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一定时，效率与负载系数β的变化关系，其关系可用效率曲线来描述。
4．小型电力变压器的维护
对正在运行的变压器，要进行正确的日常维护和定期的检修，以便及时发现和排除故障，避免故障扩大。
在日常维护和定期检修中，应严格按照安全操作规程进行，并应具备一定的维护知识和技术。
5．中、小型电力变压器的耐压试验
1）中、小型电力变压器的耐压试验是检查绕组对地绝缘和对另一绕组之间的绝缘；
2）作耐压试验时，应严格按照耐压试验电压标准和正确接线方法进行。
6．三相变压器的联接组标号及并联运行
1）三相变压器的联接组标号。
三相变压器原、副绕组可分别接成Y形和△形，并可构成不同的组合。
在不同的接法中，原、副边线电压之间的相位关系是不同的，这就是所谓三相变压器的连接组别。
国际上规定，标志三相变压器高、低压绕组线电势的相位关系用时钟表示法。
2）三相变压器的并联运行。
三相变压器并联运行有较多的优越性，并联运行的三相变压器，应符合并联运行的条件及国家标准中对有关参数的规定。
7．交流电焊机
交流电焊机又称交流弧焊变压器，其结构与工作原理和普通变压器基本一样，但由于电焊工艺的特殊要求，电焊变压器有许多自身的特点。
按获得漏抗和调节方法的不同，可分为带电抗的电焊变压器、磁分路动铁式电焊变压器和动圈式电焊变压器三种。
8．直流电焊机（直流弧焊发电机）
直流弧焊发电机的基本构造和原理与普通直流发电机一样，但由于电焊工艺的特殊要求，使得直流弧焊发电机有一些不同于普通直流发电机的特点，如AX9-500型弧焊发电机等。
与交流弧焊变压器相比，直流弧焊发电机有一定的优越性。
9．整流式直流电焊机
1）整流式直流电焊机又叫弧焊整流器，它是利用交流电经整流装置整流成直流电，经调节装置获得所需外特性和进行焊接电流调节的一种直流焊接电源，与直流弧焊发电机相比有很多优点，因而将逐步取代直流弧焊发电机。
2）三相硅整流电焊机（ZXC系列）主要由三相主变压器、三相磁饱和电抗器、硅整流器组、输出电抗器和通风机等组成。
其中主变压器是将电网电压降至引弧电压。
磁饱和电抗器由三个“日”字形铁心组成，每个铁心的两侧柱上，绕有两个交流绕组，与硅整流元件组成三相桥式全波整流电路，又组成内桥负反馈三相磁放大器电路。
3）弧焊整流器常见故障原因及排除方法。
①次级电压太低。
其原因有：
电源电压过低、变压器初级线圈匝间短路、饱和电抗器线圈匝间短路、硅整流元件或硒片击穿等；
②焊接电流调节范围达不到。
主要原因有：
电位差未调整好、饱和电抗器控制绕组极性接反或铁心受震动后性能变坏；
③焊接电流调节失灵或调节中电流突然降低。
饱和电抗器控制绕组匝间短路或断路、焊接电流控制器的动触头接触不良、稳压器并联电容击穿、稳压器谐振线圈短路、控制电路个别元件接触不良或断路、整流器击穿等；
④焊接电流不稳定。
稳压器补偿线圈匝数不恰当、风压开关或交流接触器接触不良、电源电压波动、控制电路接触不良等。
⑤根据不同的故障原因，用相应的方法进行排除。
10．器耐压试验的目的、方法和应注意的问题
1）耐压试验的目的。
检查绕组对地绝缘和对另一绕组之间的绝缘是否达到国家标准，从而保证变压器的质量。
2）耐压试验的方法。
①保持稳定的交流电源；
②按试验要求正确接线；
③逐步调节电压，使电压达到额定值的40%，然后再均匀缓慢升压达到额定试验电压；
④在达到额定试验电压后保持1min，然后大约在5min内降低电压为试验额定电压25%或更小，再切断电源。
