電工與電子技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、電工與電子技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo) 電工電子技術(shù)體系結(jié)構(gòu)電路部分學(xué)習(xí)指導(dǎo) 電路分析部分即是本教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。這是因?yàn)殡娐返挠猛臼謴V泛，無(wú)論是在日常生活、還是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通和國(guó)防等各個(gè)方面都十分重要。 這部分的內(nèi)容又是十分靈活，有些甚至難以全面掌握。 電路分析的概念是嚴(yán)格的，理論是嚴(yán)密的，方法是靈活的。 電路分析的體系是完整的，內(nèi)容是連續(xù)的，理論和實(shí)踐要相互結(jié)合的。 電路分析的線索是電流和電壓。要抓住電流和電壓的關(guān)系這個(gè)線索，從電路元件到整個(gè)電路一步一步地展開(kāi)學(xué)習(xí)，從而掌握各種電路的求解方程。要熟悉這些方程的數(shù)學(xué)解法，以達(dá)到對(duì)各種電路能迅速求解。一 直流電路學(xué)習(xí)指導(dǎo) 直流電路是電路最基本的一部分，

2、也是十分重要的一部分。 在這部分中將介紹電路的組成、理想的電路元件、電路模型。模型的概念不僅學(xué)習(xí)電路知識(shí)要用，在后讀的其它課程中，模型的概念也是十分重要的。 在這章中介紹的電路定律、電路理論和電路的分析方法。不僅適用于直流電路，也適用于以后各章介紹的其它電路。它是整個(gè)電路分析中的基本定律、基本定理和基本方法。可以說(shuō)第一章是整個(gè)電路的基礎(chǔ)。 這一章的學(xué)習(xí)，不僅要掌握本章的基本內(nèi)容。更要掌握電路部分的研究方法和學(xué)習(xí)方法。給后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定一個(gè)好的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)線索: 以電流和電壓為線索，討論電路元件上的電流和電壓的關(guān)系，引出。歐姆定津。研究電路節(jié)點(diǎn)上的電流關(guān)系，引出基爾霍夫第一定律。研究電路回路的電壓關(guān)

3、系，引出基爾霍夫第二定律。 根據(jù)基爾霍夫第一定律、基爾霍夫第二定律和歐姆定律以支路電流為變量列出的方程導(dǎo)出支路電流法。 根據(jù)基爾霍夫第一定律、基爾霍夫第二定律和歐姆定律以結(jié)點(diǎn)電位為變量列出的方程導(dǎo)出結(jié)點(diǎn)電壓法。 由端口等效概念推導(dǎo)出有源二端網(wǎng)絡(luò)等效變換方法。如無(wú)源二端的等效變換(電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)變換)，有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換。 由電流和電壓的線性方程導(dǎo)出了電路的疊加定理、等效電源定理。1 基本概念學(xué)習(xí)指導(dǎo) 掌握概念的定義與應(yīng)用。(1) 物理量電流：定義、大小、單位和方向電壓：定義、大小、單位和方向(極性)電功率：定義、大小、單位和方向(輸出或輸入)(2) 電路元件電阻：耗能的二端元件、u

4、 i 關(guān)系和單位電感：貯存磁能的二端元件、u i 關(guān)系和單位電容：貯存電能的二端元件、u i 關(guān)系和單位電壓源：定義、單位、表示和特性電流源：定義、單位、表示和特性受控電源：定義、單位、表示和特性 (3) 參考方向和實(shí)際方向 參考方向和實(shí)際方問(wèn)的關(guān)系及在電路分析中的正確便用。(4) 等效概念電阻串聯(lián)的等效變換電阻并聯(lián)的等效變換電壓源串聯(lián)的等效變換電流源并聯(lián)的等效變換電壓源與電流源串聯(lián)的等效變換電壓源與電流源并聯(lián)的等效變換電壓源串電阻與電流源并電阻的等效變換2 基本定律學(xué)習(xí)指導(dǎo)(1) 基爾霍夫第一定律(KCL) I1+2=I 特別要注意的是如何判別流入還是流出。(2) 基爾霍夫第二定律(KVL)

