电工基础项目四课件.ppt

1、1.掌握磁场的基本知识，理解磁场相关物理量的概念及表示方法。2.了解磁化现象和磁滞回线的形成，熟悉铁磁材料的分类及应用。3.理解电磁感应现象，会灵活运用法拉第电磁感应定律对感应电动势的大小进行计算。4.了解自感现象及影响电感大小的因素；理解互感现象，掌握线圈采用不同连接形式时电感大小的相关计算。5.了解磁路的概念及相关物理量，掌握磁路欧姆定律与磁路基尔霍夫定律。6.掌握变压器的基本结构、分类与工作原理，能进行简单的计算。1.会用安培定则判断电流的磁场方向。2.会用楞次定律和右手定则判断感应电动势的方向。3.会判断互感线圈的同名端的方法。4.会制作并测试小型变压器。任务1认 识 磁 场任务2认识

2、铁磁材料任务3学习电磁感应定律任务4学习自感与互感XX.TIF任务1认 识 磁 场1.取一块玻璃板，在板上撒一些铁屑，将一根条形磁铁放置在玻璃板背面靠近铁屑的中间位置，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的变化，多数铁屑靠近磁铁，且有规律地排列，如图4-1所示。2.如图4-2所示，用磁铁的N极去靠近小磁针的N极，观察小磁针是否会发生偏转，如何转动？如果用磁铁的N极去靠近磁针的S极，又会有何现象？3.如图4-3所示，在直导体正下方放一枚小磁针，给直导体通入直流电，观察小磁针如何偏转，如果给导体中通入相反方向的直流电，小磁针又如何偏转呢？一、磁的基本知识二、电流的磁场三、磁场的基本物理量一、填空题任务1认 识

3、 磁 场二、选择题三、综合题任务1认 识 磁 场ZYZ.TIF1.取一块玻璃板，在板上撒一些铁屑，将一根条形磁铁放置在玻璃板背面靠近铁屑的中间位置，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的变化，多数铁屑靠近磁铁，且有规律地排列，如图4-1所示。图4-1条形磁铁的磁场2.如图4-2所示，用磁铁的N极去靠近小磁针的N极，观察小磁针是否会发生偏转，如何转动？如果用磁铁的N极去靠近磁针的S极，又会有何现象？3.如图4-3所示，在直导体正下方放一枚小磁针，给直导体通入直流电，观察小磁针如何偏转，如果给导体中通入相反方向的直流电，小磁针又如何偏转呢？图4-2磁极间相互作用3.如图4-3所示，在直导体正下方放一枚小磁针，

4、给直导体通入直流电，观察小磁针如何偏转，如果给导体中通入相反方向的直流电，小磁针又如何偏转呢？图4-3电流的磁场3.如图4-3所示，在直导体正下方放一枚小磁针，给直导体通入直流电，观察小磁针如何偏转，如果给导体中通入相反方向的直流电，小磁针又如何偏转呢？ZS.TIF一、磁的基本知识1.磁体与磁极2.磁场的方向图4-4磁力线的方向一、磁的基本知识图4-5任一点磁场方向二、电流的磁场1.通电直导体的磁场2.通电螺线管的磁场图4-6安培定则(通电直导体)二、电流的磁场图4-7安培定则(通电螺线管)二、电流的磁场XYX.TIF三、磁场的基本物理量1.磁感应强度三、磁场的基本物理量图4-8均匀磁场2.磁

5、通三、磁场的基本物理量例4-1在图4-9所示的均匀磁场中，已知磁感应强度B=0.8T，S为垂直于磁场方向的一个矩形截面，其边长a=8cm,b=10cm,求通过该截面积的磁通？若平面与三、磁场的基本物理量图4-9解：根据=BS可知，三、磁场的基本物理量3.磁导率1)顺磁性物质：如空气、铝、锡等，它们的磁导率比0稍大点，r1.000005。2)反磁性物质：如氢、铜、金等，它们的磁导率比0稍小点，r0.999995。3)铁磁性物质：如铁、钴、镍等，它们的磁导率远大于0，相对磁导率r为几百甚至几万，且不是一个常数。三、磁场的基本物理量表4-1几种常用铁磁性物质的相对磁导率材料相对磁导率材料相对磁导率钴