严禁不降低电压而直接切断电源。
3）应注意的问题
①必须遵守交接和预防性试验电压标准；
②仔细观察耐压试验过程中电流的变化，判断变压器性能。
四、电机知识
1．交流电机；
2．同步电机；
3．直流电机；
4．测速发电机；
5．伺服电动机；
6．直流电机耐压试验；
7．交流电机耐压试验。
1．交流电机
1）旋转磁场产生的条件.定子绕组必须是对称三相绕组,通入定子绕组的电流必须是对称三相正弦交流电。
2）三相定子绕组应按要求进行分布\排列与连接.常用的定子绕组接线图有展开图和圆形接线参考图。
2．同步电机
1）同步电机分类。
按功率转换关系，同步电机可分为同步发电机、同步电动机和同步补偿机三类。
2）同步电机的构造及工作原理。
同步电机与异步电机一样，主要也是由定子和转子两部分组成。
根据原动机的不同分为汽轮发电机和水轮发电机。
同步发电机不能自启动，常采用异步启动法来启动。
3）同步电动机的“失步”现象。
若同步电动机轴上的负载转矩太大，同步电动机将停止转动，这种现象称为同步电动机的“失步”现象。
同步电动机出现“失步”现象时，应尽快切断电源。
3．直流电机
1）直流电机分类。
按励磁方式的不同可分为他励电机、并励电机、串励电机和复励电机四类；
2）直流电机的构造。
直流电机主要由定子和转子两部分组成；
3）直流电机的原理。
直流电机是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成；
4）直流电机的换向。
直流电机换向器的作用是把电源绕组中的交流电动势和电流转换成电刷间的直流电动势和电流。
直流电机在运行时，在电刷与换向器表面之间常有火花产生，火花通常出现在换向器离开电刷的一侧。
改善换向的方法有：
①加装换向极；
②合理选用电刷；
③对于没有换向极的小型直流电动机，带恒定负载向一个方向旋转，为了改善换向，可将其电刷自几何中性面处沿电枢转向向后适当移动β角。
5）直流发电机的运行特性。
①直流并励发电机的运行特性包括空载特性和外特性；
②直流并励发电机建立电势的两个必要条件；
6）直流电动机的机械特性。
串励电动机的机械特性是软特性；
并励电动机的机械特性是硬特性。
7）直流电动机常见故障。
无法启动，电刷下火花过大，磁极绕组过热,电机振动，机壳带电。
4．测速发电机
1）测速发电机是一种能将旋转机械的转速变换成电压信号输出的小型发电机。
在自动控制系统和计算装置中，测速发电机常作为测速元件、校正元件和解算元件使用。
2）测速发电机分为交流和直流两大类。
交流测速发电机又有同步和异步两种。
目前，在自动控制系统中应用较多的是空心杯形转子的异步测速发电机。
直流测速发电机按定子磁极的励磁方式分为有永磁式和电磁式两大类，其中永磁式测速发电机应用较广泛;
3）掌握空心杯形转子测速发电机的构造和原理;
4）掌握永磁式测速发电机的构造和原理。
5．伺服电动机
1）伺服电动机的作用是将输入的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出，在自动控制系统中常作为执行元件来使用。
按其使用的电源性质，伺服电动机可分为交流和直流两大类；
2）掌握交流伺服电动机的构造和原理。
6．直流电机耐压试验
直流电机耐压试验的目的是考核导电部分的对地绝缘强度，以确保电机正常地安全运行。
直流电机耐压试验一般在工频耐压试验机上进行。
7．交流电机耐压试验
交流电机耐压试验的目的是考核各相绕组之间及各相绕组对机壳之间的绝缘性能的好坏。
交流电机耐压试验一般在单相工频耐压试验机上进行。