5、 25=10I1+5I 元件兩端的電壓是升高還是降低的判斷十分重要。電阻怎樣判別。電壓源怎樣判別。電流源怎樣判別。受控電源如何處理。3 等效化簡(jiǎn)方法(1)無(wú)源電路的等效變換(2)有源電路的等效變換(3) 等效化簡(jiǎn)方法的應(yīng)用1) 求電流I。2) 求電流I1。 3) 注意問(wèn)題(變換中的物理量情況、哪些不可以變換。)4 基本方程分析法的學(xué)習(xí)(1)支路電流法 變量為支路電流。 方程個(gè)數(shù)等于支路數(shù)b個(gè)。 KCL方程為n-1個(gè)。 KVL方程為b-n+1個(gè)。 例：I1+2=I25=10I1+5IU=5I 注意問(wèn)題：KCL方程中電流源的處理、受控源的處理。(2)結(jié)點(diǎn)電位法 變量為結(jié)點(diǎn)電位。 方程個(gè)數(shù)等于支路數(shù)

6、n-1個(gè)。 KCL方程。例：Un1/5 = (25-Un1)/10 +2U= Un1第一個(gè)式子即(1/5 +1/10) Un1=25/10+2 注意問(wèn)題： 自電導(dǎo)、互電導(dǎo)和結(jié)點(diǎn)電流源的概念，還要注意特殊支路的處理。 方程中理想電壓源支路的處理、受控源的處理。4 基本定理學(xué)習(xí)指導(dǎo)(1) 疊加定理 疊加定理用于線性電路的電壓與電流的疊加關(guān)系。 疊加原理的條件、對(duì)電源的處理和對(duì)分量的合成是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。I=I+I=3AU=U+U=15V(2) 等效電源定理 等效電源定理的主要作用是實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換。1) 戴維南定理 是用一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)的電路實(shí)現(xiàn)其等效變換的。電壓源是原二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路

7、電壓，電阻是原二端網(wǎng)絡(luò)的入端電阻。2) 諾頓定理 是用一個(gè)電流源與電阻并聯(lián)的電路實(shí)現(xiàn)其等效變換的。電流源是原二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流，電阻是原二端網(wǎng)絡(luò)的入端電阻。 等效電源定理中值得注意有兩點(diǎn)。其一是如何把原電路分成兩部分。其二是最后求解時(shí)一定要把等效電路和要求部分電路正確聯(lián)接。5 直流電路的重點(diǎn) 元件的伏安特性 基爾霍夫定律 等效化簡(jiǎn)法 支路電流法和結(jié)點(diǎn)電位法 疊加定理和等效電源定理6 直流電路的難點(diǎn) 參考方向 基爾霍夫定律 疊加定理和等效電源定理二交流電路學(xué)習(xí)指導(dǎo) 交流電路是指電路中的電流、電壓是交流電。交流電是指電路中的電流、電壓是周期變化的物理量。比如，電流和電壓是正弦彼、非正弦波。 正弦波

8、是交流電的基礎(chǔ)。我們工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各行業(yè)廣泛使用的就是正弦交流電。 交流電的理論研究方面看，正弦交流電也是深入分析交流電的基礎(chǔ)。比如，非正弦波就可分解成直流分量和不同頻率正弦波。 正弦交流電路中的電流和電壓是正弦函數(shù)。因此正弦交流電路的電路方程是三角函數(shù)方程。由于三角函數(shù)方程的建立、求解比較困難，且不容易建立統(tǒng)一的形武。我們的方法是來(lái)采用一種變換的方法，使三角函數(shù)方程轉(zhuǎn)換成代數(shù)方程。這就是相量法。相量法部分分析的主要方法。 學(xué)習(xí)線索: 根據(jù)正弦量和相量的關(guān)系，建立電路的相量模型。以相量形式的電流和電壓為線索。建立相量形式的歐姆定津和相量形式的基爾霍夫定律。 根據(jù)相量形式的基爾霍夫第一定律、

9、基爾霍夫第二定律和歐姆定律，可以象直流電路一樣采用支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法求解正弦交流電路；也可以象直流電路一樣，對(duì)二端網(wǎng)絡(luò)等效變換化簡(jiǎn)。也可以應(yīng)用疊加定理、等效電源定理來(lái)分析交流電路。 根據(jù)相量和相量圖的關(guān)系，也可以用圖形法求解簡(jiǎn)單的正弦交流電路。 交流電路的功率比直流電路復(fù)雜一些。瞬時(shí)功率、有功功率、無(wú)功功率、視在功率和電壓與電流的相位差(即功率因數(shù)角)的美系是直得注意的。1 基本概念學(xué)習(xí)指導(dǎo)(1) 相量和相量圖 =I(2) 有效值一般情況 正弦情況(3) 周期、頻率和初相位 (4) 復(fù)阻抗與復(fù)導(dǎo)納 (5) 感抗、容抗和復(fù)阻抗(6) 感性電路、容性電路和阻性電路(7) 功率平均功率 P=UI

