变电转正总结精选(九篇)

第1篇：变电转正总结范文

关键词：原子;分子结构;电子;电场;磁场

一、物理教学要重视理论研究

我们在多年的物理教学中发现，中学物理教学只重视实验结果和定律的应用，忽略了理论推导和创新教学的内容。虽然能培养出学生的实验操作能力，但由于不重视理论的引导、判断和推理的培养。学生的科学观就难以形成，科学研究和科学发现就更谈不上了。

初中物理学说过，世界是由物质组成的。地球是由物体组成的，物体是由分子组成，分子由原子组成，原子由电子和原子核组成，原子核由中子和质子组成。但是，原子与原子能结合成分子其结合力是什么呢？初中物理忽略了它的理论推导。下面就以异性电荷相吸引，同性电荷相排斥为理论基础来推导。

电子与原子核的结合力是电场吸力，电子带负电，原子核带正电。具体表现在电子高速绕原子核旋转，向心力和离心力平衡，因而构成原子。电子旋转意会着电子的电场发生了变化，从而产生磁场，即电子转动有部分电场能转化为磁能，这个磁场能提供了两个原子之间的结合力（这也是一般原子不稳定的原因，因为它总想找到其他原子来结合），例如，电子绕原子核旋转，假如电子绕转有40%电场能转化为磁场能（作为两个原子之间的结合力），电子剩下的60%的电场能与原子核60%的电场力（当然也有偏差）产生吸力，维持电子高速绕原子核旋转，原子核剩下的40%电场力只能用于原子核之间的斥力了。由于分子的电场或磁场都是中性。从而可知，分子内原子之间的结合力由磁场吸力提供，原子之间的斥力由原子核之间的电场斥力提供。

二、用实际例子验证理论的正确性

上一理论是否正确？我们还需要让学生学会用实际例子来验证理论的正确性。

比如：

（1）在自然界中，为什么有些元素可以以单一元素存在呢（稳定态）？原因是在他们的原子结构中，绕原子核的电子当中，有些电子是“反向”旋转的，能使原子的磁性为中性。

（2）在所有分子结构中，为什么氢分子的结构最不稳定呢？因为氢原子只有一个电子，它绕原子核旋转产生的磁场吸力是最小的，提供两个氢原子之间的结合力也是最小的。

（3）为什么固体分子结构比较稳定呢？是因为，当原子之间的距离较近时，斥力产生，当原子之间有一定的远离时，吸力产生。具体原因是：当两个原子靠近时，两个原子之间的磁场和电场就会发生变化，与通电的螺线管的电磁场变化类似，因而产生阻止这种变化的反作用力，具体表现在，两个原子之间的原子核斥力变大，因此，原子核对周围的电子引力就会变小（上面已证明），从而电子绕原子核旋转半径增大，虽然电子绕原子核旋转的线速度不变，但是，单位时间内电子绕原子核旋转的圈数变少了，因而，电子旋转产生的电场力变化变小，也就是说，提供给两个原子的磁场吸力也跟着变小了。这就是两个原子靠近斥力增大的原因。同理可证，两个原子远离时吸力增大。这就是分子结构稳定的原因。

三、中学物理也能科学发现

中学物理虽然是物理学的基础，但是，科学发现并非是大学或以上物理学的专利，中学物理研究也能科学发现。

上面分析，从原子结构到分子结构，自始至终只发现两种力：一种是磁场力，另一种是电场力。

在地球上，地球引力处处可见，但是引力究竟是什么呢？莫非就是磁场力或电场力中的一种。显然，地球引力不是磁场力，只能是电场力了。我们生存地球是由数量极其庞大的分子构成的，因而可见，其引力是非常大的。

引力究竟是不是电场力，我们还得用大量的事实来验证：

事实一：如果引力就是电场力，那么当两个分子靠近时，两个分子之间的电场就会发生变化，因而产生阻止这种变化的反作用力。具体表现在，两个分子之间的原子核产生斥力，同时，两个分子之间的电子也产生同等的斥力。这两个斥力构成了分子之间的斥力。因而分子内的原子结构几乎没有发生变化（除非压力超过一定的限度）。同理，当两个分子离开（一定距离）时吸力增加。科学观察得出的现象的确如此。

事实二：如果引力就是电场力，那么地球自转就会产生磁场，并且磁场极性方向要符合右手判定定理。实事的确如此。

有人提出，地球有时候磁极性与地球自转的极性方向有偏离。那是因为，地球内部有熔岩，地核是固态的，地壳自转产生的磁场表现在高空;地核转动产生的磁场表现在地表，当地核转动速度大小和方向有变化时，都会导致地表的磁场的变化或极性变化现象。但地球总的磁场（或高空磁场）保持不变。

四、中学物理不能脱离实际，以事实发挥学生的想象力

在中学教学中，有些教师讲课本的内容多，与日常生活的实际应用联系得少。这是不正确的，要培养学生的创造发明的科学观，就必须从日常生活中见到的现象研究开始。对每一件事情和物质现象都要探求出理论依据和事实依据。总结、归纳、推理，并上升为理论。

比如，上面说到，地球引力就是电场力，还不够完满，其具体表现是怎么样的呢？是如何达成的呢？这个还得必须讲清楚。

其实，电场引力说得更具体一些就是：地球分子内的原子核对物体分子内的电子之间的吸引;地球分子内的电子与物体分子内的原子核之间的吸引。即是这两个双向吸引，构成地球引力。

第2篇：变电转正总结范文

【关键词】交直交变频器；矢量控制；系统调试

引言

海南金海浆纸为印尼金光集团所属亚洲浆纸业股份有限公司在中国最大浆纸厂，2013年新增12条卫生纸机生产线，采用TMEIC公司TMd-10e2矢量控制交流系统和V系列2000集成控制系统，系统结构简洁，运行稳定。

12台卫生纸机分布从TM31到TM42。烘缸（Yankee）由意大利Acelli公司提供，双电机同轴驱动，采取主从控制模式。纸机总容量2660kW，速度1800m/min，纸幅宽度2860mm。

1、传动系统结构

TMdrive-10e2是一种PWM矢量控制IGBT变频器装置，公共直流母线结构，系统采用690V

电压等级，最大容量2400Frame，整流器输出电压990V。

公用整流器采用一种新型可回馈逆变混合型整流器（Hybrid Converter，简称HBC），由整流和回馈两部分构成， 独立柜式结构。整流柜主开关元件为二极管整流，回馈柜主开关元件采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）。

具体线路结构图见图1。

整流变压器容量为3150kVA，变比35000V/690V，12台整流变压器间隔采用Δ/Δ-0和Δ/Y-11的优化连接，其目的是使进线网侧电流总谐波畸变率THD为最小。

HBC整流器不控制直流电压和直流电流，当系统检测到逆变器侧（负载侧）总能量为负时，系统通过IGBT整流器自动将电流回馈给电网。这种结构，在连续再生运转时，或经常减速或停车时所产生的再生能源，可以直流电压的形式存储并可作为驱动其它逆变器的能源。另外，具有电源再生能力的IGBT整流器可以把再生电源返回到交流电源中。

逆变器为二电平三相PWM逆变器，以U相桥臂为例，来说明输出电压的产生。变频器输出电压的波形以及IGBTP1和IGBTN1的状态，以及交流电压（矩形波）如图2所示。输出平均电压（正弦波），如图3所示。

a.IGBTU和IGBTX的导通时间比率相同，则平均输出电压为零。b.IGBTU导通时间大于IGBTX导通时间，平均电压输出正电压。c.IGBTU导通时间小于IGBTX导通时间，平均电压输出负电压。

通过对IGBTU和IGBTX的开、断控制完成输出任意频率和正弦波交流电压。

2、系统控制

2.1系统硬件

无论是整流器还是逆变器，其控制系统均包括电源单元、主板，输入输出模板，功放板，通信板，IGBT组件单元。微处理器PP7EX2是东芝公司最新型电力电子专用处理器，这是一种32位高性能微处理器，用于进行系统的高速矢量控制运算，三角运算等，8层表面分布线路板，确保了各单元集成高速运算及高可靠性。

输入输出模板，将外部联锁与内部信号有机结合，组成多数字量、多模拟量输入/输出通道。功放板，将脉冲信号进行隔离放大，以有效控制IGBT的导通与关断来实现近似于正弦波的电压输出。

2.2矢量控制

我们知道，将交流电机定子电流，分解成产生磁通的定子磁场电流分量和产生转矩的定子转矩电流分量，使二者互成直角，相互独立，分别进行调节，这是矢量控制基本出发点。 交流异步电机在电磁转矩产生的意义与直流电机等效一致，即控制其磁通保持气隙磁场的恒定，控制其定子电流转矩分量控制电磁转矩，以完成对磁通与转矩的解耦控制。

在本纸机传动系统中，逆变器的传动矢量控制由速度基准、速度控制、D/Q轴电流控制、PWM控制器等组成，控制结构如图4。另外，马达调速其实真正调整的是电机转矩，在矢量控制中，控制电流的结果，是控制输出电压。