6、174镍铁合金60000镍1120真空中融化的电解铁12950软钢2180坡莫合金115000硅钢片700010000铝硅铁粉芯7未经退火的铸铁240锰锌铁氧体5000已经退火的铸铁620镍铁铁氧体1000三、磁场的基本物理量4.磁场强度图4-10通电圆环线圈三、磁场的基本物理量三、磁场的基本物理量TZ.TIF三、磁场的基本物理量图4-11磁悬浮列车的工作原理a)磁悬浮列车b)悬浮原理c)推进原理CP.TIF一、填空题1.具有磁性的物体称为；两端磁性最强的部分被称为。2.磁极间相互作用力的规律是。3.磁力线上每一点的方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的小磁针静止时极的指向。4.电流产生的磁

7、场方向可以用定则判断。5.磁感应强度是描述的物理量。6.已知一根长50cm沿垂直磁场方向放置的导体，通以200A电流时在磁场中受力为0.02N，则磁感应强度为。7.磁场强度用符号表示，其大小为，其方向与该点方向一致。二、选择题1.关于磁场的基本性质，下列说法错误的是()。2.磁极周围存在着一种特殊物质，这种物质具有力和能的特性，该物质叫()。3.如果一直线电流的方向为由北向南，在它的上方放一个可以自由转动的小磁针，则小磁针的N极偏向()。图4-12判断磁场方向二、选择题图4-13判断电源方向三、综合题1.画出图4-12中电流所产生的磁场方向。2.已知线圈通电后小磁针的状态如图4-13所示，试分

8、析电源的极性。任务2认识铁磁材料1.用大铁钉靠近小铁钉，观察两者有、无吸引现象。2.用铁棒接触磁铁一段时间后，靠近铁屑，观察有什么现象发生，如果用铜棒代替铁棒，会有上述现象吗？想一想是什么原因。一、磁化二、铁磁材料的磁化三、铁磁材料的分类一、填空题二、选择题任务2认识铁磁材料ZYZ.TIF1.用大铁钉靠近小铁钉，观察两者有、无吸引现象。图4-14大铁钉吸引小铁钉2.用铁棒接触磁铁一段时间后，靠近铁屑，观察有什么现象发生，如果用铜棒代替铁棒，会有上述现象吗？想一想是什么原因。ZS.TIF一、磁化图4-15铁磁物质的磁化二、铁磁材料的磁化1.磁化过程图4-16磁化过程1)O1段：当I增大时，H也增

9、大，而B增加缓慢。二、铁磁材料的磁化2)12段：随着H的增大，B几乎直线上升，这是因为在外磁场作用下，大部分磁畴迅速转动趋向于H方向，B增加很快，曲线很陡，称为线性段。3)23段：B继续随H增大而继续增大，但B的上升缓慢了。4)3点以后：到达3点以后，磁畴方向几乎全部与外磁场方向相同，再增大H值，B几乎不再增加，曲线变得平坦，称为饱和段，此时的磁感应强度称为饱和磁感应强度。2.磁滞回线1)电流I由零增加到最大值，H增大，B随H变化曲线为Oa段，在a点B达到饱和值。二、铁磁材料的磁化图4-17磁滞回线2)当电流由最大值减小到零，H减小，B随H变化曲线为ab段。二、铁磁材料的磁化3)当电流I反向增

10、加时，H反向增大，反向磁场增强，B减小；当反向磁场增大到一定值时，B=0，剩磁完全消失，如图4-17中bc段，bc段曲线称为退磁曲线，这时为克服剩磁所加的磁场强度，称为矫顽力，用Hc表示。4)当反向电流I继续增大时，反向磁场继续增强，B从0开始沿曲线cd变化，并达到反向饱和点d。5)当反向电流由最大值减小到0时，B-H曲线沿de段变化，在e点H=0，B=-Br。3.磁滞损耗三、铁磁材料的分类表4-2铁磁材料的分类名称软磁材料硬磁材料矩磁材料磁滞回线特点磁导率很大，剩磁和矫顽力都很小，易磁化也易去磁，磁滞回线狭窄，磁滞损耗小剩磁和矫顽力都很大，不易磁化也不易去磁，磁滞回线很宽，磁滞损耗较大矩磁材