10、Cos無(wú)功功率 Q=UISin 視在功率 S=UI功率因數(shù) =P/S=Cos(8) 對(duì)稱三相電路 概念： 火線、中線、線電壓、相電壓、線電流和相電流 分析與計(jì)算：對(duì)稱星形電路的分析對(duì)稱角形電路的分析三相電路的功率2 基本定律學(xué)習(xí)指導(dǎo) 歐姆定律 基爾霍夫定律例：試列圖中的電路方程。當(dāng)電阻、感抗和容抗均為10歐姆，電壓源相量為100 V、流源相量為1 0 A時(shí)，求電壓。解：1 + 2 = 3 s=101 j10 3 s = 2 =-j10 3=14.14 -45 V 3 基本方法學(xué)習(xí)指導(dǎo)(1) 正弦穩(wěn)態(tài)分析 采用相量以后，正弦交流電路的分析、計(jì)算同直流電路是相同的。1) 相量法ZR, YG, U,

11、 I, 正弦電路直流電路（圖中=14.14 -45 V）2) 相量圖法=0, =0, =Z為依據(jù)作圖分析3) 其它方法利用有效值關(guān)系分析，利用功率概念分析例：V1=120V, V2=200V ,V1=100V 。 求V=? U2=U12 +(U2-U3)2 U=156.2 V例： A=10A, A1=6A, A2=6A, =100 。求C=?IC=14A C=743F例： U=350V，P1=800W，Cos1=0.5(10); P2=3000W，Cos2=0.8(20) 。求R1, X1, R2, X2 。S=UI , S1=U1I , S2=U2IS2=P2+Q2=(P1+P2)2+(Q1

12、+Q2)2R1=3.5 X1=6.1 R2=21 X2=27(2) 三相電路的分析(對(duì)稱三相電路)例：對(duì)稱星形負(fù)載R=10，X=12 。電源線電壓為380V。求負(fù)載的相電流。UP= 220V A=Z AIP= IA =14.1A (5)非正弦電路（非正弦電路的計(jì)算）1)非正弦量的有效值等于各個(gè)分量有致值的平方和的開(kāi)平方。2)非正弦量的平均功等于各個(gè)分量的平均功率的和。3)非正弦量的計(jì)算可以分為三步。其一是先分解(把非正弦量分解成直流分量和諧波分量。其二是分別計(jì)算(采用直流或正弦的相量分析)，求出各個(gè)分量的瞬時(shí)表達(dá)式。最后一步是合成，即各分量的瞬時(shí)表達(dá)式相加。例：uR= 50+10Sint v

13、,R=100, L=2mH, C=50F, =1000求 u。u=50+9Sin(t+1.4)V, P=25.35W4 交流電路的重點(diǎn)1)正弦電路 相量和相量圖 元件的相量模型、基爾霍夫定律的相量形式 正弦電路的功率 相量法 三相電絡(luò)2)非正弦電路5交流電路的難點(diǎn) 相量和相量圖 相量法非正弦電路(諧波阻抗)三 動(dòng)態(tài)電路學(xué)習(xí)指導(dǎo) 電路的動(dòng)態(tài)過(guò)程在電路分析中是很重要的。動(dòng)態(tài)電路的研究可以幫助我們更深入地研究電路運(yùn)行中的能量變化，了解這些變化規(guī)律。我們可以利用這些變化規(guī)律，制造為人類服務(wù)，也可以了解這些規(guī)律對(duì)一些電路正常運(yùn)行的影響，以預(yù)防事故的發(fā)生。 動(dòng)態(tài)電路可以分為一階電路和高階電路。 動(dòng)態(tài)電路的

14、析方法有時(shí)城分析法、復(fù)頻域分析法和狀態(tài)方程分析法。 根據(jù)電路中們電流和電壓的關(guān)系列出關(guān)于電流或電壓的方程式，對(duì)于動(dòng)態(tài)電路來(lái)說(shuō)這些方程是微分方程。時(shí)域分析方法就是應(yīng)用微分方程求解動(dòng)態(tài)電路的方法。 本章主要研究一階電路的時(shí)城分析。學(xué)習(xí)線索: 根據(jù)電壓電流在電路元件和電路的瞬時(shí)關(guān)系列出電的方程式是一組微分方程。從數(shù)學(xué)微分方程入手來(lái)求解電路變量，是本章的主要方法。 本章以電壓電流為線索，以微分方程為依據(jù)，從電路能量變化過(guò)程研究動(dòng)態(tài)電路的響應(yīng)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要理解換路、零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的概念，并圍繞這些概念中伴隨的電路中電流、電壓和能量的動(dòng)態(tài)變化。 由一階微分方程堆尋出來(lái)的解一階電路的三要

