注冊電氣工程師課件-電子電工技術(shù)

注冊培訓(xùn)

——電工電子技術(shù)

1電場與磁場

1.1庫侖定律1.2高斯定理1.3環(huán)路定律1.4電磁感應(yīng)定律

1.1庫侖定律處在靜止?fàn)顟B(tài)的兩個點(diǎn)電荷，在真空（空氣）中的相互作用力的大小，與每個點(diǎn)電荷的電量成正比，與兩個點(diǎn)電荷間距離的平方成反比，作用力的方向沿著兩個點(diǎn)電荷的連線。同性電荷相互排斥，而異性電荷相互吸引。電荷q1

對

q2

的作用力

電荷q1

對

q2

的作用力

是新引進(jìn)的另一基本常數(shù)，稱為真空中的電容率（介電常數(shù)），其精確值和單位是

電場強(qiáng)度1.2高斯定理穿過靜電場中任一閉合面的電通量，等于包圍在該閉合面內(nèi)所有電荷之代數(shù)和的倍，而與閉合面外的電荷無關(guān)。這一結(jié)論稱為真空中靜電場的高斯定理。電通量1.3環(huán)路定律

靜電場中場強(qiáng)的環(huán)流恒等于零。這一結(jié)論是電場力作功與路徑無關(guān)的必然結(jié)果，稱為靜電場的環(huán)路定理。

靜電場的高斯定理和環(huán)路定理是描述靜電場規(guī)律的兩條基本定理。高斯定理指出靜電場是有源的；環(huán)路定理指出靜電場是有勢的，并且是一種保守力場。因此，要完全地描述一個靜電場，必須聯(lián)合運(yùn)用這兩條定理。用環(huán)路定理可以證明，靜電場中的電場線不能形成閉合曲線。

1.4電磁感應(yīng)定律不論任何原因，當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路所包圍面積的磁通量發(fā)生變化時，在回路中都會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢,而且感應(yīng)電動勢的大小總是與磁通量對時間t的變化率成正比。

1．該公式是針對單匝回路而言的，如果導(dǎo)體回路是由N匝線圈繞制而成的，且穿過每匝線圈的磁通量均相同，都為，則公式中的磁通量就應(yīng)該用磁鏈來表示，因此，對

N匝線圈的感應(yīng)電動勢的計(jì)算，應(yīng)該用下面的表示式

2．電磁感應(yīng)定律中的負(fù)號反映了感應(yīng)電動勢的方向與磁通量變化狀況的關(guān)系，是楞次定律的數(shù)學(xué)表示，是法拉第電磁感應(yīng)定律的重要組成部分。

因此，如何正確理解和運(yùn)用上式中的負(fù)號，來判斷感應(yīng)電動勢的方向，是掌握好法拉第電磁感應(yīng)定律的一個重要方面。真題練兵：設(shè)真空中點(diǎn)電荷+q1和點(diǎn)電荷+q2相距2a，且q2=2q1，以+q1為中心，a為半徑形成封閉球面，則通過該球面的電通量為：（A）3q1（B）2q1（C）q1（D）0答案：（C）

結(jié)束2電路知識

2.1電路基本元件2.2歐姆定律2.3基爾霍夫定律2.4疊加原理2.5戴維南定理預(yù)備知識：電路的基本概念1、電路的組成2、電壓電流的方向電路的定義和組成：電路是電流的通路，它是為了某種需要由某些電工設(shè)備或元件按一定方式組合起來的。電路的組成：電源、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)三部分。發(fā)電機(jī)

電燈電動機(jī)電爐

升壓變壓器

降壓變壓器

輸電線

電源中間環(huán)節(jié)負(fù)載電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，例如：發(fā)電機(jī)、干電池負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的裝置，例如：電動機(jī)、電爐、燈中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)載的部分，其傳輸和分配電能的作用。例如：輸電線路電路中電流、電壓的方向電壓和電流方向：實(shí)際方向參考方向?qū)嶋H方向：物理中對電量規(guī)定的方向。參考方向：在分析計(jì)算時，對電量人為規(guī)定的方向。物理量的實(shí)際方向電路分析中的正方向（參考方向）問題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？電流方向AB？電流方向BA？E1ABRE2IR(1)在解題前先設(shè)定一個正方向，作為參考方向；解決方法(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定實(shí)際方向：若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與假設(shè)方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與假設(shè)方向相反。(2)根據(jù)電路的定律、定理，列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；例已知：UE

=2V,R=1Ω問：當(dāng)U分別為3V和1V時，IR=?解：(1)假定電路中物理量的參考方向如圖所示；(2)列電路方程：UE

IRRabU+_+_UR+_UE

(3)數(shù)值計(jì)算（實(shí)際方向與參考方向一致）（實(shí)際方向與參考方向相反）IRRabU+_+_UR+_(3)為了避免列方程時出錯，習(xí)慣上把

I

與U

的方向按相同方向假設(shè)。(1)“實(shí)際方向”是物理中規(guī)定的，而“參考方向”則是人們在進(jìn)行電路分析計(jì)算時,任意假設(shè)的。(2)在以后的解題過程中，注意一定要先假定物理量的參考方向，然后再列方程計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的.提示

任意指定一個方向作為電流的方向。 把電流看成代數(shù)量。若：

電流的參考方向與它的實(shí)際方向一致，則電流為正值；電流的參考方向與它的實(shí)際方向相反，則電流為負(fù)值。2、參考方向：1、實(shí)際方向： 正電荷運(yùn)動的方向。（一）電流小結(jié)：電流和電壓的參考方向3、電流參考方向的表示方法ABi箭頭或雙下標(biāo)（二）電壓1、實(shí)際方向： 高電位指向低電位的方向。2、參考方向：

