況下 ,n0 =60f/ 3 。由此可知，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場有 p 對磁極時，其旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為 n0=60f/p ( ) 在我國， 工頻 f=50Hz，由式（ ）可得出對應(yīng)于不同極對數(shù) p 的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n0： ?? 0t? ?? 60t??? 0t??? 60t?p 1 2 3 4 5 6 n0(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500 電工基礎(chǔ)與系統(tǒng)組成 基礎(chǔ)知識 第一章 第一節(jié) 直流電源 第二節(jié) 交流電源 第三節(jié) 變壓器與電動機(jī) 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 第五節(jié) 集成運算放大器 第六節(jié) 直流穩(wěn)壓電源 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 二極管 將 PN 結(jié)加上相應(yīng)的封裝并引出兩根電極就構(gòu)成了 二極管 。常用的封裝有金屬封裝、塑料封裝和玻璃封裝等。從 P區(qū)引出的線稱為 陽極 ，用“ +” 表示；從 N 區(qū)引出的線稱 陰極 ，用“ ” 表示。如圖 所示。 圖 二極管 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 二極管的伏安特性 就是加在二極管兩端的電壓與流過二極管電流之間的關(guān)系，即 I=f(u)。如圖 所示為硅二極管和鍺二極管的實際伏安特性曲線，由圖可見，二極管的伏安特性是非線性的，說明 二極管是非線性元件 。 1 ．正向特性 圖 的伏安特性 2 ．反向特性 3 ．反向擊穿特性 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 半導(dǎo)體三極管又稱 晶體管 ，是最重要的電子器件，它具有電流放大作用和開關(guān)的作用。三極管的結(jié)構(gòu)主要有平面型和合金型兩大類，如圖 所示。硅管主要是平面型，鍺管都是合金型，它是通過一定的工藝在一塊半導(dǎo)體基片上制成兩個 PN 結(jié)，再引出 3 個電極，然后用管殼封裝而成。 圖 三極管的結(jié)構(gòu)及外形 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 不論平面型或合金型，都分為 NPN 型或 PNP 型兩類，其結(jié)構(gòu)示意圖和表示符號如圖 所示。 圖 三極管的結(jié)構(gòu)示意圖 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 三極管的特性曲線是用來表示該三極管各極電壓和電流之間相互關(guān) 系的，它反映出三極管的性能，也是分析放大電路的重要依據(jù)，最常用 的是共射極接法的 輸入特性曲線 和 輸出特性曲線 。 圖 三極管的特性曲線 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 輸入特性曲線 是指當(dāng)集 射極電壓 為常數(shù)時，基極電流 與基射極電壓 之間的關(guān)系曲線，即： ，如圖 (a)所示。 輸出特性曲線 是指當(dāng)基極電流 為常數(shù)時，三極管的集電極電流 和集 .射極電壓 之間的關(guān)系曲線，即： 。在不同的IB下，可得出一族不同的曲線，如圖 ( b )所示。 CEU BIBEU 常數(shù)?? CEBE UUf |)(I B常數(shù)BCEC I|)f(UI ??CIBICEU第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 放大電路一般由 電壓放大 和 功率放大 兩部分組成。先由電壓放大電路將微弱信號加以放大去推動功率放大電路，再由功率放大電路輸出足夠大的功率去推動執(zhí)行元件。 電壓放大電路通常工作在小信號情況下，而功率放大電路通常工作在大信號情況下 。 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 如圖 所示是由 NPN型晶體管組成的最基本的放大單元電路。作為放大電路中的晶體管，只有三個電極，因此必有一個電極作為輸入、輸出電路的公共端。由于公共端選擇不同，晶體管有三種連接方式，即 共發(fā)射極電路 ， 共集電極電路 和 共基極電路 。 圖 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 反饋的概念 所謂 反饋 ，就是將放大電路輸出端的電量（電壓或電流）的一部分或全部，通過一定網(wǎng)絡(luò)再送回輸入端。 反饋的形式 (1)正反饋和負(fù)反饋 (2)直流反饋和交流反饋 (3)電壓反饋和電流反饋 (4)串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 反饋技術(shù)在電子電路中得到了極為廣泛的應(yīng)用。在放大電路中采用負(fù)反饋，可以改善放大電路性能。因此實用的放大電路幾乎都采用負(fù)反饋，故通常也稱為 負(fù)反饋放大電路 。 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 晶閘管又稱 可控硅 ，它是一種大功率可控整流元件。晶閘管是由三個 PN 結(jié)組成的半導(dǎo)體器件，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 (a)所示。它有三個電極：由外層 P區(qū)引出的電極為陽極 A、外層 N區(qū)引出的電極為陰極 K、中間 P區(qū)引出的電極為控制極 G（又稱觸發(fā)極或門極）。圖 (b)為螺栓型結(jié)構(gòu)晶閘管的外形，螺栓那一端是陽極引出端，并利用它與散熱器固定；另一端粗的引出線是陰極，細(xì)的是控制極。圖 (c)是一種小功率塑封式晶閘管，圖 (d)為晶閘管電路符號。 圖 、外形及符號 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 MOSFET功率管 MOSFET功率管簡介 金屬 — 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (metaloxidesemiconductor type fieldeffect transistor)以下簡稱 MOSFET，是在近十幾年發(fā)展起來的一種高速、大功率、高耐壓的開關(guān)器件。由于這種開關(guān)功率管屬于電壓控制型，穩(wěn)態(tài)工作時柵極控制電流很小，所以具有很高的電流增益和輸入阻抗，而且結(jié)電容很小，幾乎不存在儲存時間。 第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用 圖 NPN型三極管和 N溝道 MOSFET的表示符號