速度给定值来自于PLC系统，经过速度基准环节后，将阶跃信号转化成斜坡给定，输出到速度控制器。速度调节器的输出，既是电流调节器的给定，也是电机转矩的基准。转矩给定T_R将来自于速度调节器的SFC_R进行转矩限制处理和di/dt运算，求出最终的转矩基准IQ_R信号。ID_R是磁通给定信号，它有以下功能：在基速以下，保持磁通恒定，电机恒转矩调速；基速以上，保持电压恒定，磁通按一定比例减少，电机恒功率调速。

主板在矢量控制系统完成IGBT触发信号后，把触发脉冲传送到逆变器，控制IGBT导通和关断，得到所需电机近似于正弦波的输入电压和频率，进而调节电机转速。

2.3数据通信

传动系统和PLC间通信采用FL-NET总线，光纤连接，变频器与HUB之间，以太网通讯。结构见图5。

PLC系统配置了一块FL612接口模块和一块EGD模块，与各变频器进行数据交换。各变频器地址均在EGD中配置，传动与PLC的通信及传动与传动之间的通信都是通过EGD来完成数据交换的。

FL-NET网络以Ethernet为物理层，采用总线拓扑结构，是日本采纳的一种PLC网络标准，其协议栈高层为UDP/IP+ UDP/IP+独自循环通信协议，保证了通信的实时性。

完成PLC系统与传动系统间数据交换基于EGD以太网全局数据处理通信，EGD协议是美国GE自动化公司基于以太网技术的数据交换协议，它以数据报文形式在一个发送者和多个发送者之间实现100Mbps数据高速传送，遵循UDP/IP独自循环通信协议。数据发送时间间隔短，安全性强，不易丢失，各站为双向角色，既是服务器也是客户端。

3、系统调试

从图4中可以看出，这是一个典型的双闭环控制系统，TMd-10e2提供了多种调试手段，从静态的电机自测试到负荷调试，其目的都是为了确保系统的稳定和快速响应。

3.1系统转矩优化测试

TMEIC自测试功能，其目的是获得变频器所驱动电机的物理特性，如被控电机的定子等效漏感和转子

等效阻抗等等，以保证电机模型参数的准确。系统的稳定，取决于该自测试的精度。

3.2电流环调整

电流环作为内环，在纸机机械中，一般将电流响应调整为无超调，以保证内环的稳定。最终响应曲线数据在TEST 26电流环调试中获得。最终电流环响应系数作用反映在电流调节器3ms～5ms对最终值95%的响应里。

3.2速度环调整

速度环是外环，速度响应是要有超调的，以加快跟随外界负荷变化的调整。速度环的最终调试，是在机械带负荷以后，其速度响应曲线数据在TEST 22速度环调试中获得。

在弱磁功能被使用时，基速以上速度对磁链的功能要调整。因为在基速以上时，磁通调节器的作用就是改变磁链来控制电机电压。

第3篇：变电转正总结范文

1总体结构和工作原理

本设计的总体结构包括机械装置和电路控制系统两部分组成。机械部分由收集装置、一次清洗装置、二次清洗装置、运送装置、消毒出筷装置五部分构成，具体结构如图1所示。其中，收集装置主要利用限位机构对筷子进行定量收集。一次、二次清洗装置主要由电磁阀、直流电机、浊度传感器、超声波发生器以及物理清洗机构组成。运送过程主要利用升降装置完成。消毒出筷装置主要由紫外线臭氧发生器，以及半自动出筷机构组成。在清洗过程中全程采用MG996R舵机对筷子的流向进行辅助控制，保证清洗过程的顺利进行。电路控制系统为本设计的核心组成部分，它由电源电路、信号采集电路、信号控制电路、直流电机调速电路、以及舵机转向电路组成。本设计采用STM32单片机控制整个电路，该芯片具有丰富的增强I/O端口运行速度快。

2控制电路系统的设计

2.1电源电路本设计采用220V交流电直接进行供电，方便易得。设计电源电路如图2所示。交流电经整流模块后再经过可调电阻RH1以及稳压器LM7805和LM7812经过降压后可得到+5V和+12V的电压给其余电路进行供电。

2.2信号采集电路信号采集电路用于对工作过程中产生的信号进行采集，本设计采用I2C总线进行信号采集，I2C总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系，用来对本设计中各装置中产生的信号进行收集，再传输给STM32单片机进行数据处理。I2C总线信号采集如图3所示。

2.3信号处理电路本设计通过电流采集进行信号处理，如图4所示前一级运放构成减法电路，后一级运放用来进行高阶滤波+5V电流经电阻分压后，用来减掉电流传感器0A时的基值电压。经二阶滤波电路滤波，并经过后级运放的2倍放大后引脚1输出电压2V，引脚1与STM32的模数转换通道相连，转换结果提供给主程序，以便进行相关的处理。

2.4直流电机调速电路本设计采用L298对直流电机进行调速控制，如图5所示。利用该芯片可控制直流电动机的转速与转向，同时利用转速差用物理分离的方法将杂质进行分离。2.5舵机转向控制本设计利用PWM信号对舵机控制转向舵机自身硬件特性决定:在给定电压一定时，空载和带载时的角速度ω分别保持恒值,而线速度ν=ω•R，正比于转臂的长度R。当舵机所需转动幅度一定时，长转臂要比短转臂转动的角度小，即响应更快。

3模糊PID控制系统的设计

本文控制多采用直流电机和伺服舵机，其具有结构简单、体积小、重量轻、免维护等诸多优点。直流电机是一个非线性、多变量、强耦合的系统，常规PID控制策略的参数不能随电机运转状况的不同而变化，因此PID控制器不能提供很好的控制性能，而本文采用的模糊PID控制是模糊控制和PID控制的有效结合，可以在线调整PID控制参数，提高控制精度，获得更好的控制效果。将速度偏差e（t）和偏差变化率EC（t-1）作为控制器的输入变量，而控制量KP、KI、KD为输出变量，编码器实时测量值c（t）为比较变量。则控制器原理图如图6所示。根据操作人员经验以及模糊规则确定法通过反复的实验对比来确定模糊控制规则，使系统达到动、静特性的最佳效果。根据PID参数规则建立KP、KI、KD模糊分布规则。

4控制系统的软件设计

控制系统的软件开发是基于STM32单片机进行的，软件开发主要包括主程序流程的设计、子模块初始化设计、电机启动模块设计、模糊PID控制模块设计等。控制器上电后，首先进行的是各个子模块的初始化，子模块初始化完成之后，依据霍尔传感器反馈的高低电平来判断当前电机转子的位置，确定需要导通的相，以此完成电机启动。程序流程如图7所示。

5测试及实验结果

第4篇：变电转正总结范文

【关键词】变频调速；闭环负反馈控制；恒压供风系统

前言

煤矿压风机担负着井下生产所用的风镐、风钻、掘进机等气动机械所需的压缩空气，承担着矿井的压缩空气生产任务，为煤炭生产过程提供风动力。由于在井下工作的风动设备用风的不同步性和间断性，使得存储在输气总管（地面往井下输送压缩空气的汇总输送管道）中的压缩空气的压力波动非常大，难以恒定在要求范围内。而且，随着矿井开采面的延伸，输气总管不断增长，线路上损耗的高压空气也呈正比增加。因此，地面压风机能够提供持续、恒定的压缩气体是煤矿高效、持续和安全生产的重要保障。

某矿压风机房内安装了4台新型压风机。正常情况下3台投入运行，1台备用。工作在工频电压下的压风机的排气压力恒定而不可调。在一般情况下，当3台压风机工作时，输气总管压力维持在0.74MPa左右；当2台压风机工作时，输气总管压力维持在0.55MPa左右；而井下用风设备所需的理想风压为0.63MPa。为满足井下用风的需求，该矿工作人员让2台压风机长期运行，对另一台压风机进行频繁开停。这种调节方式不仅增加了操作人员的工作强度及工作难度，同时输出的输气总管压力非常不稳定。因此，非常有必要开发一套适用于压风机房的智能恒压供风系统。根据该矿压风机房的特殊环境，笔者以输气总管压力恒定在理想风压为最终目标，设计了一套压风机恒压供风系统。

1 硬件设计

压风机恒压供风系统硬件结构如图1所示，主要由PLC系统、人机界面（HMI）、变频器、压风机系统、信号采集输入部分和控制信号输出部分组成。其中PLC采用西门子S7-300系列PLC，其主要由电源模块、CPU、数字量输入输出模块、模拟量输入模块以及通信模块组成；信号采集输入部分主要是采集总管气压、各压风机的排气压力、压风机的电压电流频率等模拟量输入信号和系统控制方式选择、压风机的运行状态、控制按钮、继电器和其他保护等数字量输入信号；控制信号输出部分主要是控制指示灯、故障报警、继电器等数字量输出信号。

图1 压风机恒压供风系统硬件结构

PLC是整个系统的控制核心，它通过压力传感器检测到输气总管压力，经过综合处理和分析后，作出优化调节决策；然后下达命令给变频器来间接控制压风机输出，从而达到调整输气总管压力的目的。同时把实时数据上传至上位机，利用组态软件WinCC来编写监控画面，显示实时数据。在必要的情况下，可以增设交换机与外网相连，实现调度室的统一管理或超远距离监控。结合PLC程序，该系统可自动运行，从而实现无人值守功能。