15、素法是求解一階電路的一個(gè)有效方法。 f(t)=f()+f(0)-f()e-t/ 三要素公式中，要理解、掌握三個(gè)要素求解的環(huán)境，弄清楚三要素法的適應(yīng)條件和局限。 對(duì)于二階電路及階數(shù)更髙的電路的動(dòng)態(tài)過(guò)程本書(shū)暫不加考慮。1 基本概念(1) 換路、初始值、穩(wěn)態(tài)值、固有頻率、時(shí)問(wèn)常數(shù)、零狀態(tài)、零輸入、激勵(lì)、響應(yīng)等概念(2) 電路狀態(tài) 換路定律 iL(0+)=iL(0-) uc(0+)=uc(0-) 零輸入響應(yīng) t0 IS=0, US=0 穩(wěn)態(tài)值=0 零狀態(tài)響應(yīng) t=0 iL(0+)= 0, uc(0+)=0 穩(wěn)態(tài)值由電源的作用決定。 全響應(yīng) 全響應(yīng)=零輸入響應(yīng)+零狀態(tài)響應(yīng) (3) 一階電路 一階電路、時(shí)

16、間常數(shù)、初始值和隱態(tài)值。2 基本方法1)一階電路 列微分方程求解 三要素求解例：原來(lái)K閉合，t=0 K打開(kāi)。 求t0時(shí)的uC和uk。uC=3-3e-0.1t, uK=6-0.6e-0.1t例： t=0開(kāi)關(guān)閉合，求iL。 iL=0.2-0.8e-5t例： t=0開(kāi)關(guān)閉合，求uc 。 uc=0.85-0.02e -1.361000000t3 動(dòng)態(tài)電路的重點(diǎn)1)一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)、暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 列微分方程求解 三要素法 固有頻率、時(shí)間常數(shù)。4 動(dòng)態(tài)電路的難點(diǎn) 零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)、暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 三要素法二階電路四 磁路部分學(xué)習(xí)指導(dǎo) 磁路是磁通的主要通路，實(shí)際上磁和

17、電是不可分的。在實(shí)際應(yīng)用中磁路的應(yīng)用也是十分廣泛的。例如變壓器、繼電器和電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的設(shè)計(jì)都需要磁路理論。線索 磁性材料的特性是磁路的基礎(chǔ)。磁路定律是分析磁路、計(jì)算磁路問(wèn)題的準(zhǔn)則。 從磁路的基本定律出發(fā)，根據(jù)磁通磁路的模型去分析計(jì)算恒定磁通磁路。從磁性材料的特性出發(fā)，分析交變磁通磁路的特點(diǎn)，建立交變磁通磁路模型。根據(jù)交變磁通磁路的模型去分析交變磁通磁路。 在掌握交變磁通磁路的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解變壓器的原理、構(gòu)造、功能和便用是重要的，也是這一章的主要目的。1 基本概念 磁路 磁路第一定律 磁路第二定律 磁阻 磁滯損失 渦流損失 鐵心損失 變壓器及工作原理 變壓器的主要功能 變壓器的額定值2 基本方

18、法 已知磁通求磁動(dòng)勢(shì)問(wèn)題 已知電流求磁通問(wèn)題例：D21鋼片S1=3010-4m2, l1=0.3m,S0=3010-4m2, l0=0.001m,=15 10-4wb。求: W=1200匝時(shí)，I=？解：B1= /S1=0.5T H1=171A/m (查表) B0= /S0= 0.5T H0=0.8 106 0.5 =0.4 106A/m WI= H1l1+H0l0=51.3+400=451.3 (氣隙磁壓占89%) I=0.38A 鐵心線圈的性能受電流電壓有效值的影響。 鐵心線圈的性能對(duì)電流電壓的波形的影響。 鐵心變壓器的構(gòu)造 鐵心變壓器模型 變壓器的工作原理分析 變壓器的作用變電壓： U1/

19、U2=N1/N2變電流： I1/I2=N2/N1變阻抗： Z1=n2Z2 變壓器的種類單相變壓器：三相變壓器： 變壓器的額定值額定電壓：UN1正常情況下加到原繞組上最大電壓有效值。UN2 原側(cè)加額定電壓時(shí)，副側(cè)的開(kāi)路電壓。額定電流：IN1 變壓器連續(xù)運(yùn)行時(shí)，原側(cè)允許通過(guò)的最大電流有效值。IN2 變壓器連續(xù)運(yùn)行時(shí)，副側(cè)允許通過(guò)的最大電流有效值。額定容量：SN額定容量反映變壓器傳遞功率的能力。額定頻率：f 銘牌上注明的頻率就是額定頻率。 3 本章重點(diǎn) 了解磁路的概念；磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁性材料磁通、磁阻、磁壓降、磁動(dòng)勢(shì)磁路第一定律、磁路第二定律以及簡(jiǎn)單磁路的分析方法。 了解鐵心線圈的特點(diǎn):磁滯

