電工期末復習-ppt課件

1、電工復習電工復習第一章第一章一、根本概念一、根本概念1、 電路的作用：電路的作用：1電能的傳輸和轉(zhuǎn)換電能的傳輸和轉(zhuǎn)換 2信號的傳送和處置信號的傳送和處置2、 電路的組成：電路的組成：1電源；電源；2負載負載 3中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)3、電壓和電流的參考方向和實踐方向、電壓和電流的參考方向和實踐方向4、電位：、電位： BAABUUU二、根本定律二、根本定律1、歐姆定律：、歐姆定律： 流過電阻的電流與電阻兩端的流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。電壓成正比。 留意留意:當電壓和電流的參考方當電壓和電流的參考方 向一致時向一致時 U=RI 當電壓和電流的參考方當電壓和電流的參考方 向相反時向相反時 U=

2、RI2、基爾霍夫定律、基爾霍夫定律A、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電流定律 在任一瞬時，流向某一結(jié)點的電流之和應在任一瞬時，流向某一結(jié)點的電流之和應該等于流出該結(jié)點的電流之和。即在任一瞬該等于流出該結(jié)點的電流之和。即在任一瞬時，一個結(jié)點上電流的代數(shù)和恒等于零。時，一個結(jié)點上電流的代數(shù)和恒等于零。RIU B、基爾霍夫電壓定律：、基爾霍夫電壓定律： 在任一瞬間，從回路中恣意一點出發(fā)，在任一瞬間，從回路中恣意一點出發(fā)，沿順時針方向或逆時針方向循行一周，那沿順時針方向或逆時針方向循行一周，那么在這個方向上的電位升之和等于電位降么在這個方向上的電位升之和等于電位降之和之和. 或電壓的代數(shù)和為或電壓的代數(shù)和

3、為 0。三三. 電源與負載的判別電源與負載的判別電壓和電流的實踐方向判別電壓和電流的實踐方向判別U和和I的實踐方向相反，電的實踐方向相反，電流從端流出，輸出功率流從端流出，輸出功率電源電源負載負載U和和I的實踐方向一樣，電的實踐方向一樣，電流從端流入，吸收功率流從端流入，吸收功率I IUa ab b+ +- -I IRUa ab bI IRUa ab b根據(jù)根據(jù)第二章第二章 電路分析方法電路分析方法 1、電阻的串并聯(lián)、電阻的串并聯(lián) 2、電源兩種模型間的等效變換、電源兩種模型間的等效變換ERababRSIsIRE0 3、支路電流法、支路電流法:KVL和和KCL b-n-1個個 4、結(jié)點電壓法：、

4、結(jié)點電壓法： 5、疊加定理：對于線性電路，任何一條支路、疊加定理：對于線性電路，任何一條支路中的電流，都可以看成是由電路中各個電源中的電流，都可以看成是由電路中各個電源電壓源或電流源單獨作用時，在此支路電壓源或電流源單獨作用時，在此支路中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。 功率不滿足疊加定理功率不滿足疊加定理RRERRRRREREREU111114321332211 A、戴維南定理：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡、戴維南定理：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡都可以用一個電動勢為都可以用一個電動勢為 E0 的理想電壓源和一的理想電壓源和一個電阻個電阻R0 的串聯(lián)來等效。電壓源的電壓等于的串聯(lián)來等效

5、。電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡的開路電壓，即將負載斷開后有源二端網(wǎng)絡的開路電壓，即將負載斷開后a、b兩端之間的電壓。所串電阻兩端之間的電壓。所串電阻 等于該有源二等于該有源二端網(wǎng)絡除源后所得到的無源網(wǎng)絡端網(wǎng)絡除源后所得到的無源網(wǎng)絡a、b兩端之間兩端之間的等效電阻。的等效電阻。 B、諾頓定理：任何一個有源二端線性網(wǎng)絡都、諾頓定理：任何一個有源二端線性網(wǎng)絡都可以用一個電流為可以用一個電流為 I0的理想電流源和內(nèi)阻的理想電流源和內(nèi)阻R0 并聯(lián)的電源來替代。理想電流源的電流就是有并聯(lián)的電源來替代。理想電流源的電流就是有源二端網(wǎng)絡的短路電流，即將源二端網(wǎng)絡的短路電流，即將a、b 兩端短接兩端短接后其中的