11、料的磁滞回线形状如矩形，矩磁材料经磁化达到饱和后，其剩磁能保持在饱和值用途主要用于制造交流电磁铁、电机、变压器的铁心。应用较多的软磁材料有电工纯铁、硅钢等适于做永久磁铁。常见的硬磁材料有钨钢、钴钢等适于做记忆性元件，如计算机存储器的磁芯、乘客乘车的凭证、各类银行卡。目前使用较多的矩磁材料有锰镁铁氧体和锂锰铁氧体三、铁磁材料的分类XYX.TIF三、铁磁材料的分类CP.TIF一、填空题1.使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为。2.铁磁物质的磁感应强度B随磁场强度H变化的曲线，称为曲线。3.从整个磁化过程看，B的变化总是落后于H的变化，这种现象称为现象。4.铁磁物质反复磁化的过程中，导致铁心发热，

12、消耗能量，这种现象称为。5.磁滞损耗与磁滞回线的面积成比，铁磁物质的剩磁和矫顽力越大，其磁滞损耗越。6.铁磁性物质是由许多叫做的天然磁化区域所组成的。7.根据剩磁的大小把铁磁性材料分成三大类：、和。二、选择题1.以下铁磁材料中，适合做变压器铁心的是()。2.空心的线管插入铁心后，其磁感应强度()。3.剩磁和矫顽力都很大，不易磁化、也不易去磁的材料属于()。任务3学习电磁感应定律1.如图4-18所示，将导体AB在磁场中分别沿着前后、左右、上下三个方向移动，观察检流计指针的变化情况，并记录；改变导体运动的速度或者磁场的方向，再进行上述操作，会有什么变化？2.如图4-19a所示，将一条形磁铁插入空心

13、线圈，观察此过程中检流计指针的变化情况。一、直导体中的感应电动势和感应电流二、电磁感应定律三、涡流与趋肤效应一、填空题二、选择题三、判断题四、综合题任务3学习电磁感应定律ZYZ.TIF1.如图4-18所示，将导体AB在磁场中分别沿着前后、左右、上下三个方向移动，观察检流计指针的变化情况，并记录；改变导体运动的速度或者磁场的方向，再进行上述操作，会有什么变化？2.如图4-19a所示，将一条形磁铁插入空心线圈，观察此过程中检流计指针的变化情况。图4-18电磁感应(一)2.如图4-19a所示，将一条形磁铁插入空心线圈，观察此过程中检流计指针的变化情况。图4-19电磁感应(二)2.如图4-19a所示，

14、将一条形磁铁插入空心线圈，观察此过程中检流计指针的变化情况。ZS.TIF2.如图4-19a所示，将一条形磁铁插入空心线圈，观察此过程中检流计指针的变化情况。图4-20右手定则一、直导体中的感应电动势和感应电流1.方向判定2.大小计算例4-2如图4-21所示，设均匀磁场的磁感应强度为0.2T，ab在磁场中切割磁力线的直导体长度为50cm，向右以5m/s的速度匀速运动到ab，整个线框的电阻为3，导体ab的电阻为2，求：(1)感应电动势的大小；(2)感应电流的方向和大小。一、直导体中的感应电动势和感应电流图4-21例4-2图解：由于直导体ab垂直切割磁力线运动，可知：1)直导体中的感应电动势为一、直

15、导体中的感应电动势和感应电流2)直导体中的感应电流为二、电磁感应定律1.楞次定律1)明确原磁场的方向及其变化趋势。2)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向：若穿过闭合电路的磁通量增加，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若穿过闭合电路的磁通量减少，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。3)根据感应电流的磁场方向，应用安培定则(右手螺旋定则)判断线圈中感应电动势和感应电流的方向。2.法拉第电磁感应定律二、电磁感应定律1.直导体切割磁力线产生感应电动势是线圈不到一匝的特殊情况，楞次定律、法拉第电磁感应定律同样适用。2.如果把直导体或线圈看成是一个电源，则感应电流流出(直导体或线圈)端为电源的正极。

16、例4-3如图4-22所示，应用楞次定律判断条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中产生感应电动势和感应电流的方向。二、电磁感应定律图4-22例4-3图解：1)在图4-22a中，原磁通方向向上，当磁铁插入线圈时，磁通是增加的趋势。二、电磁感应定律2)根据楞次定律，感应磁通方向(虚线)与原磁通方向相反，即向下。3)根据感应磁通方向，应用安培定则判断感应电流和感应电动势方向，如图4-22a所示。3.电磁感应定律(1)明确原磁场的方向，根据安培定则确定感应电动势的正方向。(2)当原磁通增加时，感应电动势的实际方向与正方向相反；反之，感应电动势的实际方向与正方向相同。二、电磁感应定律图4-23线圈切割磁力线例4