20、損失、渦流損失、 鐵心損失。線圈匝數(shù)與電壓磁通頻率的關(guān)系。 了解變壓器的原理、變壓器的作用和額定值的規(guī)定。線索 異步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)械。在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容首先就是弄清它的轉(zhuǎn)動(dòng)原理。理解異步電動(dòng)機(jī)定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生原理，了解轉(zhuǎn)子形成的電磁轉(zhuǎn)矩及其特性。 分析異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題中要抓住啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst和哪些因素有關(guān)，了解轉(zhuǎn)差率 S=(n0-n)/n0的意又，弄清楚星形三角形變換降壓?jiǎn)?dòng)的原理和應(yīng)用條件。 在分析電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制時(shí)，要抓住旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向和哪些條件有關(guān)，弄清楚用改變相序的方法和控制電機(jī)轉(zhuǎn)向的原理。 在分析電機(jī)運(yùn)行時(shí)，要抓住電磁轉(zhuǎn)矩T和哪些條件有關(guān)，弄清楚公式 TN=9550PN/nN

21、的具體應(yīng)用。 在分析電機(jī)調(diào)速和制動(dòng)問(wèn)題時(shí)，要抓住電機(jī)轉(zhuǎn)速和哪些條件有關(guān)。了解調(diào)速的方法，了解反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)的原理。 五 異步電動(dòng)機(jī)部分學(xué)習(xí)指導(dǎo)1基本概念 定子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 轉(zhuǎn)子：產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 同步轉(zhuǎn)速n0： 轉(zhuǎn)差率 s ： 電磁轉(zhuǎn)矩T： 機(jī)械特性 額定轉(zhuǎn)矩TN 最大轉(zhuǎn)矩 TmOT 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst 技術(shù)數(shù)據(jù) 接法 Y 接法 接法 額定電壓UN UN = 380/220V、 Y / 接 額定電流 IN IN = 14.7 / 8.5 A、 / Y接 額定轉(zhuǎn)差率SN 額定功率 PN 額定效率N功率因數(shù) CosN2 基本問(wèn)題 異步機(jī)的啟動(dòng): 直接、啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)和串電阻啟動(dòng)。 異步機(jī)的調(diào)速

22、: 變頻調(diào)速、變極調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。 異步機(jī)的正反轉(zhuǎn): 異步機(jī)的制動(dòng):能耗、反接制動(dòng)和再生發(fā)電制動(dòng)。例1：三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 nN=975 r/min，電源頻率 f1=50 Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：n0=1000 r/min , 即 p = 3 。額定轉(zhuǎn)差率例2 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，PN = 10kW， UN = 380V，接， nN = 1450r/min，N = 0.875， cosN = 0.87， Tst / TN = 1.4， Tm / TN = 2 。求：額定電流、額定轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩。解

23、：（Nm）（Nm）（Nm）例3 有一臺(tái)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN(kW) UN (V)nN(r/min)接法4038014700.90.96.51.22.0(1)求額定電流IN、額定轉(zhuǎn)差率sN、額定轉(zhuǎn)矩 TN 、最大轉(zhuǎn)矩Tm和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst；(2)若負(fù)載轉(zhuǎn)矩為274.4Nm,試問(wèn)在U=UN和U=0.9UN兩種情況下，電動(dòng)機(jī)能否直接啟動(dòng)？ (3)采用Y啟動(dòng)時(shí),求啟動(dòng)電流IstY ，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩TstY ；(4)當(dāng)TL = 0.3TN和TL = 0.5TN時(shí),能否采用Y啟動(dòng)？(5)當(dāng)TL = 0.5TN時(shí), 求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n。解(1)求IN、SN、TN 、Tm和Tst由nN=1470r/mi

24、n，可知 ：p=2， n0=1500r/min，解(2) 負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 274.4Nm, U=UN 和U=0.9UN 兩種情況下，電動(dòng)機(jī)能否直接啟動(dòng)？ U=UN時(shí): Tst = 312 Nm TL = 274.4Nm 能啟動(dòng)U= 0.9UN 時(shí):不能啟動(dòng)解(3) 采用Y啟動(dòng), 啟動(dòng)電流IstY ，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩TstY ；直接啟動(dòng)時(shí)：Ist=6.5IN=487.5 A，Tst=312 Nm Y啟動(dòng)時(shí)：TL = 0.3TN 時(shí)：可以Y啟動(dòng)TL = 0.5TN 時(shí)：不可Y啟動(dòng)解(4) TL = 0.3TN 和 TL = 0.5TN時(shí),能否采用Y啟動(dòng)解(5) TL = 0.5TN , 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n由機(jī)械特