五、电器知识
1．晶体管时间继电器；
2．接近开关（又称晶体管无触点位置开关）；
3．额定电压10kV及以下高压电器的用途；
4．高压电器耐压试验的目的和方法及耐压标准规范；
5．电弧、电弧的产生、稳定燃烧及熄灭原理；
6．灭弧装置的构造、作用及原理。
1．晶体管时间继电器
1）晶体管时间继电器的特点。
晶体管时间继电器具有机械结构简单，延时范围广，精度高，返回时间短，消耗功率小，耐冲击，调节方便和寿命长等优点;
2）晶体管时间继电器的分类
1按构成原理分为：
阻容式和数字式。
2按延时的方式分为：
通电延时型、断电延时型、带瞬动接点的通电延时型。
3按电压鉴别线路的不同分为：
单结晶体管延时电路、不对称双稳态电路的延时电路、MOS型场效应管延时电路。
3）目前广泛应用的晶体管时间继电器型号有：
JSJ系列、JS14A系列、JS15（JJSB1）系列、JS20系列。
2．接近开关（又称晶体管无触点位置开关）
接近开关的功能是：
当有某种物体与开关接近到一定距离时，就发出动作信号，以控制继电器或逻辑元件。
其用途除行程控制和限位控制外，还可用于检测金属体的存在，高速计数，测速，定位，变换运动方向，检测零件尺寸，液面控制及用作无触点按钮。
它具有工作可靠、寿命长、操作频率高以及能适应恶劣的工作环境等特点。
接近开关按工作原理分为：
1）高频振荡型（检测各种金属）；
2）电磁感应型（检测导磁或非导磁性金属）；
3）电容型（检测各种导电或不导电的液体或固体）；
4）永磁型及磁敏元件型（检测磁场或磁性金属）；
5）光电型（检测不透光的所有物质）；
6）超声波型（检测不透过超声波的物质）。
接近开关以高频振荡型最常用，它占全部接近开关产量的80%以上。
其电路结构由振荡、检测、晶体管输出部分组成。
它以高频振荡电路状态的变化为工作基础。
目前应用较多的接近开关有LJ系列、LXJ系列和LXU系列。
3．额定电压10kV及以下高压电器的用途
变配电所用的高压电器主要包括高压断路器、高压负荷开关、高压隔离开关、高压互感器等。
高压电器在电力系统中起着控制、保护和测量的作用，它的性能直接影响到电力系统的稳定和安全运行。
1）高压断路器是高压开关设备中最重要、最复杂的一种，它既能切换正常负载，又可排除短路故障，同时还承担着控制和保护双重任务。
高压断路器由框架、传动部分及油箱等组成。
其中油箱是主要部分，在油箱中有导电杆（动触头）、灭弧室、静触头和油气分离室等。
灭弧室是关键部件，在正常情况下，灭弧室中充满了绝缘油，当断路器断开时，动、静触头间产生电弧，使绝缘油汽化产生很大的压力，随着动触头由上而下运动，灭弧室内相继发生对电弧的横吹及纵吹作用，并使电弧不断地与下面的冷油接触，从而产生很强的灭弧能力。
在灭弧过程中产生的油气混合物，通过油气分离室，利用离心作用将油气分离，油重新回到油箱，气体从顶部排出。
2）高压负载开关，由导电部分（由出线连接板、静主触头、动主触头及与之并联的静弧触头和动弧触头组成）、简易灭弧装置（气缸、活塞、喷口）、支持瓷瓶、传动部分、底座等组成。
高压负荷开关在分闸时有明显的断口，可起隔离开关的作用，同时可切断和闭合额定电流以及规定的过载电流，与熔断器配合使用时，可保护线路。
3）高压隔离开关，是高压开关的一种。
因为它没有专门的灭弧结构，所以，严禁带负荷操作。
由于它具有明显断开点，故只能起隔离电源的作用。
4）高压互感器分为电压互感器和电流互感器两大类。
4．高压电器耐压试验的目的、方法及耐压标准规范
1）高压电器的耐压试验，分直流耐压试验和交流耐压试验两种。