6、電流。等效電源的內(nèi)阻后其中的電流。等效電源的內(nèi)阻R0 等于有源等于有源二端網(wǎng)絡中一切電源均除去后所得無源網(wǎng)絡二端網(wǎng)絡中一切電源均除去后所得無源網(wǎng)絡a、 b之間的等效電阻。之間的等效電阻。 6 6、戴維南定理和諾頓定理、戴維南定理和諾頓定理計算電阻計算電阻R0的方法：的方法：1、將有源二端網(wǎng)絡的一切電源置零后，所得無、將有源二端網(wǎng)絡的一切電源置零后，所得無源網(wǎng)絡源網(wǎng)絡a、b兩端的電阻；兩端的電阻；2、求出有源二端網(wǎng)絡的短路電流、求出有源二端網(wǎng)絡的短路電流IS和開路電壓和開路電壓UO,那么那么 。3、外加鼓勵法，分兩種：、外加鼓勵法，分兩種：a、在無源二端網(wǎng)絡的、在無源二端網(wǎng)絡的a、b兩端加一電壓

7、源兩端加一電壓源 ，求出總電流求出總電流 ，那么，那么 。 b、在在無源二端網(wǎng)絡的、在在無源二端網(wǎng)絡的a、b兩端加一電流源兩端加一電流源 求出求出a、b兩端電壓兩端電壓 ，那么電阻，那么電阻 。S00/IUR SUIIURS/0SIUSIUR/0第三章第三章 電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析 初始值確實定：初始值確實定： 換路定那么換路定那么:在換路瞬間，電容上的電壓在換路瞬間，電容上的電壓、 電感中的電流不能突變。電感中的電流不能突變。)0()0()0()0(LLCCiiuuteffftf)()()()(0一階電路三要素：一階電路三要素：、)(0f、)(f。初始值初始值穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值和時間常數(shù)和時

8、間常數(shù) 時間常數(shù): 原那么原那么:要由換路后的電路構(gòu)造和參數(shù)計算。要由換路后的電路構(gòu)造和參數(shù)計算。(同一電路中各物理量的同一電路中各物理量的 是一樣的是一樣的)電路中只需一個儲能元件時，將儲能元件電路中只需一個儲能元件時，將儲能元件以外的電路視為有源二端網(wǎng)絡，然后求其以外的電路視為有源二端網(wǎng)絡，然后求其無源二端網(wǎng)絡的等效內(nèi)阻無源二端網(wǎng)絡的等效內(nèi)阻 R0 R0，那么，那么: :步驟步驟:CR0或或0RL步驟步驟: (1) 畫出換路后的等效電路畫出換路后的等效電路 留意留意:在直流鼓勵在直流鼓勵 的情況下的情況下,令令C開路開路, L短路；短路； (2) 根據(jù)電路的定理和規(guī)那么，根據(jù)電路的定理和規(guī)

9、那么， 求換路后所求求換路后所求未未 知數(shù)的穩(wěn)態(tài)值。知數(shù)的穩(wěn)態(tài)值。穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值)(f 的計算的計算: 練習：電路如下圖，知i1=-5A，i2=1A，i6=2A，求 i4。 解：解法解：解法1對于節(jié)點對于節(jié)點b，根據(jù)，根據(jù)KCL，有，有- i3 i4 + i6 =0即即i4 = - i3 + i6對于節(jié)點對于節(jié)點a，根據(jù)，根據(jù)KCL，有，有i1+ i2+ i3=0即即i3 = -i1- i2=-(-5)-1=4Ai4 = -i3+ i6 =-4+2=-2A 解法解法 取閉合曲面取閉合曲面S，如以下圖所示。，如以下圖所示。根據(jù)根據(jù)KCL，有，有-i1- i2+ i4- i6 =0i4= i1+ i