25、性n=f(T)曲線中近似直線的硬特性, 可得即電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1485 r/min解1 能耗制動(dòng)解2 反接制動(dòng)解3 再生發(fā)電制動(dòng)例4 舉例說(shuō)明異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法。3 本章重點(diǎn) 掌握異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理。了解同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率、各種轉(zhuǎn)矩(TN、Tst、Tm)和機(jī)械特性。了解異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法。 直按啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)和串電阻啟動(dòng)（繞線式）了解異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。了解異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法。4 本章難點(diǎn) 轉(zhuǎn)差率、各種轉(zhuǎn)矩(TN、Tst、Tm)和機(jī)械特性。 六 控制電器與控制系統(tǒng)部分學(xué)習(xí)指導(dǎo) 利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)是繼電接觸控制的主要功能。 實(shí)現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為

26、控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。 了解常用低壓電器的基本的控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路是這部分主要內(nèi)容。線索 這部分內(nèi)容要以各種低壓電器為基礎(chǔ)，了解它們的結(jié)構(gòu)、功能、使用方法和用于繼電接觸控制的接線方法。 1 基本概念 手動(dòng)電器: 開(kāi)關(guān)Q 按鈕SB ( 常開(kāi)按鈕 帝閉按紐 ) 自動(dòng)電器: 熔斷器FU 接觸器KM 繼電器 電磁式繼電器 熱繼電器KH 時(shí)間繼電器KT 行程開(kāi)關(guān) 短路保護(hù): 要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器 和過(guò)流繼電器等。 過(guò)載保護(hù): 防止三相電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中電流超過(guò)額定值而設(shè)置的保護(hù)。常采用熱繼電器保護(hù)，也可采用自動(dòng)開(kāi)關(guān)和電流繼電器保護(hù)。 欠壓保護(hù): 防止電源電壓消

27、失而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可能自動(dòng)重新起動(dòng)，造成人身或設(shè)備故障的保護(hù)措施。通常接觸器都具有這類功能。 2 基本方法繪圖 按國(guó)家規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫(huà)圖。 控制線路由主電路和控制電路組成。 屬同一電器元件的不同部分必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。 所有電器的圖形符號(hào)均按無(wú)電壓、無(wú)外力作用下的正常狀態(tài)畫(huà)出。 與電路無(wú)關(guān)的部件，在控制電路中不畫(huà)出。 使控制電路要簡(jiǎn)單，電器元件少，工作要準(zhǔn)確可靠。 盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。 必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。(2)讀圖 點(diǎn)動(dòng)控制原理圖 電機(jī)啟?？刂?正反轉(zhuǎn)的控制 時(shí)間控制 ( 電機(jī)的星-

28、角啟動(dòng) ) 順序控制 ( M1啟動(dòng)后才能啟動(dòng)M2 )3 本章重點(diǎn)了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途。 掌握各控制電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。 熟練掌握電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、正反轉(zhuǎn)控制、定時(shí)控制和順序控制線路。 掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法。 掌握過(guò)載、短路和失壓保護(hù)的作用和方法。 掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過(guò)程。 能讀懂簡(jiǎn)單的控制電路原理圖、能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路。4 本章重點(diǎn) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路。 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)也迅速地發(fā)展。電子技術(shù)包含模擬電路和數(shù)字電路兩部分。其中，模擬電路主要研究放大電路及其應(yīng)用。線索： 半導(dǎo)體器件是這部分的基礎(chǔ)。在半導(dǎo)體器件部分學(xué)習(xí)中，要以PN結(jié)

29、為基礎(chǔ)了解半導(dǎo)體二極管、穩(wěn)壓管和半導(dǎo)體三極管的功能。 基本放大電路部分是這部分的核心內(nèi)容。學(xué)習(xí)基本放大電路時(shí)，要抓住典型電路(固定偏置放大電路、分壓偏置放大電路、差動(dòng)放大電路和射極輸器)的特點(diǎn)和主要參數(shù)的估算。 集成運(yùn)算放大器部分體現(xiàn)了放大電路的具體應(yīng)用。要掌握理想放大器的特點(diǎn)和表示方法。掌握典型應(yīng)用電路的分析方法。掌握好理想運(yùn)算放大器輸入端的虛地特性是分析含有理想運(yùn)算放大器電路的關(guān)健。 七 模擬電路部分學(xué)習(xí)指導(dǎo)1 基本概念本征半導(dǎo)體: 完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體: 自由電子導(dǎo)電成為主要導(dǎo)電方式的半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體: 空穴導(dǎo)電成為主要導(dǎo)電方式的半導(dǎo)體。PN結(jié): 由P型半導(dǎo)體和