交流耐压试验是高压电器的最后一次试验，是检验电器绝缘的最直接、最有效、最严格的试验方法。
2）电气设备预防性试验项目包括绝缘电阻的测定、泄漏电流的测试、介质损耗角正切值的试验、线圈直流电阻的测试、直流耐压试验、绝缘油的试验、交流耐压试验。
3）交流耐压试验的目的是检验电气设备的绝缘强度，发现设备的绝缘缺陷，从而进行相应的维护、检修，甚至调换，以确保电气设备的安全运行，是防患于未然的有效措施。
4）工频交流耐压试验的方法。
工频高电压通常采用高压试验变压器来产生，通过调压器得出可调的试验电压。
交流耐压试验在电器所有基本试验合格后方可进行。
试验前应将被试设备的绝缘表面擦拭干净。
加压前要检查调压器是否在“零位”。
若在“零位”可加压，而且要高呼“加高压”后，方可实施操作。
升压过程的升压速度，在试验电压以下时可以稍快，其后应均匀按每秒越试验电压的3%升压，或升至额定试验电压时间为10~15s。
达到标准试验电压后持续时间为1min，若无异常现象即为合格，结束试验。
试验结束后应在5s内均匀的将电压下降到试验电压的25%以下，到零后拉开刀闸，将被试品接地放电。
5．电弧、电弧的产生、稳定燃烧及熄灭原理
1）在低压电器中，所有电器触头都在空气中传送电流及能量，在大气中断开电路时，如果电源电压超过10~20V，被断开电流大于80~100mA时，在触头间隙（简称弧隙）通常会产生一团温度极高、发出强光和能导电的近似圆柱形的气体，这就是电弧。
电弧是气体放电的特殊形式。
2）电弧产生的条件是：
电路中的电流和电压必须大于某一最小起弧电流和最小起弧电压。
电弧的产生是由于触头间隙的气体游离，产生大量的电子和离子，于是绝缘的气体就变成导体，电流通过游离区时所消耗的电能，转换为热能和光能，因此发出热和光的效应。
3）电弧稳定燃烧的条件，必须使触头气隙内消游离速度大于或等于游离速度。
交流电弧从燃烧到熄灭的暂态过程中会因回路存在恒定的电感作用而出现过电压现象，破坏线路和设备的绝缘。
由于交流电流的特点，电流通过零点时熄灭，在下一个半波内经重燃而继续出现。
因此，交流电弧比直流电弧更易熄灭。
6．灭弧装置的构造、作用及原理
1）低压电器触点间隙中产生的电弧，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的断开；
另一方面，将烧伤触点以及可能破坏绝缘，在严重情况下，甚至能引起电器爆炸而酿成火灾。
因此，要求考生弄清电弧的产生及熄灭条件。
2）熄灭电弧可以从两方面入手，一方面是尽量减少输入电弧的热量，以减弱游离作用；
另一方面是尽量把电弧中的能量尽快地散失掉，以加强消游离作用，消游离主要是复合和扩散作用的综合结果。
熄灭电弧采用拉长电弧；
用电磁力使电弧在冷却介质中运动；
将电弧分成许多串联的短弧；
将电弧密封于高气压的容器中等多种方法。
3）常用灭弧装置及原理。
低压电器目前常用的灭弧室材料是陶瓷、石棉和三聚氰胺耐弧塑料等。
低压交流电器多用金属栅片灭弧装置。
直流电弧灭弧途径是采用将电弧拉长和强冷的方法，故直流低压电器采用磁吹式灭弧装置。
常用的灭弧装置形式有：
①双断点电动力灭弧；
②纵向窄缝灭弧；
③多纵缝灭弧；
④纵向曲缝（迷宫式）灭弧；
⑤横向绝缘栅片灭弧；
⑥横向金属栅片（又称去离子栅片）灭弧。
4）要注意的几个问题
①低压电器中使用交流接触器灭弧装置的情况是：
CJO-10型采用双断口结构的电动力灭弧；
CJO-20型采用半封闭式绝缘栅片陶土灭弧罩；
CJO-40型采用半封闭式金属栅片陶土灭弧罩；