2 软件设计

压风机恒压供风系统的实际要求：当输气总管压力大于输入压力时，通过降低压风机的供电频率来降低压风机电动机的转速，从而降低压风机的排气压力，降低输气总管压力；当输气总管压力小于输入压力时，则升高压风机的供电频率。根据该要求，设计的系统软件程序流程如图2所示。

图2 压风机恒压供风系统软件程序流程

3 所采用的关键技术

由于设计的压风机恒压供风系统必须是一套抗干扰能力强的自适应智能控制系统。因此，该系统采用变频器变频调速、闭环负反馈等技术实现智能监控功能。

3.1 变频器变频调速调节风压

交流异步电动机的同步转速公式为

式中：n为电动机转速；f为电源的供电频率；s为转差频率；p 为电动机磁极对数。由于压风机的排气压力正好与压风机内的异步电动机转速成正比。因此，可以通过控制异步电动机的供电频率来实现变频调速，从而实现对排气压力的平稳调节。

3.2 闭环负反馈控制稳定总管压力

压风机恒压供风系统闭环负反馈控制结构如图3所示。图3中，PLC为控制元件，变频器为被控对象，压风机为执行元件，传感器为测量元件，输入压力为输入量，输气总管压力为输出量，也是被控制量。压风机恒压供风系统通过输气总管上的压力传感器采集实时压力，经反馈后与输入压力作比较得到偏差信号，PLC对偏差信号进行分析和处理后，输出相应的变频器调节信号，使变频器改变压风机电动机的电源频率，从而改变压风机的排气压力，达到调节输气总管压力的目的。

图3 压风机恒压供风系统闭环负反馈控制结构

4 系统运行效果

第5篇：变电转正总结范文

关键词：变频电机 设计 交流调速系统 变频器 谐波

一、变频器运行时对变频电机工作的影响

在变频电机调速控制系统中，采用电力电子变压变频器作为供电电源，供电系统中电压除基波外不可避免含有高次谐波分量，对外表现为非正弦性，谐波对电机的影响主要体现在磁路中的谐波磁势和电路中的谐波电流上，不同振幅和频率的电流和磁通谐波将引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜(铝)耗。这些损耗都会使电动机效率和功率因数降低。同时，这些损耗绝大部分转变成热能，引起电机附加发热，导致变频电机温升的增加。如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%～20%。同时这些谐波磁动势与转子谐波电流合成又产生恒定的谐波电磁转矩和振动的谐波电磁转矩，恒定谐波电磁转矩的影响可以忽略，振动谐波电磁转矩会使电动机发出的转矩产生脉动，从而造成电机转速(主要是低速时)的振荡，甚至引起系统的不稳定。谐波电流还增加了电机峰值电流，在一定的换流能力下，谐波电流降低了逆变器的负载能力。对于变频电机，如何在设计过程中采取合理措施避免或减小应用变频器所带来的影响，以求得系统最佳经济技术效果，是本文讨论的重点。

二、变频电机设计特点

对于变频电机，其设计必须与逆变器、机械传动装置相匹配共同满足传动系统的机械特性，如何从调速系统的总体性能指标出发，求得电机与逆变器的最佳配合，是变频电机设计的特点。设计理论依据交流电机设计理论，供电电源的非正弦以及全调速频域内达到满意的综合品质因数是变频电机设计中需要着重注意的两个问题，设计中参数的选取应做特别的考虑。与传统异步电机相比，一般变频电机设计有如下一些特点：

1.用于变频调速的异步电动机要求其工作频率在一定范围内可调，所以设计电机时不能仅仅考虑某单一频率下的运行特性，而要求电机在较宽的频率范围内工作时均有较好的运行性能。如目前大多调速异步电动机的工作频率在5Hz~100Hz内可调，设计时要全面考虑。

2.变频电机在低速时降低供电频率，可以把最大转矩调到起动点，获得很好的起动特性，因而在设计变频电机时不需要对起动性能作特别的考虑，转子槽不必设计为深槽，从而可以重点进行其它方面的优化设计。

3.变频电机通过调节电压和频率，在每一个运行点都可以有多种运行方式，对应多种不同的转差频率，因而总能找到最佳的转差频率，使电机的效率或功率因数在很宽的调速范围内都很高。因而，变频电机的功率因数和效率可以设计得更高，功率密度得以进一步提高。现有数据表明：在额定工作点，逆变器供电下的异步电机效率比普通电机高2%~3%，功率因数高10%~20%。

4.变频电机采用变频装置供电，输入电流中含有较多的高次谐波，产生电机局部放电和空间电荷，增大了介质损耗发热和电磁振动力，加速了绝缘材料的老化，所以应加强电机绝缘和提高整体机械强度，变频电机的绝缘强度一般要达到F级以上。

5.变频供电时产生的轴电压和轴电流会使电机轴承失效，缩短轴承使用寿命，必须在设计上要加以考虑。对较小的轴电流，可以适当增大电机气隙和选用专用润滑脂；另外，增加轴承的电气绝缘或者将电机轴通过电刷接地，可以有效解决轴承损坏问题；对过高轴电压，应设法隔断轴电流的回路，如采用陶瓷滚子轴承或实现轴承室绝缘。同时，在逆变器输出端增加滤波环节，降低脉冲电压dU/dt也是一种有效的方法。

三、电磁设计

在普通异步电动机设计基础之上，为进一步提高变频调速电机的性能，对变频调速异步电动机的设计参数也要进行更加细致的考虑。满足高性能要求时的变频电机设计参数的变化与设计目标之间的关系。在设计参数和性能要求之间还必须折衷选择。电磁设计时不能仅限于计算某一个工作状态，电磁参数的选取应使每个频率点的转矩参数满足额定参数要求，最大发热因数满足温升限值，最高磁参数满足材料性能要求，最高频率点满足转矩倍数要求，额定点效率、功率因数满足额定要求。由于谐波磁势是由谐波电流产生的，为减小变频器输出谐波对异步电动机工作的影响，总之是限制谐波电流在一定范围内。

四、绝缘设计

电机运行于逆变电源供电环境，其绝缘系统比正弦电压和电流供电时承受更高的介电强度。与正弦电压相比，变频电机绕组线圈上的电应力有两个不同点：一是电压在线圈上分布不均匀，在电机定子绕组的首端几匝上承担了约80%过电压幅值，绕组首匝处承受的匝间电压超过平均匝间电压10倍以上。这是变频电机通常发生绕组局部绝缘击穿，特别是绕组首匝附近的匝间绝缘击穿的原因。二是电压(形状、极性、电压幅值)在匝间绝缘上的性质有很大的差异，因此产生了过早的老化或破坏。变频电机绝缘损坏是局部放电、介质损耗发热、空间电荷感应、电磁激振和机械振动等多种因素共同作用的结果。变频电机从绝缘方面看应具有以下几个特点：(1)良好的耐冲击电压性能；(2)良好的耐局部放电性能；(3)良好的耐热、

耐老化性能。

五、结构设计

在结构设计时，主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响，一般应注意以下问题：

1.普通电机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的振动和噪声变得更加复杂。在设计时要充分考虑电动机构件及整体的刚度，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。

2.电机冷却方式：变频电机一般采用强迫通风冷却，即主电机散热风扇采用独立的电机驱动，使其在低速时保持足够的散热风量。

3.对恒功率变频电机，当转速超过3000r/min时，应采用耐高温的特殊润滑脂，以补偿轴承的温度升高。

4.变频电机承受较大的冲击和脉振，电机在组装后轴承要留有一定轴向窜动量和径向间隙，即选用较大游隙的轴承。

5.对于最大转速较高的变频电机，可在端环外侧增加非磁性护环，以增加强度和刚度。

6.为配合变频调速系统进行转速闭环控制和提高控制精度，在电机内部应考虑装设非接触式转速检测器，一般选用增量型光电编码器。

7.调速系统对传动装置加速度有较高要求时，电机的转动惯量应较小，应设计成长径比较大的结构。

第6篇：变电转正总结范文

1　概述

指南针是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。电子指南针内部结构固定，没有移动部分，可以简单地和其它电子系统接口，因此可代替旧的磁指南针。并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用。

Philips公司生产的半导体器件KMZ52是一种专门用于电子指南针的二维磁场传感器。它采用磁场传感器的磁阻（MR）技术，并用翻转技术消除信号偏移，而用电磁反馈技术来消除温度的敏感漂移。由于外界存在干扰，该系统集成了几种特殊的抗干扰技术来提高系统精度。