30、N型半導(dǎo)體構(gòu)成的空間電荷區(qū)。 PN 結(jié)加正向電壓時(shí)，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。 PN 結(jié)加反向電壓時(shí)，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。二極管:加正向電壓二極管導(dǎo)通，加反向電壓二極管導(dǎo)截止。 電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿。二極管主要參數(shù): IOM URM 二極管的用途：整流、檢波、限幅、鉗位、元件保護(hù)等。穩(wěn)壓二極管:穩(wěn)壓管反向擊穿后，其兩端電壓變化很小，在電 路中可起穩(wěn)壓作用。 穩(wěn)壓二極管主要參數(shù): UZ IZ IZM PZM = UZ IZM三極管: 三極管是由半導(dǎo)體材料硅或鍺制成的，形成PNP或NPN三層結(jié)構(gòu)。三極管三個(gè)工作區(qū)：放大區(qū) 截止區(qū) 飽和區(qū)三極管放大的外部條件: 發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏 三極管主

31、要參數(shù): 電流放大系數(shù) 集-基極反向截止電流 ICBO 集-射極反向截止電流(穿透電流)ICEO 集電極最大允許電流 ICM 集-射極反向擊穿電壓U CEO(BR) 集電極最大允許耗散功耗PCM直流通路：直流電源作用而無(wú)交流信號(hào)時(shí)電流的通路。 用來(lái)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn) ( IB 、 IC 、 UCE ) 。交流通路：有信號(hào)無(wú)直流電源作用時(shí)變化電流的通路。 用來(lái)計(jì)算Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等動(dòng)態(tài)參數(shù)。微變等效電路：把非線性元件晶體管所組成的放大電路 等效為一個(gè)線性元件。輸入電阻, 輸出電阻:飽和失真, 截止失真:多級(jí)放大器:阻容耦合多級(jí)放大器:直接耦合多級(jí)放大器:零點(diǎn)漂移:差功放大電路:反饋的

32、概念:反饋的類型:正反饋, 負(fù)反饋, 直流反饋, 交流反饋, 電壓反饋, 電流反饋,串聯(lián)反饋,并聯(lián)反饋功率放大電路:甲類、乙類、甲乙類工作狀態(tài)理想運(yùn)算放大器主要參數(shù)； 開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù) Aod= ； 輸入電阻 rid=; ric=； 輸出電阻 rod=0 ； 共模抑制比 KCMRR= ； 上限頻率 fh= ； 線性工作區(qū) : Uo與Ui成正比, 可表示為 uo=Aod(u+-u-) 理想運(yùn)放: Aod = u+ u- i+=0 i-=0 飽和區(qū):理想運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)時(shí)，有兩個(gè)特點(diǎn)。 u+u-時(shí)，uo=+UPP u+8V 二極管導(dǎo)通，可看作短路 uo = 8Vu18V二極管截止，可看作開(kāi)

33、路 uo = ui例2: 一小功率硅管，PCM=100mW, UCE0(BR)=20V, ICM=20mA。圖中的EC=12V,RC=1k,EB=3V,RB為電位計(jì)。試分析圖中的EC和RC的選擇是否合適？設(shè)開(kāi)關(guān) S 打開(kāi)，IB=0時(shí)，因?yàn)?IC=ICE 0 UCE=EC=12VUCB0(BR)開(kāi)關(guān) S閉合后，調(diào)整RB，便晶體管進(jìn)入飽和區(qū), ICS=(EC-UCES)/RC=(12-0.3)/1=11.7mAICM截止時(shí) PC=UCEIC=0 飽和時(shí)PC=UCESICS=3.51mWPCM放大時(shí) 設(shè)IC=ICS/2=11.7/2=5.86mAPC=(EC-ICRC)IC=(12-5.851)5.