②J10系列交流接触器的灭弧装置的情况是：
CJ10-5型采用半封闭式灭弧罩壳；
CJ10-10型用相间隔弧板隔弧；
CJ20型及以上各型接触器采用新型半封闭式纵缝陶土灭弧罩，并配以强磁吹回路。
开断电路时，电弧进入灭弧罩的狭缝，受到强烈冷却去游离而熄灭；
③B系列交流接触器是引进德国BBC公司生产技术的新产品，其中B9~B25采用封闭式自然灭弧，B30~B45采用铁磁片灭弧，B65以上采用的是铁磁栅片灭弧，各级产品均采用耐弧塑料弧罩；
④20型交流接触器，其灭弧装置的情况是：
CJ20-6.3~25型不带灭弧罩；
CJ20-40~160型电压在380V、660V时为纵缝式陶土灭弧罩，额定电压在1140V时为栅片式灭弧罩，额定电流在250A及以上，而电压为660V及以上时为栅片式灭弧罩。
六、电力拖动自动控制知识
1．交流电动机控制的原理和方法；
2．直流电动机的启动原理和方法；
3．并励直流电动机的控制；
4．同步电动机的启动和制动；
5．机床电气连锁装置；
6．机床电气准确定位；
7．直流发电机—直流电动机调速系统；
8．晶闸管—直流电动机调速系统；
9．根据实物绘制机床电气控制线路图；
10．电气控制原理。
1．交流电动机控制的原理和方法
1）交流电动机启动的原理和方法。
要掌握鼠笼型和绕线式异步电动机的启动原理。
其启动方法有直接启动和降压启动；
2）三相交流电动机正、反转的原理和方法；
3）三相交流电动机的制动原理和方法；
4）三相交流电动机调速方法有变极、变频和改变转差率调速三种。
2．直流电动机的启动原理和方法
1）启动原理。
直流电动机的基本工作原理是通电导体受磁场的作用力而使电枢旋转。
通过换向器，使直流电动机获得单方向的电磁转矩。
通过换向片使处于磁极下不同位置的电枢导体串联起来，使其电磁转矩相叠加而获得几乎恒定不变的电磁转矩；
2）直流电动机分为他励、串励、并励和复励电动机四种；
3）串励电动机的控制。
1启动。
方法有两种：
一是降压启动，即采用晶闸管可控整流电源；
二是电枢回路串电阻启动；
2调速。
方法有三种：
一是改变电源电压——变电压调速；
二是改变电枢回路电阻——串电阻调速；
三是改变主磁通——弱磁调速；
3反转。
常采用励磁绕组反接法；
4制动。
串励直流电动机的电力制动方法有能耗制动和反接制动两种。
3．并励直流电动机的控制
1）限制启动电流的方法。
常用的有减小电枢电压和电枢回路串电阻两种方法；
2）正、反转控制要注意如下两点：
一是电枢反接法，保持励磁磁场方向不变；
二是改变励磁绕组电流的方向，保持电枢电压极性不变。
3）制动要注意如下两点：
1制动方法分为机械制动和电力制动两大类；
2机械制动常用的是电磁抱闸制动；
电力制动常用的方法有能耗制动、反接制动和回溃制动三种；
4）调速要注意如下两点：
1调速可采用机械方法、电气方法或机械和电气配合的方法；
2电气调速方法有三种，即电枢回路串电阻调速法、改变励磁磁通调速法和改变电枢电压调速法。
4．同步电动机的启动和制动
1）同步电动机的启动。
1原理。
同步电动机本身没有启动转矩，所以不能自行启动。
对称三相定子绕组通入对称三相正弦交流电产生旋转磁场，转子励磁绕组通入直流电产生与定子极数相同的恒定磁场。
同步电动机就是靠定、转子之间异性磁极的吸引力由旋转磁场带动磁性转子旋转的；
2启动方法。
同步电动机的启动方法有两种，即辅助电动机启动法，实际使用较少；
另一种是异步启动法，实际中较常用。
2）制动。
同步电动机的制动常采用能耗制动。