17、-4如图4-23所示，在一个磁感应强度B=0.02T的均匀磁场中，放一个匝数为200匝，面积S=0.01m2的线圈，在1s内，把线圈平面从平行于磁力线的方向转过90，变成与磁力线垂直方向，求感应电动势的平均值。二、电磁感应定律解：在线圈转动过程中，穿过线圈的磁通变化率是不均匀的，所以不同时刻，感应电动势的大小也不相同，应根据穿过线圈的磁通平均变化率求感应电动势的平均值。三、涡流与趋肤效应1.涡流图4-24电磁炉线圈盘的内部结构三、涡流与趋肤效应2.趋肤效应TZ.TIFCP.TIF一、填空题1.电磁感应现象中，感应电动势的大小用定律计算，方向用定律判断。2.在直导体运动切割磁力线产生感应电动势时

18、，如果三者互相垂直，导体中产生的感应电动势为，当导体运动方向与磁感应强度成夹角时，感应电动势为，方向用判断。3.当交变电流通过导体时，电流将趋于导体表面流动，这种现象称为。4.楞次定律内容的表述是。5.电磁炉是根据原理制成的。二、选择题1.根据电磁感应定律e=-N(?/t)求出的感应电动势，是在t这段时间内的2.涡流是()。3.运动导体在切割磁力线而产生最大感应电动势时，导体与磁力线的夹角为()。图4-25任务4学习自感与互感1.按图4-26所示连接电路，HL1、HL2是两只完全相同的小灯泡，R为电阻，L为一个电感较大的铁心线圈，并且线圈的电阻与HL2支路串联的电阻R相等。2.按图4-27所示

19、连接电路，观察开关S闭合与断开时，小灯泡点亮与熄灭的过程。3.如图4-28所示，将两个线圈绕在同一个铁心上，在开关SA闭合的瞬间，线圈2所连接的检流计G会有什么反应?随后断开开关SA，检流计又会有什么反应呢？考虑一下原因。一、自感二、互感任务4学习自感与互感ZYZ.TIF1.按图4-26所示连接电路，HL1、HL2是两只完全相同的小灯泡，R为电阻，L为一个电感较大的铁心线圈，并且线圈的电阻与HL2支路串联的电阻R相等。2.按图4-27所示连接电路，观察开关S闭合与断开时，小灯泡点亮与熄灭的过程。图4-26电感线圈接通电源2.按图4-27所示连接电路，观察开关S闭合与断开时，小灯泡点亮与熄灭的过

20、程。图4-27电感线圈断开电源2.按图4-27所示连接电路，观察开关S闭合与断开时，小灯泡点亮与熄灭的过程。图4-28互感现象3.如图4-28所示，将两个线圈绕在同一个铁心上，在开关SA闭合的瞬间，线圈2所连接的检流计G会有什么反应?随后断开开关SA，检流计又会有什么反应呢？考虑一下原因。ZS.TIF一、自感(一)自感系数(二)自感电动势1.自感电动势的大小一、自感例4-5电感L=0.3H的线圈在1s内电流自4A均匀地降到1A，求此线圈中自感电动势eL。解：eL=-Lit=-0.31-41V=0.9V2.自感电动势方向一、自感图4-29自感电动势的方向3.线圈中的磁场能量二、互感(一)互感系数

21、1.互感系数2.耦合系数(二)互感电动势二、互感(三)互感线圈的同名端(1)已知具体绕向的线圈在图4-30a中线圈的具体绕向已知，当电流i1从线圈1的1端流入时，它所产生的磁通11方向由右手螺旋定则确定，如图4-30所示，是顺时针方向；当线圈2的电流i2从3端流入时，它所产生的磁通22，也是顺时针方向。二、互感(2)未知绕向的线圈如图4-31所示，给线圈A串联一个电源和一个开关，线圈B接直流电压表(分清正、负极)。图4-30互感线圈的同名端二、互感图4-31同名端的判断例4-6如图4-32所示，当开关S闭合瞬间，判断电压表的偏转方向。二、互感图4-32判断电压表偏转方向解：1)根据线圈1中电流