本文介绍了电子指南针的工作原理及电路设计，同时给出了其抗干扰设计以及信号和数据的处理方法。

2　工作原理与总体方案

图1是KMZ52的内部结构框图和引脚排列。图中，Z1和Z4为翻转线圈，Z2和Z3为补偿线圈。由于环境温度可能会影响系统精度，因此，在高精度系统中，可以通过补偿线圈对其进行补偿。KMZ52内部有两个正交的磁场传感器 分别对应二维平面的X轴和Y轴。磁场传感器的原理是利用磁阻（MR）组成磁式结构，这样可改变电磁物质在外部磁场中的电阻系数。以便在磁场传感器的翻转线圈Z1和Z2上加载翻转电信号后使之能够产生变化的磁场。由于该变化磁场会造成磁阻变化（ΔR）0并将其转化成变化的差动电压输出，这样，就能根据磁场大小正比于输出差动电压的原理，分别读取对应的两轴信号，然后再进行处理计算即可得到偏转角度。

整个电子指南针系统主要由传感器单元、信号调整单元（SCU）、方向确定单元（DDU）和显示单元四部分组成。电子指南针的总体设计框图如图2所示。图中，磁场传感器KMZ52用于将地磁场信号转化成电信号输出，信号调整单元用于将磁场传感器单元中的输出信号成比例放大，并将其转换成合适的信号hex和hey，同时消除信号的偏移。对于保证系统的精度来说，SCU是最重要的部件。通过DDU可将信号调整单元输出的两路信号hex和 hey进行放大，然后再按下式计算出偏转角度α：

α＝arctanhey／hex

这样根据抗干扰技术算法对α进行处理就可得出该磁场的偏转角度，最后通过显示单元进行输出。

3　硬件设计

该电子指南针系统的电路设计如图3所示。由于KMZ52内部桥式结构的磁阻输出是差动电压，通过运算放大器可以成比例放大，因此，在测量地磁场信号时，为了将两个磁场传感器信号放大同样的倍数，可以将二者的翻转线圈串联，并对差动电压选用同样的运放结构。翻转信号从①口输入，X、Y轴差动电压信号则分别从②、③口输出。然后通过处理系统对传来的信号进行A／D采样、数值处理和校正后，即可得到所求的角度。

4　数值处理

由于KMZ52的输出信号很微弱，故信号干扰较大。在输出幅值很小的位置上，通常有300mV左右且变化很大的干扰；而在输出幅值时则近似保持恒值。两路信号幅值与角度的关系如图4所示。

为使二者的比值接近tanα0＜α＜90°的变化，可以在幅值较大且数值变化较小的角度范围内，使幅值保持基本不变；而在幅值较小且数值变化较大的角度范围内，用一个函数改变其幅值变化曲线。具体实现时，可按照一定角度对曲线进行分段，并对各段用一次函数y＝ax＋b去拟合。这样，就可以使幅值变化曲线接近tanα。角度划分越细，精度越高。磁场传感器KMZ52的精度为3°，若按15°划分，可将精度提高到1°。若按5°对其划分，精度可高达0．3°。如划分更细，精度还可进一步提高。若采用高阶函数去拟合，也可以提高精度。实际上，在精度要求不高的情况下，通常以15°划分就可以达到要求。

5 干扰校正

有时候，某些外来磁场叠加会产生一个恒定磁场，这个磁场对系统指示将造成影响。故可采用如下方法对其进行校正：

让整个系统在水平面上旋转一周，干涉磁场与地球磁场叠加会有一个最大值Vmax和一个最小值Vmin，记录下这两个值和达到最大值（或最小值）的角度φ，再经过校正，即可消除磁场的影响。现以图5所示的干扰校正方案为例来加以说明。

设地球磁场的大小为Vear，干扰磁场的大小为Vdis则有：Vear＝（Vmax＋Vmin）／2

Vdis＝（Vmax－Vmin）／2

这样，由正弦定理Vear／sinφ＝Vdis／sinγ可求出γ。然后在α上加上γ角即可消除干扰磁场的影响。

第7篇：变电转正总结范文

原有的电控方式和结构布置，提出采用PLC控制的技术方案对电控系统实施技术改造。用

PLC来控制起重机的起升、变幅、旋转三大运行机构，从而提高门座起重机运行的可靠性

，同时降低故障率。

关键词：门座起重机；电控改造；PLC

【中图分类号】U260.352

1台5t仿真固定门座起重机，2004年投入使用，主要用来培训学生的电气控制系统及

实训操作同时用来进行学员上岗前的认识操作。该机由起升、变幅和旋转3大机构组成。

原机电气系统为常规继电器控制，使用主令控制器、控制继电器、时间继电器、热继电

器、断路器和限位等多种元器件对接触器进行控制。各机构电动机转子回路采用串接电

阻方法启动和调速。各机构均采用3档速度，利用时间继电器自动延时切除电阻。

1改造目的与预期目标

1.1改造目的

该机原电控配置落后，经过多年连续运行，电器元件老化明显，故障频繁，已经影

响到学习和培训的正常进行，决定结合电气系统大修实施技术改造。

1.2预期目标

根据起重机作业工况和电控系统技术状况，结合起重机结构特点，本着技术进步、

安全可靠的PLC控制技术对整机电气操纵控原则，确定采用PLC控制技术对整机电气操纵

控制系统进行改造。通过改造，预期实现以下目标：

1）改造后的系统必须保持起重机原有功能、速度和工作等级不变；载重量、速度工作等级

不变；

2）电气系统改造后实现PLC控制，使起升、变幅和旋转3大机构保持既可单独又能复合操

作，其操作的灵敏可靠性要优于原系统，使起重机装卸作业效率有所提高；

3）通过整机PLC控制改造，相对于原机常规继电器控制，减少所有的时间继电器和中间继

电器触点，利用PLC内部无触点继电器特点，降低故障率，提高运行可靠性和可开动率。

2改造方案

2.1起重机结构与改造方案确定

2.1.1起重机基本结构

起重机1层平台为机房，布置有操作室、起升和回转工作机构、电源和3大工作机构

及起重电磁铁控制柜。2层露天平台装有变幅机构、吊机门架、起重电磁铁变压器和停电

保磁装置。2层平台的结构布置十分紧凑，无多余空间。

2.1.2总体改造方案

在PLC控制中，一般都以变频器实现调速控制。受该机结构所限，改造方案放弃使用

变频器而保留切电阻调速，仅对各接触器及其相关部分PLC控制。涉及范围包括起升、变

幅和旋转采用3大工作机构，联动操作台以及各工作机构的安全联锁和联动控制。由变幅

旋转及电源控制柜、起升及PLC控制柜、联动操作台、电阻箱等结构单元组成。

2.2控制功能的实现

1）起升机构的4级全常规切电阻加速与能耗制动和变幅、旋转机构的4级全常规切电阻加

速控制，实现3大工作机构的启动和调速。

2）起升、变幅和旋转机构的限位开关线、主令控制线均汇集到PLC设备。PLC得到限位和

主令信号后对各机构的接触器等元件实施控制，使系统实现运行功能。

3）中文故障监控系统对各机构工作状况进行实时监控记录，实现故障监控功能，包括各

个限位、热继电器、断路器和各接触器的状态反馈，故障点位置，历史故障记录，都通

过触摸屏显示。

3改造后电气系统控制原理

3.1电源控制

电源电缆由接线箱通过起重机中心受电器引至总电源总断路器，再引至变幅/旋转控

制柜、起升PLC控制柜，向各工作机构及其它用电系统供电。总电源断路器设置在电源/

起升柜中，整机工作电源由总电源断路器出线端引出，向机上各机构的主回路供电。联

动台上设有紧停按钮，紧急情况下可用来分断总电源断路器，切断整机工作电源。总电

源部分设置了电流表、电压表和电压表换相开关，检测电源各相电压是否平衡或缺相以

及工作电流。设置的相序检测功能在进线电源相序相反的情况下，系统将会无法启动并

报故障。电源柜中设置AC380V/AC220V的控制变压器和照明变压器各1个，为紧停回路、

各工作机构控制回路、PLC电路、系统信号和照明提供电源。

3.2起升机构

起升机构2台YZR280S-8型10KW电动机采用常规转子串电阻调速，能耗制动控制方式

。通过联动台主令控制器给PLC信号，相应切除各级电阻实现电动机调速。抓斗开闭通过

联动台脚踏开关控制。PLC根据程序输出各信号，控制上升或下降速度。力矩限制器设定

为100%额定负载（或力矩）时自动报警，10%额定负载则安全装置起作用，货物只能下降不

能上升且旋转变幅。起升机构设有起升（下降）减速机构不能动作

和终点2道独立限位。

3.3变幅机构

变幅机构1台YZR225M-6型8kW电动机采用常规转子串电阻调速。通过联动台主令控制器

给PLC信号来相应切除各级电阻实现电动机调速。变幅机构设有减幅（增幅）减速和终点2

道独立限位。

3.4旋转机构

旋转机构1台YZR225-8型6KW电动机，采用转子回路串电阻调速。旋转机构的静压缸制动

器通过脚踏制动联锁开关，保证切断电动机电源，避免电动机在通电情况下抱闸引起过

载通过动台主令控制器给PLC信号，相应切除各级电阻实现旋转转速的改变。

4.主要元件选型

1）柜内低压元器件（断路器、接触器、中间继电器、热继电器、选择开关、信号指示灯、

按钮等）采用西门子产品，其它电器件选用合资或国产优质产品；

2）PLC选用OMRONC200HE系列产品；

3）端子排采用AZ1系列产品，端子排上接线端子采用O型冷压头；

4）触摸屏采用GP2301S彩色中文触摸屏。

5.使用效果

1）该机于2012-4月底改造调试完成，经现场安全检验合格，正式投入教学中。PLC控制的

可靠性使电控系统原先频发的故障得到了消除，至目前为止，改造后的电控系统已连续

无故障运行1年时间。较改造前相比，吊机可开动率提高5%左右。

2）PLC控制使起重机起升、变幅和旋转3种工况的复合操作更为灵敏可靠，装卸作业效率

得到提高。

第8篇：变电转正总结范文

这部份说的核的具体结构是指：所有质子之间间隔1个中子或2个中子，直接接触的一种全新的核结构形式。所有支节以间隔1个中子组成，主轴以间隔双中子组成，分上、下部份。质子支节排列 规律 类似于核外 电子 的排列规律进行，先排质子p层（电子是小写p），且自旋向上的3个p质子排在上部，自旋向下的3个p质子排下部；再接着排d、f层。排完的大核有主杆、有许多支节分上下部份，就象一棵有主杆、主根、有支节支根的大树。