将运行中的同步电动机定子绕组电源断开，再将电机定子绕组接入一组外接电阻上，并保持转子励磁绕组的直流励磁。
这时，同步电动机就成为被电阻短接的同步发电机，即很快将电动机的动能变为电能在转子回路中消耗掉，同时电动机被制动。
5．直流发电机—直流电动机调速系统
直流发电机—直流电动机自动调速系统有两种方式。
若采用改变励磁磁能调速时，其实际转速应大于额定转速；
若采用改变电枢电压调速时，其实际转速应小于额定转速。
直流发电机和直流电动机自动调速系统必须用启动变阻器来限制启动电流。
6．晶闸管—直流电动机调速系统
1）静态调速技术指标包括调速范围、静差率和平滑性；
2）从信号传递的路径来看，有开环调速系统与闭环调速系统；
3）从电源上来看，有单相和三相之分，还有半控和全控之分；
4）闭环系统中，有转速负反馈、电压负反馈、电流正反馈自动调速系统和电流截止负反馈自动调速系统；
9.晶闸管的结构和工作原理
1）晶闸管的内部由PNPN四层半导体硅材料构成，中间形成三个PN结，外部有三个电极，由最外层的P层和N层分别引出阳极和阴极，由中间P层引出门极；
2）有电流流过晶闸管时，称为晶闸管导通，反之称为截止；
3）晶闸管导通的条件是：
在阳极和阴极间加正向电压的同时，门极与阴极间也加适当的正向电压；
4）晶闸管具有可控单向导电性。
10.晶闸管的型号及参数
1）KP系列晶闸管型号的含义。
例如KP10-20表示额定通态平均电流为10A，正反向重复峰值电压为2000V的普通晶闸管；
2）晶闸管的主要参数有：
断态重复峰值电压UDRM、反向重复峰值电压URRM、通态平均电流IT（AV）、通态平均电压UT（AV）、门极触发电流IGT、门极触发电压UGT、维持电流IH、浪涌电流ITSM。
11．单结晶体管触发电路
1）掌握单结晶体管触发电路的工作原理；
2）单结晶体管触发电路产生的输出电压波形是尖脉冲；
3）单结晶体管振荡电路是利用单结晶体管特性中的负阻区工作的。
12.晶体管触发电路
1）晶体管触发电路的工作原理；
2）晶体管触发电路比单结晶体管触发电路输出的触发功率大；
3）同步电压为锯齿波的晶体管触发电路，以锯齿波电压为基础，在串入直流控制电压来控制晶体管的状态；
4）晶体管触发电路适用于输出电压和控制电压线性好的晶闸管设备中；
5）同步电压为锯齿波的触发电路，因其产生的锯齿波线性度较差，所以只适用于较小容量的晶闸管。
13.晶闸管可控硅整流电路
1）晶闸管可控硅整流电路的工作原理。
晶闸管可控硅整流电路把交流电变换成大小可调的交流电，是通过改变控制角α来实现的。
α越大，晶闸管导通角越小，输出直流电压越小，负载上的电压波形也随着α的改变而改变；
2）输出电压平均值、晶闸管承受的最大反向电压、负载上的平均电流、晶闸管上的平均电流的计算。
1单相半波可控整流电路，负载是电阻性时，其输出电压的平均值为
；
晶闸管承受的最大反向电压为
流过负载的平均电流和晶闸管的电流相同，为
2单相全波可控整流电路，负载是电阻性时，其输出电压的平均值为
流过负载的平均电流为
流过晶闸管的平均电流为
3三相半控桥式整流电路，负载是电阻性时，其输出电压的平均值为
每只晶闸管承受的最大反向电压等于变压器次级线电压的最大值
，每只晶闸管流过的平均电流是负载电流的
。
3）应注意的问题
1在三相半波可控整流电路中，控制角α的最大移相范围是150°
2在三相半波可控整流电路中，若触发脉冲在自然换相点之前加入，输出电压波形变为缺
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