22、i1的方向，用安培定则可得出铁心中磁通的方向，穿过线圈2的互感磁通方向向下。二、互感2)根据互感磁通，应用安培定则判断出互感电动势eM12参考方向。3)当开关闭合时，电流是增大的，eM12实际方向与参考方向相反，极性为上正下负，所以电压表反偏。图4-33正向串联(四)互感线圈的连接1.互感线圈的串联二、互感(1)正向串联也称顺向串联，即把两个线圈的异名端相连，如图4-33所示。图4-34反向串联(2)反向串联也称尾尾相连，即把两个线圈的同名端相串联，如图4-34所示。2.互感线圈的并联(1)同极性并联也称为同侧并联，如图4-35所示。二、互感二、互感图4-35同极性并联(2)反极性并联也称为异

23、侧并联，如图4-36所示。一、填空题二、选择题三、作图题任务5学习磁路定律任务6认识磁屏蔽和静电屏蔽任务7认识变压器与电磁铁项目能力训练小型变压器的制作与测试(2)反极性并联也称为异侧并联，如图4-36所示。(2)反极性并联也称为异侧并联，如图4-36所示。图4-36反极性并联(2)反极性并联也称为异侧并联，如图4-36所示。XYX.TIF(2)反极性并联也称为异侧并联，如图4-36所示。TZ.TIF(2)反极性并联也称为异侧并联，如图4-36所示。CP.TIF一、填空题1.由于流过线圈本身的电流发生变化而产生感应电动势的现象称为现象。2.电感量L=0.1H的线圈在1s内电流自3A均匀地降到1

24、A，在此线圈上产生的自感电势eL=。3.由于一个线圈中电流的变化而在另一个线圈中产生感应电动势的现象称为现象。4.由于线圈绕向一致而产生感应电动势极性一致的端子称为。二、选择题1.空心线圈的自感系数与()有关。2.线圈自感电动势的大小与()无关。3.与自感系数无关的是线圈的()。4.自感电动势的大小正比于本线圈中电流的()。5.电感为0.1H的线圈中，电流在0.5s内从10A变化到6A，这时线圈上产生电动势的绝对值为()。6.互感线圈的极性一般根据()来判定。7.完全相同的互感线圈，采用()连接方式产生的感应电动势最大。三、作图题图4-37判断同名任务5学习磁路定律一、磁路的概念二、磁路欧姆定

25、律三、磁路与电路的比较四、磁路基尔霍夫定律一、填空题二、选择题任务5学习磁路定律XYX.TIF任务5学习磁路定律图4-38几种电气设备的磁路ZS.TIF二、磁路欧姆定律1.磁动势2.磁阻3.磁路欧姆定律三、磁路与电路的比较表4-3磁路与电路中对应物理量比较磁路电路磁动势=IN 电动势E磁通电流I磁阻=电阻R=磁导率电阻率磁路欧姆定律=电路欧姆定律I=四、磁路基尔霍夫定律1.磁路基尔霍夫第一定律图4-39磁路第一定律四、磁路基尔霍夫定律2.磁路基尔霍夫第二定律四、磁路基尔霍夫定律图4-40磁路第二定律四、磁路基尔霍夫定律例4-7一个平均长40cm，直径为10cm的空心环形螺旋线圈，绕制1000匝

26、，如果通入4A的电流，求线圈内的磁通是多少？解：磁动势为Fm=IN=41000A=4000A四、磁路基尔霍夫定律CP.TIF一、填空题1.磁通通过的路径称为。2.磁通通过磁路时所受到的阻碍作用称为，用符号表示，它的大小与、等因素有关。3.磁动势的单位是，用字母表示。4.磁路欧姆定律的表达式。5.磁路基尔霍夫第一定律的内容是。二、选择题1.在一个磁导率不变的磁路中，当磁动势为10A匝时，磁通为0.5Wb，当磁动势为5A匝时，磁阻为()H-1。2.在500匝的线圈中通入0.4A的电流，产生0.8Wb的磁通，则该电流产生的磁动势为()安匝。3.一个1000匝的环形线圈，其磁路的磁阻为500H-1，当

27、线圈中的磁通为2Wb时，线圈中的电流为()。4.在磁路中，下列说法正确的是()。5.在铁磁物质组成的磁路中，磁阻是非线性的原因是()是非线性的。6.对同一磁路而言，Rm=NI/的物理意义是，磁路的()。任务6认识磁屏蔽和静电屏蔽1.在桌面上放置一个小磁针，取一磁铁靠近磁针，会发现磁针发生了偏转；用一个铁盒将小磁针盖上，再用磁铁接近小磁针，观察现象。2.如图4-41所示，用一个带正电的金属小球靠近一个验电器，观察验电器金属箔的状态变化，是否会张开？如果先在验电器的外面罩上一个金属网罩，再用金属球靠近验电器，验电器金属箔的状态有变化吗？一、磁屏蔽二、静电屏蔽任务6认识磁屏蔽和静电屏蔽ZYZ.TIF