由于间隔1个中子时质子间引力大于斥力，迫使整个核高速作圆周旋转，其转动时核的直径正好是核的主轴长度，卢瑟福实验中测出核直径，证明和主轴上所有中子和质子直径相加得到的主轴长度相等。碳族核外电子经sp杂化后成三角四面形状，而碳族核内排列经sp杂化后也成三角四面体而稳定。从 212po 核经α衰变后成为了稳定的pb 208和钴60（60c o ）核在3d处发生β衰变后的位置及产物的核结构也证明三角四面体结构的稳定性。

从这个结构中发现：双中子处核力最弱，原子核裂变就是发生在主杆上部的2s至3s的双中子上，因此才形成了不对称的产物（见《第三部份核的裂变位置》）。从这个结构发现：只有同向旋转的两个核在接近到双中子以内时才能裂合，这就是裂变的原因（见《第四部份核的裂变机理》），也说明发生裂变的条件苛刻。“真理总是最朴素。”

关健词：单中子结构、双中子结构、三角四面体形、支节、主干、树形结构、主轴。

中图分类号：查阅《 中国 图书馆分类法》

总 序

对旧的知识的深入理解和推导，从而得到新的知识理论， 科学 的 发展 总是跃越性的，没有大胆的假设就没有科学的发展。对原子核结构的探索将使现在科学理论跃升到一个新的台阶，这个结论若能得到进一步验证，将会重新改写物理教科书。

核外电子具有强力的排列规律（元素周期表等），核外电子具有清楚的壳层结构和能级排列，碳族元素外层电子具有s1p2杂化.所有这些核外电子的性质由电子本身决定还是由原子核结构决定呢?

对原子核裂变产物 分析 发现:为什么裂变成质量均匀的两半几率很小,裂变成不均匀的两半几率很大? 钴60核（60 c o ）的β衰变后变成了ni核，从而核变为稳定结构.。 212po 核经α衰变后成为了碳族中稳定的 208pb 核 。稳定的核结构是什么形状的呢?

核力是两种不同性质的力的组合，在相邻两质子之间表现出的核力势垒图如图2-1.

从图中可看出质子之间间距在约r--6r之间表现出引力(r为质子半径),在这区间之外表现出斥力。原子核的高速旋转中每个核子必须具有向心力，所以核子间只能表现出引力才能组成原子核。从图中还可发现在1.7r--4r之间引力最强，从这点可推断：质子之间是以间隔1个中子或2个中子组成原子核的；中子于核内只表现出引力；间隔1个中子或2个中了后每个核子还具有多余的引力 ，这个多余的引力正好作为核子园周旋转的向心力。难道单中子结构和双中子结构就是原子核的基本结构形式？

以上所提的许多科学凝问都是由原子核的未知结构产生的，核的结构应该是怎样的呢？本文推导出一种多支节、相邻质子间隔1个中子或2个中子的树形结构，并为它命名为“核的树形结构模型”，多质子大核结构象一颗大树，有树根、树干、树支、根支等；少质子核象个小树苗。这样的结构它的主轴长是它作园周旋转时的直径，这个直径正是卢瑟福实验测得的原子核直径。这种结构正好使任意相邻质子表现出引力，相邻外的所有质子表现出较小的斥力，从而核内总的核子间作用力表现出引力。

下面分两章说明：一章、树形核结构排列规律。包括形状、形式、次序、多中子排列 问题 等。二章、树形核结构例举证明。包括电子运动规律映证树形核的结构；著名弱相互作用宇称不守恒映证树形核结构的非对称性；212po的a

力太小，必须有分支旋转产生组合引力作用下才能存在，所以主要在第2层以外的特定三角区内出现。这两种形式是由核力的基本特性决定的，强大核力作用下，高速的核子不可能象气模、液模、壳层结构所述“悬空达到平衡稳定”；只能以上述两种结构形式中子质子相间隔接触存在。因为核力是两种不同性质的力的组合，在相邻2个质子之间表现出的核力势垒图如图1，从图中可看出质子之间间距在约r--6r之间表现出引力(r为质子半径),在这区间之外表现出斥力。原子核的高速旋转中每个核子必须具有向心力，所以核子间只能表现出引力才能组成原子核。从图中还可发现在1.7r--4r之间引力最强，从这点可发现：质子之间是以间隔1个中子或2个中子的基本形式组成原子核的；中子在核内只表现出引力；间隔1个中子或2个中子后每个质子还具有多余的吸引力 ，它正好作为核子园周旋转的向心力。所以，单中子结构、双中子结构就是组成原子核结构的基本结构形式。

2、原子核的树形核结构模型形状

单中子结构、双中子结构形式又是怎样组成一个大核的？

原子核结构形状形如一棵理想的大树，叫“树形核结构模型”。多质子大核以主要形式排列到第2层后，首尾质子因核力作用而明显偏离轴心，为了加强核力和整体的稳定，就由同等地位的3支p质子组成三角分支结构，这3个p支节在主轴s层质子上取名为3支p亚层。稳定态时，这3支p亚层分支与主轴正好形成四面体，称之为：三角四面体结构，如图2－2碳核下部的结构分支。在三角分区之后的结构是以双中子次要形式组成。第3层以后的分支又可在3支p亚层分支上生长出5支d亚层分支，第4层以后的5支d亚层分支上又可分生出7支f亚层分支，各亚层分支由能极高低和轨道数决定。所有亚层分支结构形式都是单中子形主要结构形式。多支节大核的分支以2支或3支组成体系，由各体系组成趋三角四面体形，总体核的形状仍以主轴为中心组成趋三角四面体形结构的亚稳定结构。整个多质子大核结构形如一棵理想大树：有主干、有分支、有次分支，有主根、有分根、有次分根……它以主轴为主体、以三角四面体为根本，首尾以图2－2碳下部三角四面体形结构组成为最稳定结构。这就是核的形状。当核高速园周旋转时，从外界观察可以发现它形如“球形”，当核主要以主轴方式旋转时，从外界观察可以发现它形如“仿垂形”。不旋转（现实中是不可能的）观察就象一棵理想的大树。所以，把本文推导得出的核结构叫做树形核结构模型。

3、核内质子分层及按能极高低的排理顺序

树形核结构模型是分层多支节的，它分层排列规律是怎样的呢？

质子分层可分为1、2、3、4、5、6、7层次，每层能排列的质子数分别为：2、8、18、32、18、8、2、（到今为止的最多质子数）。其中第2层分为s、p亚层，第3层又分为s、p、d亚层，第4层又分为s、p、d、f亚层，第5层分为s、p、d、f亚层，第6层只有s、p两个亚层，第7层只有s亚层（到 目前 为止的的核层次）。各亚层质子支数为s为2支，p为6支，d为10支，f为14支。（其中核结构上部树支节有约一半数亚层支节，下部根支节有约一半数亚层支节）。

质子分层后，能极大小从低到高的顺序是：1s（1层s亚层）、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d...... 质子数从小到大不同的核依次排列。

从少质子数到多质子数的核排列正是从能极低到能极高来排列的，由电子排列规律可得到质子排列规律。对于同一层而言：例如主轴的上部第4s层上将排列3支4p，4p上将排列5支4d，4d上将排列7支4f（下部第4s层上也同样排列）。也就是说s上可排3支p，其余各亚层只能排1－2个支节（其中主轴偏向的亚层支节只排1支）。所有质子、中子的增多，总是先从能级最低层次排起，并且总是从核磁场的北极增加（图中核下部），达到三角四体稳定结构后，才在核磁场的南极增加（图中核上部）

以上质子排列由核外电子排列规律推导得到。是电子排列规律决定核内质子排列规律？还是核内质子排列规律决定电子排列规律呢？当然是内因质子决定外因电子，质子排列规律决定电子排列规律；所以，完全可以由电子排列规律映象反推出质子排列规律。以上排列规律类同电子排列规律就是这个道理。