34、85=35.98mW 0.2V 。截止區(qū)：ib=0， ube0.2V。 飽和區(qū)： ic0.3V 。 1 了解單管交流放大電路的放大作用和工作原理。(2) 掌握靜態(tài)工作點(diǎn)估算和放大電路的微變等效電路分析法。 掌握固定偏置放大電路、分壓偏置放大電路、射極輸出放大電路和差動(dòng)放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的分析和計(jì)算。 掌握阻容耦合多級(jí)放大電路的計(jì)算方法。(3) 理解反饋的概念，掌握由反饋放大電路構(gòu)成和作用。(4) 了解功率放大電路的工作原理和特點(diǎn)。(5) 掌握理想運(yùn)算放大器的分析方法(6) 了解基本運(yùn)算電路 比例運(yùn)算電路 求和運(yùn)算電路 積分電路和微分電路 數(shù)字電路主要研究開(kāi)關(guān)電路及其應(yīng)用

35、。學(xué)習(xí)的目是了解半導(dǎo)體放大器工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法。線索： 數(shù)字電路部?jī)?nèi)容要通過(guò)分立元件門電路的學(xué)習(xí)掌握構(gòu)成數(shù)字電路的基本單元各種門電路。了解與門、或門、非門等門電路的表示符號(hào)、真值表和應(yīng)用。 掌握組合邏輯電路的組成和分析的基本方法。掌握由具體要求寫(xiě)出真值表，由真值表寫(xiě)出邏輯表達(dá)式，根據(jù)邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)表達(dá)式和由表達(dá)式繪制出邏輯電路的全過(guò)程。 了解由門電路組成的觸發(fā)器的原理，掌握RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的符號(hào)和轉(zhuǎn)換表。了解時(shí)序電路由組合邏輯電路和觸發(fā)器細(xì)成的法構(gòu)，掌握簡(jiǎn)單的時(shí)序電路寄存器和計(jì)數(shù)器的分析方法和設(shè)計(jì)方法。 八 數(shù)字電路部分學(xué)習(xí)指導(dǎo)1 基本概念二極管與門電路:二極管或門電

36、路:非門電路 :基本邏輯門電路表三態(tài)輸出與非門集電極開(kāi)路的與非門邏輯代數(shù):吸收律: (A+B)(A+C)=A+BC A+AB=A反演律(De Morgan定律)：組合邏輯電路的分析: 這是一類已知邏輯圖分析其邏輯功能的問(wèn)題。組合邏輯電路分析步驟:根據(jù)邏輯圖寫(xiě)出邏輯表達(dá)式用邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)表達(dá)式列出真值表分析邏輯功能組合邏輯電路的設(shè)計(jì):這是一類已知邏輯要求去設(shè)計(jì)邏輯圖的問(wèn)題。組合邏輯電路設(shè)計(jì)步驟:根據(jù)邏輯要求列出真值表根據(jù)真值表列出邏輯表達(dá)式根據(jù)設(shè)計(jì)要求使用的邏輯門，修改化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式畫(huà)出邏輯電路圖雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:基本RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器主從JK觸發(fā)器維持阻塞D觸發(fā)器時(shí)序邏輯電路: 時(shí)序邏輯電路特

37、點(diǎn)：時(shí)序邏輯電路包含組合邏輯電路和存儲(chǔ)電路兩部分，存儲(chǔ)電路具有記憶功能，通常由觸發(fā)器組成。 存儲(chǔ)電路的狀態(tài)反饋到組合邏輯電路的輸入端，與外部輸入信號(hào)共同決定組合邏輯電路的輸出。寄存器: 寄存器用于寄存一組二進(jìn)制代碼。計(jì)數(shù)器: 計(jì)數(shù)器的主要功能是累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)。它不僅可以用來(lái)計(jì)數(shù)、 分頻， 還可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)、順序控制等。例1:求右圖邏輯功能。解：由邏輯圖可以寫(xiě)出其邏輯表達(dá)式。應(yīng)用邏輯代數(shù)化簡(jiǎn)表達(dá)式為由化簡(jiǎn)后的表達(dá)式列出真值表。由真值表分析邏輯功能為同或關(guān)系。該邏輯電路又叫同或門電路。例2: 設(shè)計(jì)一個(gè)三人表決的邏輯電路。其中三人的意見(jiàn)分別為A、B、C，S為表決決果。采取少數(shù)服從多數(shù)的原則決定某決一攻是否通過(guò)。其中贊成票為1，反對(duì)票為0。表決獲通過(guò)為1，被否決為0。解: 由要求列出真值表。根據(jù)真值表列出邏輯表達(dá)式根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出邏輯電路圖。 采用與門和或門組成 采用與非門組成例3:并行寄存器 例4: 移位寄存器 這是一個(gè)用JK觸發(fā)器細(xì)成的單向移位寄存器。輸入數(shù)據(jù)D為串行輸入，