28、1.在桌面上放置一个小磁针，取一磁铁靠近磁针，会发现磁针发生了偏转；用一个铁盒将小磁针盖上，再用磁铁接近小磁针，观察现象。2.如图4-41所示，用一个带正电的金属小球靠近一个验电器，观察验电器金属箔的状态变化，是否会张开？如果先在验电器的外面罩上一个金属网罩，再用金属球靠近验电器，验电器金属箔的状态有变化吗？图4-41静电屏蔽ZS.TIF一、磁屏蔽图4-42磁屏蔽二、静电屏蔽图4-43静电屏蔽a)外屏蔽b)全屏蔽二、静电屏蔽CP.TIF1.为免受的干扰，可以用磁导率高的作成屏蔽罩，它能对外磁场起一定的屏蔽作用，把这种现象称为。2.工厂里，很多精密的机械仪表通常存放在密封的钢盒中，主要是为了避免

29、外界磁场对其产生影响，这说明铁磁性物质具有的作用。二、静电屏蔽3.实际应用中，某些电子设备需要避免外磁场的干扰才能正常工作，经常采取的措施是。4.磁屏蔽采用的材料是，静电屏蔽采用的材料是。任务7认识变压器与电磁铁一、变压器二、电磁铁一、填空题二、判断题三、选择题任务7认识变压器与电磁铁ZYZ.TIF任务7认识变压器与电磁铁ZS.TIF一、变压器(一)变压器的分类与结构1.分类图4-44变压器的结构一、变压器2.结构图4-45变压器铁心(二)变压器的工作原理一、变压器图4-46变压器的基本结构示意图和图形符号1.变压器的电压变换一、变压器2.变压器的电流变换一、变压器例4-8已知某理想变压器N1

30、=1000匝，N2=100匝，U1=200V，I2=10A。求U2和I1。解：由题可知Ku=1000/100=103.变压器的阻抗变换一、变压器一、变压器图4-47变压器的阻抗变换二、电磁铁(一)电磁铁的结构与工作原理1.结构图4-48电磁铁的结构示意图二、电磁铁2.工作原理(二)电磁铁的分类及应用1.电磁铁的分类二、电磁铁表4-4交流电磁铁和直流电磁铁的区别特性交流电磁铁直流电磁铁铁心结构由多层彼此绝缘的硅钢片叠成由整块铸钢或工程纯铁制成电磁吸力脉动变化恒定不变空气隙对励磁电流的影响励磁电流随空气隙的增大而增大励磁电流恒定不变，与空气隙无关磁滞损耗和涡流损耗有无二、电磁铁图4-49常见的电磁

31、铁a)起重电磁铁b)控制电磁铁c)电磁吸盘2.电磁铁的应用二、电磁铁TZ.TIF二、电磁铁图4-50常用接触器二、电磁铁CP.TIF一、填空题1.变压器的基本工作原理是。2.变压器按电源相数可分为、和。3.变压器由和两部分组成。4.根据绕组的位置不同，变压器铁心分为和两类，铁心一般采用材料叠装而成。5.变压器的电压与绕组的匝数成比，变压器的电流与绕组的匝数成比。6.电磁铁一般由、和三部分组成。三、选择题1.变压器的基本工作原理是()。2.变压器主要由()大部分组成。3.变压器的铁心采用绝缘硅钢片叠压而成，其主要目的是()。4.某升压变压器的一次电流I1与二次电流I2的关系是()。5.变压器可以

32、变换()电压。6.为了减少铁心中的()，变压器铁心用0.350.5mm硅钢片叠压而成。项目能力训练小型变压器的制作与测试一、训练目标二、知识准备三、训练步骤四、注意事项一、训练目标1.熟悉小型变压器绕制前的相关计算。2.掌握变压器的绕制步骤。3.掌握变压器的绕制技巧。4.会对新绕制的变压器进行测试。二、知识准备(1)木心木心是套在绕线机转轴上，用来支撑绕组骨架的，通常用杨木或杉木制成。(2)骨架骨架用来支撑绕组，并对铁心起绝缘作用，具有一定的机械强度和绝缘强度。(3)铁心变压器的铁心常用硅钢片叠装而成，按其形状不同可分为口形、CI形、EI形和EE形等，如图4-51所示，小型变压器主要使用的是E