4、中子数太多的大核结构规律

在原子核内，中子的主要作用有点是保护性质的作用，中子的多少与核的自旋和稳定有关，转动平稳、结构稳定的核相应中子数就多些。

对同一种元素，当原子的中子数特别多时，中子加排在什么地点？多中子大核结构（或指同位素核的结构），按核的主要结构形式和次要结构形式组合后余下的中子怎样排列？余下的中子将占据质子下一个能极的位置。对于大核余下的中子太多，它不仅占据下一位质子能级位置，还将占据更下级的第二、三能极的位置。在大核分支处核力加强，园周旋转慢，需要的向心力小，在亚层分支之间处也可吸引一些中子（排列规律之外，亚层分支之间处）；因为质子与质子的库仑斥力，使这些地方不能排上1个质子，只能吸引排列一些中子。所以， 越大的、转动越慢的核吸引的中子数越多。

总之， 每个质子运动状态决定1个相对应的电子运动状态。电子排理的规律：能量最低原理、洪特规则、保里不相容原理的正确性，正好间接映象出质子排列的正确规律。所以质子分层用大写字母：s、p、d、f表示。（电子排列用小写字母：s、p、d、f）

下面例举一些典型的核的排列事例，对核的结构规律加以祥细说明。

二章、原子核树形结构模型排列例证

1、核外电子云图映证碳原子核的三角四面体稳定结构形状

一般碳核有6个质子和6个中子，绝对按能极高低排列出的核结构是：1s2 、2s2 、2p2（2p2 表示：第2层的p亚层有2个质子）。如图2－3图(1)，这是一个不稳定的结构，因为图中2s上的1个质子因核力要偏离轴心转动，很不稳定，一支2p质子和另一支2p质子两支质子也不能组成三角四面体稳定结构，整个核表现了极不稳定；因此，整个核将重新组合：1 支2s质子与2支2p质子杂合成3支同等的分支，组成三角四面体结构 ，从而使核首尾缩短而成为三角四面体稳定结构；称这种杂合叫碳核的s 1p 2 杂化结构。所有的碳族原子核都有这种杂化结构。如图2－3中间图(2)，2s12p2 杂化组成三角形，与主轴正好组成三角四面体结构。2s杂化为一支节后，一个1s作为变化后的2s，最上面的2s成了1s，整个结构好象减少了一个2s。这就是核的稳定结构形状：三角四面体形。

碳核外电子云层图如图2－3中图(3)正好是四面体形结构，每个外层电子运动状态都由核内相对位置质子的状态决定，碳核外电子云图正是碳核质子杂化后组成三角四面体的间接映象。核的结构不可能用实验仪器直接验证，那么，从核外电子的运动状态我们能感悟出什么呢？那就是核内的形状与核外电子的云的形状一定有关联。而对应的核外电子中,所有的碳族电子也有同样的杂化结构,从而映象出碳核的sp杂化结构。（所有图中黑色为质子，白色为中子）

2、钴60核（60 c o ）的β衰变机理及宇称不守恒的原理映证核的稳定结构形状

钴60核（60 c o ）的β衰变后变成了ni核，使外层非三角体形结构衰变后成为三角体形结构，从而核变为稳定结构。

钴60核（60 c o ）有27个质子和33个中子，其中最外层1个中子 0 n 衰变成 1 p质子，并放出1个负电子－1 e 。钴60核（60 c o ）结构如图2－4中图（1），按能极排列为：1s2 、2s 2 、2p 6 、3s 2 、3p 6 、4s 2 、3d 7 。最后排列的3d7 中7个质子首先在图下部核磁北极排完5个后，余下的在上部核磁南极上排上2个质子。图2－4中图（1）下部北极,平面图如图2－4中图（2）：5个3d质子分三组组成三角形，与1个4s质子组成以主轴为中心的趋三角四面体形结构；这样钴60核（60 c o ）结构下部变为稳定结构。为什么下部d亚层只能排列5个质子呢？这是由于质子排列规律决定的：d亚层最多能排10个质子（f亚层最多能排14个质子）； 下面排列5个d亚层质子，上面排列5个d亚层质子，并且总是从核磁场北极首先排列，达到半满后，才到上部排列余下的。（从这里也看出质子排列规律与核外电子半满排列规律相同，从而映证质子排列的可行性）。

钴60核（60 c o ）的上部结构如图2－4图（3），2个3d质子与1个4s质子加1个中子不能组成三角四面体结构，不稳定；只有在x中子处由中子衰变产生1个质子才能组成三角四面体结构，从而使整个核变稳定。衰变后没有变成5个质子的保满状态，但三角形结构比衰变前稳定得多了。所以钴60（60 c o ）核在x处发生β衰变，并从此处放出1个负电子； 钴60核（60 c o ）的衰变发生在特定位置，这个位置正好是核磁场的南极。钴60核（60 c o ）的衰变发生在特定位置，正好可由科学家吴建雄验证弱作用下宇称不守恒实验得到映证：

1956年李政道、杨振宇推断弱相互作用中“宇称不守恒”，建议用β衰变电子的角分布来推断。1957年吴建雄等完成了此项实验：( 文献 1)

“把β衰变的钴60核（60 c o ）放在强磁场中，温度降到1k以下，最后达到0.004k，这样有60％的钴60核（60 c o ）磁矩取顺磁场方向。低温下原子核热运动减低，以免扰乱原子核的有序化。实验发现，60％的β射线从反磁场方向发射出来，40％的β射线从顺磁场方向发射出来。” 实验证明：钴60核（60 c o ）β衰变发生在核磁的南极，或说是逆磁方向，也就是图2－4的x处。实验映证：核结构排列总是在核磁北极排满后才在核磁南极排列。实验映证：衰变后的三角形比衰变前稳定得多。从整个核结构可以直观看出核结构是非对称的，反过来说明弱相互作用时宇称不守恒的原因。从结构上说“宇称不守恒”其实是核的结构并不是对称性质的，总是n极大，s极小。

（ 我做了一个钴60核（60 c o ） 结构的土制模形，有机会定会展示给大家。）

下面再用其他 方法 去映证核的大树形结构。

3、212po 核 的α衰变再次映证核的三角四面体稳定结构和核的排列方法

212po 核的α衰变成208 pb 核后，其208 pb 核结构上下为正三角四面体形和趋三角四面体形，比衰变前要稳定得多，再次映证核的三角四面体结构是核的基本结构形状。

衰变方程：212po －－＞208pb ＋ 4he （α粒子）

的是1支6p亚层质子，由于只1支亚层质子已经是不稳定结构，再加上周围大核许多质子强大库仑力的斥力作用下，使这支6p质子偏移轴心更不稳定，并带动相连的6s也不稳定，如图2－5。经α衰变后成为碳族的208pb 的铅核,此核没有6p6s组成的独立支节，并且下部又是s 1p 2 杂化后的三角结构（碳族都有此结构），杂化后的pb核好象缺一个6s，就象碳少一个2s一样。因此，此pb核比 212po 核稳定性强，所以 212po 核经α衰变后成为了稳定的208 pb。

212 po 核的质子排列顺序为：1s 2 、2s 2 、2p 6 、3s 2 、3p 6 、3d 10 、4s 2 、4p 6 、4d 10 、4f 14 、5s 2 、5p 6 、5d 10 、6s 2 、6p 4 。最后4个6p质子在北极排三个后，余1个排在南极的6s上，成为1支不稳定支节。比6p能极大的为7s、5f、6d，因此，排中子时，按常规将中子排列后余下的中子，其余的就排在下一能极的质子位置上，如7s、5f、6d上。一直到128个中子排完为此。如图2－5（祥图与作者联系）。整个核形如一颗多支节有 规律 支节的大树：上部为支干部分，下部为树根部分； α衰变处正好是树顶上1支幼枝，象被大风吹断一样 自然 和谐。 经 α衰变后正好成为稳定的s1p2杂化三角结构。

4、卢瑟福测定核半径实验有力地映证了大树形核的主轴长

卢瑟福用α 粒子打击原子核发生散射的方法，求得核的大小，即所认为的核半径大小： 计算 方法是：由能量守恒定律与角动量守恒定律得到核半径公式，算出核的半径。（ 文献 2）由以上实验测得下例一些原子核的半径：

钴60核（60 c o ） 半径大小为：1.58×10－14 米。

银核 半径为：2×10－14 米。

212po 核 半径为：2.9×10－14 米

通过对树形核结构模型的主轴直接测量，可以得到核的主轴长。这个长度正好与卢瑟福实验的核半径大小相吻合（在实验误差内）。

物理上测得1个质子半径（也是1个中子半径）约为0.8×10－15 米。树形核结构主轴长正好是主轴上所有质子和中子半径的总和（不计支节）。对于钴60核（60 c o ） 主轴上有8个s层质子和12个中子，所以，计算出半径总和为：

r＝（8＋12）×0.8×10－15 米＝1.6×10－14 米。（与测量值相差0.02×10－14 米）

对于银108 ag 核 主轴上有10个s层质子和16个中子，所以主轴半径总和 为：

r＝（10＋16）×0.8×10－15 米＝2.08×10－14 米。（与测量值相差0.08×10－14 米）

对于 212 po 核 主轴上有12个s层质子和24中子，另有1个6p支节对主轴长有一点增加，约加 0.5个中子的半径计算。所以计算出主轴半径总和为：

r＝（12＋24＋0.5）×0.8×10－15 米＝2.92×10－14 米 。 （与测量值相差0.02×10－14 米）

从以上实验和测量可看出，在实验误差范围内，卢瑟福实验测出的核半径正好等于大树形核结构的主轴长。至于为什么有一点误差？那主要是对高速旋转的核进行实验有测不准的原因，核本身高速自旋、实验碰撞时大核也可能要发生偏移；还可能是受支节核力的 影响 ，因而产生误差。仔细看看可以发现：是卢瑟福实验的测不准还是大树形核结构不对呢！