10、2+ i6=-5+1+2=-2A請判別那個是電源，那個是負載？請判別那個是電源，那個是負載？用電源等效變換求圖示電路中電流用電源等效變換求圖示電路中電流I。例例2.32.3 解：1將電流源與電阻串聯(lián)電路等效成電流源，將電壓源與電阻并聯(lián)電路等效成電壓源，將電壓源與電阻串聯(lián)支路等效成電流源與電阻并聯(lián)支路； 2將兩個并聯(lián)電流源等效為一個電流源，將兩個并聯(lián)電流源等效為一個電流源，其源電流等于兩個并聯(lián)電流源源電流的代數(shù)和；其源電流等于兩個并聯(lián)電流源源電流的代數(shù)和； 3將電流源與電阻并聯(lián)電路等效成電壓源與將電流源與電阻并聯(lián)電路等效成電壓源與電阻串聯(lián)支路電阻串聯(lián)支路 ，并將兩個串聯(lián)電壓源等效成一個電，并將兩

11、個串聯(lián)電壓源等效成一個電壓源壓源 ；A25 . 22V9In圖示電路中圖示電路中N為線性含源電阻網(wǎng)絡。知為線性含源電阻網(wǎng)絡。知R=10時，時，U=15V； R=20時，時，U=20V。求求R=30時，時， U的值。的值。 解：由于只需解：由于只需R改動，一端口網(wǎng)絡改動，一端口網(wǎng)絡N可以用戴可以用戴維南電路來等效。維南電路來等效。155 . 15 . 110151511111iOCiOCRURUIURIU20120202022222iOCiOCRURUIURIU解方程組，得：解方程組，得：1030iOCRVU當當R=30 時：時：V5 .223075. 0A75. 0301030IRURRUIi

12、OC2.2.電路如下圖，知電路如下圖，知R1=6R1=6，R2=3R2=3，R3=10R3=10，R4=2R4=2，Us=6VUs=6V，Is=2AIs=2A。求求:1:1、流過、流過RxRx的電流為的電流為0.5A0.5A時，時，Rx=?Rx=?。2 2、RxRx選值適當，選值適當，它可以獲得最大功率。它可以獲得最大功率。 求求Rx=?Rx=?，最大功率，最大功率Pmax=Pmax=？。？。題題2第四章 正旋交流電路 1正弦電量的瞬時值u、i，有效值方均根值， U、 I，最大值幅值，Um、Im。 2正弦量的三要素：幅值、角頻率和初相位。 3相位關(guān)系：超前、滯后、同相、反相、正交。 4用相量進

13、展電路分析CLmmXXXIZUZjXRZIUIU復阻抗：、有效值相量、最大值相量:5功率cossincos22功率因數(shù)：視在功率：無功功率：有功功率：瞬時功率：QPUISUIQUIPuip 6諧振 串聯(lián)諧振，又叫電壓諧振。CLRCRRLQLCf1121000質(zhì)量因數(shù)為：諧振頻率為：wwp 并聯(lián)諧振，又叫電流諧振。CLRCRRLQLCf1121000質(zhì)量因數(shù)為：諧振頻率為：wwp第五章plII30 pUUl3三相電動勢的特征：三相電動勢的特征：幅值相等，頻率一樣，相位互差幅值相等，頻率一樣，相位互差120星形銜接：星形銜接：三角形銜接：三角形銜接： plUU303plIIcosllIUP3三相功

14、率：三相功率：由負載性質(zhì)決議由負載性質(zhì)決議第6章一、磁性資料的磁性能一、磁性資料的磁性能 高導磁性、磁飽和性、磁滯性高導磁性、磁飽和性、磁滯性二、變壓器的任務原理二、變壓器的任務原理 電壓變換電壓變換 電流變換電流變換 KNNEEUU2121201KNNII11221阻抗變換阻抗變換ZKZ2 三、直流磁路以及交流磁路分析三、直流磁路以及交流磁路分析 直流磁路等效為恒壓源直流磁路等效為恒壓源交流磁路等效為恒流源交流磁路等效為恒流源第七章 交流電動機 三相異步電動機的任務原理 三相異步電動機的電路分析 留意： 隨轉(zhuǎn)差率s而發(fā)生變化 三相異步電動機的機械特性cos和I21220222)(UsXRsR