33、I形硅钢片。图4-51常用铁心形状二、知识准备(4)漆包线漆包线是制作绕组的主要材料，它由导体和绝缘层两部分组成。(5)绝缘材料绝缘材料的作用是在电气设备中把不同的带电部分隔离开来，避免发生漏电、击穿等事故。三、训练步骤(一)绕制前的准备1.计算相关参数(1)计算变压器的容量已知S2=250VA，变压器效率与输出容量的关系可根据表4-5选择，=0.9，则三、训练步骤表4-5变压器效率与功率的关系变压器容量S/VA1010505010010030030050050010001000以上变压器效率（%）06070708080850850909095097三、训练步骤(2)计算变压器铁心截面积小型单

34、相变压器常用E形铁心，如图4-52所示。三、训练步骤三、训练步骤表4-6K的选取S/VA0101050505005001000K21752131751013三、训练步骤图4-52铁心尺寸(3)计算绕组每伏匝数三、训练步骤(4)计算绕组匝数(5)计算绕组电流(6)计算绕组的线径小型变压器导线的电流密度通常可以取j=(2.53.5)A/mm2，在这里取j=2.5A/mm2计算，所以导线直径d=0.65。(7)铁心窗口校算由于导线表面有绝缘漆层，导线绕制时有间隙以及绕组间或层间衬垫有绝缘纸，所以根据计算的线径与匝数，还需校算在选定的铁心窗口面积内是否放得下。三、训练步骤三、训练步骤表4-7常用E形硅

35、钢片铁心尺寸硅钢片型号中心柱宽a/mm铁心窗口宽C/mm窗口高度h/mm总长A/mmEI 481682448EI 6020103060EI 9030154590EI 10535175525105EI 120402060120EI 150502575150三、训练步骤图4-53木心2.制作木心3.制作骨架三、训练步骤三、训练步骤图4-54纸质无框绕线心子展开图三、训练步骤图4-55积木式骨架4.裁剪绝缘纸(二)绕制步骤三、训练步骤1)绕制前：先将骨架套在木心上，再在骨架上垫好对铁心的绝缘，然后将木心中心穿入绕线机轴紧固。2)一次绕组的绕制：绕制时，导线起绕点不可过于靠近骨架的边缘，以免在绕线时漆

36、包线滑出，也防止在插硅钢片时碰伤导线的绝缘层。3)收线：当绕制接近结束时，要垫上一条绝缘带的折条，继续绕线直到一次侧匝数绕制结束，将线尾插入绝缘带的折缝中抽紧，线尾便被固定，留出一次侧引出线，收紧绝缘带。1.绕线要求：要求绕得紧密、整齐，不允许有叠线的现象。2.绕线要领：绕线时将导线稍微拉向绕线前进的相反方向约5，拉线的手顺绕线前进方向而移动，拉力大小应根据导线粗细而掌握，以使导线排列整齐，如图4-56所示。三、训练步骤图4-56绕线时的技巧4)静电屏蔽层：设备中的电源变压器，需在一、二次绕组间放置静电屏蔽层。三、训练步骤5)绕制二次绕组：绕制方法及过程同一次绕组的相同，如有更多的二次输出，应

37、按顺序依次绕制，注意做好层间绝缘及绝缘带的处理。6)外绝缘：线包(骨架与整个绕组及外层绝缘的总称)绕好后，外层绝缘用青壳纸或弹性纸缠绕23层，用胶水粘牢。7)引出线的焊接：引出线一般利用原线绞合引出即可，引出线的绝缘套管按耐压等级选用。(三)绝缘处理(四)铁心镶片1.镶片要求2.镶片方法(五)测试三、训练步骤1.绝缘电阻的测试2.空载电压的测试3.空载电流的测试四、注意事项1)每伏匝数的确定：变压器的匝数主要是根据铁心截面积和硅钢片的质量而定。2)铁心窗口的校算：当一、二次绕组的总截面积(即各个绕组裸导线截面积乘以相应匝数后的总和)约占铁心窗口面积30%时，绕组是比较适当的。3)在绕线过程中，应随时注意导线匝绝缘是否破裂或出现跑层、少层现象，如发现须按原来标准立即修复。4)绕制完成后要先检查再做测试。