5.核力性质决定了大树形核结构模型的基本组成:

所有 理论 物理和高能实验发现：核力是短程强相互作用力，从核力势垒图中发现两个质子约在1.2---3.3×10－15 米的距离内表现为强引力作用，在这个距离之外表现为强斥力作用，且这核力与中子无关性，使中子在核力中只表现为引力；核力相邻饱和性，使相邻质子为引力，以外的质子表现出斥力。由此说明：在强相互作用中，质子与质子之间不可能以其他模型悬空达到平衡，只能大树形结构成立，以上说的每2个质子间以单中子结构和双中子结构形式是完全满足核力势垒图中的引力强相互作用和相邻饱和性的；中子在质子之间起调和保护作用，表现为中子质子相互吸引说明核力的与电荷无关性；相邻质子与质子之间因强大引力作用以间隔1个中子或1个中子而成立，并以整个大核作高速自旋所需强大的向心力来减弱质子与质子间的强力作用。特别是质子，因没有引力向外吸引它，而只有向内强引力作用，它需将向内的引力作为自旋的向心力，从而达到平衡；没有这个强力的作用，质子将离心而去；这也是原子核高速自旋的原因。不要误认为质子中子接触就有摩擦，摩擦是宏观现象，微观无摩擦现象。由核力势垒图可发现：当间隔2个中子距离时质子与质子的引力减小很多，虽然有各支节使此点的核力加强，但此点还是原子核中最弱的点；大核裂变产物不是均匀分布的，原因就是裂变发生在树形核结构上部第2层与第2层间的双中子组成的结构这个薄弱点，由于这点周围质子间库仑力作用，使这里成为大核不太牢固的点；而第3层与第4层以下的双中子结构有其他支节旋转产生辅助核力的作用，比第2层双中子结构要稳定一些。裂变时在外来特定能级中子打击下，首先在此点打入组成三中子结构，并立即分离成不等的2个大核（有机会与你再详谈《核的裂变》）。所以裂变产物不是从中均匀分开的。

总之，许多现象都在无形中映证大树形核结构的正确性，它满足核力的性质：短程强作用、电荷无关性、相邻饱和性.，它能解释费米气体模型、核的壳层模型、集体模型等所解释的所有性质，并能解释它们不能解释的现象；如：有哪种模型能解释为什么铀核裂变会主要发生在某个特别的位置？也就是说为什么裂变产物不是均匀分布的。核外 电子 云具有什么样形状，核内结构就具有相同的形状，内因决定外因，有哪种核结构模型能合理解释电子壳层排列规律？钴60核（60 c o ）的β衰变机理，212po 核 的α衰变再次映证核的三角四面体结构。卢瑟福实验测定核直径的大小与大树形核的主轴长相等；所有这些还不能说明大树形核结构模型的可行性吗？难道要真实看到高速微小的核才能认可吗（现实中是无法直接观察的）？

一定还有许多证据，希望有识之士于此共同 研究 验证，使物理理论在地球的东方更上一层。

附文献：

文献1：杨福家著《原子物理》1985年8月第一版，上海 科学 技术出版社；第20页、342页、347页、352页、332页等。

第9篇：变电转正总结范文

一、交变电流的产生、变化规律（表达式、图象）

【考点解读】本章内容是电磁感应知识的应用和延伸，因此运用电磁感应定律来理解交变电流的产生及变压器的原理是关键和核心.交变电流的产生有：线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生的正弦交变电流；线圈不动磁场做周期性变化产生的正弦交变电流；线圈沿着垂直于匀强磁场的轴做往复运动产生的方波交变电流；单导体棒切割磁感线运动产生的方波形交变电流等等.总之可根据法拉第电磁感应定律E=nΔφΔt，部分导体切割磁感线运动E=BLv，导体旋转切割E=12BL2ω，以及闭合电路的欧姆定律、楞次定律、右手定则来灵活分析交变电流的产生及变化的规律.最终应能做到物理情景、函数关系、图象知其一可以求其二.

【真题体会】（2012年安徽卷）如图1所示，是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO′轴转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动.（只考虑单匝线圈）

图1图2图3（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；

（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；

（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.（其他电阻均不计）

解析：（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则

图4v=ωL22

在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为

E1=BL1v

由图4可知

v=vsinωt

则整个线圈的感应电动势为

e1=2E1=BL1L2ωsinωt

（2）当线圈由图3位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为

e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)

（3）由闭合电路欧姆定律可知

I=ER+r

这里的E为线圈产生的电动势的有效值

E=Em2=BL1L2ω2

则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为

QR=I2RT

T=2πω

于是得QR=πRωBL1L2R+r2.

【题后思】本题考查正弦交变电流的产生原理，侧重考查电磁感应中部分导体切割磁感线产生感应电动势、右手定则的应用，并综合了闭合电路欧姆定律.本题充分体现了新课标的要求，让学生注重过程与方法，明确学习不仅仅要记住结论，更要知道结论的来源.

【真题体会】（2011年天津卷）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图5所示，产生的交变电动势的图象如图6所示，则（）

图5图6A．t=0.005s时线框的磁通量变化率为零

B．t=0.01s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值为311V

D．线框产生的交变电动势频率为100Hz

解析：由图6可知，该交变电动势瞬时值的表达式为e=311sin100πt.当t=0.005s时，瞬时值e=311V，线圈垂直于中性面，此时磁通量的变化率最大，选项A错；当t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，选项B正确；对于正弦交变电流，其有效值为Emax/2，题给电动势的有效值为220V，选项C错；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，选项D错.答案：B.

【题后思】本题考查的是常规的方形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生的正弦交变电流的图象与表达式.看到正弦交变电流的图象能写出表达式，能够把表达式及图象中的点与线圈转动的位置对应起来，理解中性面及垂直中性面的位置磁通量、磁通量的变化率、电动势的特征.能从表达式中看出角速度、峰值，会算出有效值与频率.

【真题体会】（2011年安徽卷）如图7所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）.则线框内产生的感应电流的有效值为（）

图7A．BL2ω2RB．2BL2ω2R

C．2BL2ω4RD．BL2ω4R

解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有T/4的时间内有感应电流，则有(BLωL2R)2RT4=I2RT，所以I＝BL2ω4R，选项D正确.

【题后思】本题是一个小扇形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生方波形的交变电流有效值的计算问题.考查了非正弦交变电流的产生及变化规律和有效值的计算.

二、交变电流的四值：瞬时值、有效值、最大值、平均值

【考点解读】交变电流的瞬时值、有效值、最大值、平均值是从不同角度表示交变电流大小的物理量，很多学生在学习和复习中对这四个类似但又需要严格区别的物理量分辨不清.理解好这四个值及其关系对于解交变电流相关的习题帮助很大.

图8【真题体会】（2009年天津卷）如图8所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=.线框从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q=.

解析：线框转动中电动势的最大值Em=BSω，电动势的有效值E=Em2，电流的有效值I=ER=2BSω2R；q=IΔt=ERΔt=ΔΦRΔtΔt=ΔΦR=BSR.答案：2BSω2R,BSR.

【题后思】本题考查交变电流的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识.

【真题体会】(2013年海南卷)通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图9所示，其周期为1s.电阻两端电压的有效值为（）

图9A．12VB．410V

C．15VD．85V

解析：根据电流的热效应，由题意结合有效值的定义可得I2RT=2I21R25T+I22R110T，将I1=0.1A，I2=0.2A代入可得流过电阻的电流的有效值I=1025A，故电阻两端电压的有效值为IR=410V，本题选B.

【题后思】本题考查非正弦交变电流的有效值的计算.根据电流的热效应进行计算即可.

【真题体会】（2008年山东卷）图10、图11分别表示两种电压的波形，其中图10所示电压按正弦规律变化.下列说法正确的是（）

图10

图11A.图10表示交流电，图11表示直流电

B.两种电压的有效值相等

C.图10所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πtV

D.图10所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的110

解析：据交流电的概念，大小和方向都随时间周期性变化的电流叫交变电流，选项A错.图10是正弦交变电流，图11不是，有效值与最大值的关系E=Em2只对正弦交流电适用，二者的最大值一样，所以选项B错.由图10可知，选项C对.变压器变压之后频率不变，选项D错.答案：C.

【题后思】本题考查了交变电流的概念、交变电流的有效值、瞬时值，变压器变电压、变电流但不变频率.有效值与最大值的关系E=Em2只对正弦交流电适用.非正弦交变电流的有效值只能根据电流的热效应计算.