15、KT22cosIKTTNNPT 三相異步電動機的運用 起動、調(diào)速、制動單相異步電動機 一、異步電動機在非額定電壓下運轉(zhuǎn)一、異步電動機在非額定電壓下運轉(zhuǎn) 1.電源電壓大于電動機額定電壓時電源電壓大于電動機額定電壓時 假設(shè)假設(shè)U1UN ，那么電機中的主磁通，那么電機中的主磁通增大，磁增大，磁路飽和程度添加，勵磁電流將大大添加。從而導致路飽和程度添加，勵磁電流將大大添加。從而導致電動機的功率因數(shù)減小，定子電流增大，鐵芯損耗電動機的功率因數(shù)減小，定子電流增大，鐵芯損耗和定子銅損添加，效率下降，溫度升高。為保證電和定子銅損添加，效率下降，溫度升高。為保證電動機的平安運轉(zhuǎn)，此時應適當減小負載。過高的電動機

16、的平安運轉(zhuǎn)，此時應適當減小負載。過高的電壓，甚至會擊穿電機的絕緣。壓，甚至會擊穿電機的絕緣。 2.電源電壓小于電動機額定電壓時電源電壓小于電動機額定電壓時 當當 U1UN時，主磁通時，主磁通將減小。電機在穩(wěn)定運將減小。電機在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，電磁轉(zhuǎn)矩等于負載轉(zhuǎn)矩，所以假設(shè)負載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)時，電磁轉(zhuǎn)矩等于負載轉(zhuǎn)矩，所以假設(shè)負載轉(zhuǎn)矩不變時，由電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式可知，轉(zhuǎn)子電流不變時，由電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式可知，轉(zhuǎn)子電流會增大，相應的定子電流也增大，電機的銅損耗增會增大，相應的定子電流也增大，電機的銅損耗增大，會引起電機繞組發(fā)熱，效率下降，電機轉(zhuǎn)速也大，會引起電機繞組發(fā)熱，效率下降，電機轉(zhuǎn)速也將下降。當電壓下降

17、過多時，甚至出現(xiàn)將下降。當電壓下降過多時，甚至出現(xiàn)TMTL ，引起轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)而帶來嚴重后果。引起轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)而帶來嚴重后果。 但當電動機是空載或輕載運轉(zhuǎn)，但當電動機是空載或輕載運轉(zhuǎn)，U下降的幅值不下降的幅值不是很大時，反而會有利。這是由于主磁通是很大時，反而會有利。這是由于主磁通的減小的減小，勵磁電流，勵磁電流 會隨之減小，在定子電流會隨之減小，在定子電流 I1=I0+(-I2)中，中，I0 起主要作用，此時，起主要作用，此時， I1會隨著會隨著I0 的減小而的減小而減小，鐵損耗和銅損耗減小，效率因此提高了。減小，鐵損耗和銅損耗減小，效率因此提高了。 二、異步電動機在非額定頻率下的運轉(zhuǎn)二、異步電動機

18、在非額定頻率下的運轉(zhuǎn) 1.電源頻率小于電動機額定頻率時電源頻率小于電動機額定頻率時 當忽略定子繞組阻抗壓降時，那么有當忽略定子繞組阻抗壓降時，那么有U1E1f1M 。當。當 f1fN ，電動機鐵芯內(nèi)主磁通M 會減小，勵磁電流也會相應減小，定子I1電流亦減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 會隨定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 升高而升高，對電機功率因數(shù)、效率和通風條件均有改善。實踐任務中，普通不會出現(xiàn)電源頻率長時間高于額定值的情況。 三、異步電動機的缺相運轉(zhuǎn)三、異步電動機的缺相運轉(zhuǎn) 一相斷線可分成四種情況。其中圖一相斷線可分成四種情況。其中圖a、b、c為單相運轉(zhuǎn)，圖為單相運轉(zhuǎn)，圖d為兩相運轉(zhuǎn)。為兩相運轉(zhuǎn)。 當異步電動機在斷線前為額定負載運轉(zhuǎn)，缺相當異步電動機在斷線前為額定負載運轉(zhuǎn)，缺相后，假設(shè)這時電動機的最大轉(zhuǎn)矩仍大于負載轉(zhuǎn)矩后，假設(shè)這時電動機的最大轉(zhuǎn)矩仍大于負載轉(zhuǎn)矩，那么電動機還能繼續(xù)運轉(zhuǎn)，由于電動機的負載，那么電動機還能繼續(xù)運轉(zhuǎn)，由于電動機的負載不變，