【真题体会】(2009年届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)图12和图13分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为()

图12图13A.1∶2B.1∶2

C.1∶3D.1∶6

解析：电阻通过甲乙电流做功等于其热量，W甲=I2甲 Rt，W乙=I2乙 Rt，据电流的热效应得I2甲RT甲=(I甲m2)2R23T甲、I乙=1A，计算得I甲=33A，所以W甲∶W乙=1∶3.选项C正确.

【题后思】本题考查非正弦交变电流的有效值的计算，图12由完整的正弦交变电流在不同时间内产生的热量等效来求有效值，图13是一个方波的有效值的计算，分段按恒定电流来处理.

三、理想变压器的规律及电压、电流、功率的分析与计算，理想变压器的动态分析

【考点解读】理想变压器的工作原理用到了法拉第电磁感应定律和能量守恒定律及理想化的方法.在应用理想变压器的规律时要从原理入手，不要死记结果，不注意条件.试题重点考查理想变压器的电压关系、功率关系、电流关系，能够运用变压器的制约关系解决变压器的动态分析问题.

1．理想变压器的工作原理

【真题体会】（2012年江苏卷）某同学设计的家庭电路保护装置如图14所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成，当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路，仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有（）

图14A．家庭电路正常工作时，L2中磁通量为零

B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变

C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起

D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起.

解析：因原线圈是双线绕法，所以家庭电路正常工作时L1、L2磁通量为0，选项A、B正确；家庭电路短路时，L1、L2磁通量仍为0，选项C错误；地面上的人接触火线发生触电时，两根电线电流不等且变化，开关K被磁铁吸起，选项D正确.答案选ABD.

【题后思】本题考查的是变压器的工作原理.解决变压器问题一定要从变压器的工作原理入手分析.本题也告诉考生如果原线圈或副线圈的绕法发生变化，那一定要根据情况按电磁感应规律来分析.

【真题体会】（2010年四川卷）图15所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图16所示，则在t1~t2时间内（）

图15图16A．电流表A1的示数比A2的小

B．电流表A2的示数比A3的小

C．电流表A1和A2的示数相同

D．电流表的示数都不为零

解析：由Bt图象知在t1~t2时间内，原线圈中磁场先负向减小后正向增大，则副线圈中磁通量是均匀变化的，根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变，再根据楞次定则可判断感应电流的方向不变，则在t1~t2时间内副线圈中的电流为稳恒电流，所以A1和A2的示数相同，A3的示数为0，正确答案为C.

【题后思】本题考查变压器的工作原理和电容器、电感线圈和电阻在恒定电路中的影响，如果原线圈中输入均匀变化的电流或原线圈中磁场均匀变化，在副线圈中输出恒定电流.体会解决变压器问题从变压原理入手，运用电磁感应的知识分析.

2．理想变压器的规律

（1）电压关系：U1U2=n1n2

【典例体会】如图17所示，在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器的铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数之比为N1∶N2=2∶1，在不接负载的情况下()

图17A．当线圈1输入电压220V，线圈2输出电压为110V

B．当线圈1输入电压220V，线圈2输出电压为55V

C．当线圈2输入电压为110V时，线圈1电压为220V

D．当线圈2输入电压为110V时，线圈1电压为110V

解析：由于每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，线圈1为输入端时，有U1U2=2N1N2=41，线圈2的输出电压为55V，线圈2为输入端时，有U2U1=2N2N1=11，线圈1的输出电压为110V，所以BD选项正确.

【题后思】用变压器的电压关系U1U2=n1n2的前提是通过原副线圈的磁通量的变化率相等，但对“型”的变压器原副线圈中的磁通量的变化率并不相等.应从变压器的原理入手，不能死套公式.

【真题体会】（2011年浙江卷）如图18所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端与u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是（）

图18A．2.0VB．9.0V

C．12.7VD．144.0V

解析：如果是理想变压器，由于互感在下线圈两端产生的瞬时电动势为：u=51×200800sin314tV≈9.02sin314tV，故下线圈产生的有效电动势约为9.0V，但由于这是一个直棒铁心，磁路没有闭合，不能按“口”字形理想变压器的规律来解决，应该比9.0V小.所以正确选项为A.

【题后思】本题考查了变压器的变压原理，并不是所有的变压器都可视为理想变压器，一定要注意理想变压器理想化的条件:忽略变压器的漏磁和能量损失.

【真题体会】如图19所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=．两电阻两端电压之比UA∶UB=．

图19解析：设A、B的电阻均为R，PA∶PB=(I21R)∶(I22R)=I21∶I22=n22∶n21=1∶16，UA∶UB=(I1R)∶(I2R)=I1∶I2=n2∶n1=1∶4.

【题后思】本题学生容易误认为A两端的电压与变压器的输入电压相等，从电压关系入手计算，没有注意到变压器的原线圈与A电阻串联.

（2）功率关系：P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，理想变压器的输入功率总等于所有输出功率之和.

（3）电流关系：单个副线圈I1I2=n2n1，多个副线圈n1I1=n2I2+n3I3+…原副线圈中电流变化规律一样，电流的频率相等.

图20【真题体会】(2012年全国新课标卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图20所示，其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为（）

A．380V和5.3A

B．380V和9.1A

C．240V和5.3A

D．240V和9.1A

解析：先判断出原副线圈的匝数分别为1100匝、1900匝，由式U2=U1n2n1得U2=380V.负载R上的功率就是变压器的输出功率，因为是理想变压器，故输入功率U1I1等于输出功率2.0kW，从而求出I1=9.1A.答案B.

【题后思】本题考查了变压器的功率关系和电流关系.

【真题体会】(2010年海南卷)如图21所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是()

图21A．若电压表读数6V，则输入电压的最大值为242V

B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半

C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍

D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍

解析：若电压表读数为6V，则输入电压为U1=41×6V=24V，是有效值，因此其最大值为242V，A项正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，B项错；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即P=UI也减小到原来的一半，C项错；若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由P=U2R可知输出功率增加到原来的4倍，D项正确.

【题后思】本题考查了变压器的动态分析（变压器动态问题）的制约思路.

Ⅰ.电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”.

Ⅱ.电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”.

Ⅲ.负载制约：a.变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2=P副1+P副2+…；b.变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2=P2/U2；c.总功率P总=P线+P2.

动态分析问题的思路程序可表示为：

U1U1U2=n1n2决定U2I2=U2R负载决定I2P1=P2(I1U1=I2U2)决定I1P1=I1U1决定P1

【典例体会】调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图22所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中为交流电流表，为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器（）

图22A.当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大

B.当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大

C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变小，电压表读数变大

D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大，电压表读数变小

解析：当动触头P逆时针转动时，相当于增加了副线圈的匝数，而原线圈匝数保持不变，根据U1U2=n1n2可知，输出电压增大，其他因素不变时，电压表读数变大，电流表读数变大.当线圈匝数不变化而将滑动变阻器滑动触头向下滑动时,输出电压不变，总电阻减小，则总电流增大，R1两端电压增大，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，因此，流过R3的电流增大，电流表示数变大.答案：AD.

【题后思】分析电路动态变化问题，首先要弄清什么量没有发生变化，什么量发生了变化；其次要对各物理量间的制约关系非常清楚.这样才能准确判断变化的物理量会引起另外哪些物理量变化及其变化情况.

四、电能输送

【考点解读】解决远距离输电问题，要首先画出输电示意图，包括发电机、升压变压器、输电线、降压变压器、负载等，在图中标出相应物理量符号，理清电压关系、电流关系、功率关系，特别注意计算电路中电能损失P耗=I2R=PU2R，若用U2R来算时，U必须是降在导线上的电压，不能用输电电压来计算.

【真题体会】（2009年山东卷）某小型水电站的电能输送示意图如图23所示.发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）.要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（）

图23A．n2n1＞n3n4

B．n2n1＜n3n4

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

解析：根据变压器工作原理可知n1n2=200U2,n3n4=U3220，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有U2＞U3，所以n2n1＞n3n4，A项正确，B、C项不正确.升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，D项正确.答案：AD.

【题后思】本题考查了远距离输电的电压关系和功率关系，电压关系是：U1U2=n1n2,U3U4=n3n4,U2=Ur+U3；电流关系是：I1I2=n2n1,I3I4=n4n3,I2=Ir=I3；功率关系是：P1=P2，P3=P4，P2=P3+Pr.

【真题体会】（2012年天津卷）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R．当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和P2P1分别为（）

A．PRkU,1nB．PkU2R,1n

C．PRkU,1n2D．PkU2R,1n2

解析：根据理想变压器的变压比有

k=U1U

nk=U2U

线路的输送功率不变有

P=U1I1=U2I2

P1=I21R=(PU1)2R=(PkU)2R

P2=I22R=PU22R=PnkU2R

P2P1=I22I21=U21U22=1n2.

答案：D.

【题后思】本题考查了电能的输送，输电线上损失的功率的计算用P=I2R,如果用P=U2R或P=UI计算，U必须是输电线上损失的电压.