任意選定一個方向作為電壓的方向。 當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向一致時，電壓為正值； 反之，當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向相反時，電壓為負(fù)值。正負(fù)號u_+ABUAB（高電位在前，低電位在后）

雙下標(biāo)箭頭uAB3、電壓參考方向的表示方法：UAB=ФA-ФB

電流的參考方向與電壓的參考方向一致，則把電流和電壓的這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向;

否則為非關(guān)聯(lián)參考方向。元件i+_u三、關(guān)聯(lián)參考方向1、“實(shí)際方向”是物理中規(guī)定的， 而“參考方向”是人們在進(jìn)行電路分析計(jì)算時，任意假設(shè)的。2、在以后的解題過程中，注意一定要 先假定“正方向”

(即在圖中表明物理量的參考方向)，

然后再列方程計(jì)算。 缺少“參考方向”的物理量是無意義的。注意電源與負(fù)載性質(zhì)的判別

電源：Ｕ和Ｉ的實(shí)際方向相反。

電流從電源“+”端流出，發(fā)出功率。

負(fù)載：Ｕ和Ｉ的實(shí)際方向相同。

電流從電源“+”端流入，取用功率。IUROUERdc+-ba+_由電壓電流的實(shí)際方向判別2.1電路基本元件電阻元件電容元件電感元件補(bǔ)充：電壓源和電流源受控電源電阻元件一、歐姆定律流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。根據(jù)歐姆定律，電阻兩端的電壓和電流之間的關(guān)系可寫成： u=±i·R在電壓和電流的關(guān)聯(lián)方向下u=i·R在電壓和電流非關(guān)聯(lián)方向下u=-i·RRi+_uRi+_u二、電阻元件的伏安特性

以電壓和電流為坐標(biāo)， 畫出電壓和電流的關(guān)系曲線。Oui電容元件一、電容的定義+u-+q-qCi二、電容的特性方程三、電容元件儲存的能量電容元件在任何時刻t所儲存的電場能量一、電感元件的特性方程+-uiL二、電感元件儲存的磁場能量

電感元件（1）模型（2）等效變換關(guān)系

電壓源和電流源伏安特性1、標(biāo)準(zhǔn)電壓源模型IUEUIRO+-ERo越大斜率越大電壓源2、理想電壓源（恒壓源）:RO=0時的電壓源.特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，其值恒等于電動勢。即Uab

E；（2）電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE+-+-i=0+-i+-外電路3、理想電壓源的不同狀態(tài)空載有載4、特殊情況電壓為零的電壓源相當(dāng)于短路。恒壓源中的電流由外電路決定設(shè):

E=10VIE+_abUab2R1當(dāng)R1

R2

同時接入時：I=10AR22例

當(dāng)R1接入時：I=5A則：恒壓源特性中不變的是：_____________E恒壓源特性中變化的是：_____________I_________________會引起I的變化。外電路的改變I的變化可能是_______的變化，或者是_______的變化。大小方向+_I恒壓源特性小結(jié)EUababR1、標(biāo)準(zhǔn)電流源模型ISROabUabIIsUabI外特性

RORO越大特性越陡電流源2.理想電流源（恒流源):

RO=時的電流源.特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；abIUabIsIUabIS伏安特性（2）輸出電壓由外電路決定。+-u=0i外電路i短路有載4、特殊情況電流為零的電流源相當(dāng)于開路。+-u3、電流源的不同狀態(tài)恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10

時，U=10

VR=1

時，U=1

V則:例恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是：_____________Is恒流源特性中變化的是：_____________Uab_________________會引起Uab

的變化。外電路的改變Uab的變化可能是_______的變化，或者是_______的變化。大小方向abIUabIsR電壓源中的電流如何決定？電流源兩端的電壓等于多少？例IER_+abUab=?Is原則：Is不能變，E不能變。電壓源中的電流I=IS恒流源兩端的電壓恒壓源與恒流源特性比較恒壓源恒流源不變量變化量E+_abIUabUab=E

（常數(shù)）Uab的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對Uab

無影響。IabUabIsI=Is

（常數(shù)）I

的大小、方向均為恒定，外電路負(fù)載對I

無影響。輸出電流I

可變-----

I

的大小、方向均由外電路決定端電壓Uab

可變-----Uab

的大小、方向均由外電路決定受控電源一、電源的分類電源獨(dú)立電源受控源電壓源的電壓和電流源的電流,不受外電路的影響。作為電源或輸入信號時，在電路中起“激勵”作用。受控電壓源的電壓和受控電流源的電流不是給定的時間函數(shù)，而是受電路中某部分的電流或電壓控制的。又稱為非獨(dú)立電源。１、電壓控制電壓源(VCVS)2、電壓控制電流源(VCCS)二、受控源的類型3、電流控制電壓源(CCVS)4、電流控制電流源（CCCS）受控源分類U1壓控電壓源+-+-E壓控電流源U1I2流控電流源I2I1I1+-流控電壓源+-E注意：用歐姆定律列方程時，一定要在圖中標(biāo)明

參考方向。1.內(nèi)容：流過電阻R的電流與電阻兩端的電壓U成正比。2.表達(dá)式：

I與

U的方向一致（1）RIU+_2.2歐姆定律

I與

U

的方向不一致（2）（3）“+”“-”號的含義：式中“+”“-”號是對電壓電流參考方向是否一致而言；同時，I、U

本身數(shù)值也有“+”“-”號之分，是由物理量所設(shè)參考方向與實(shí)際方向是否一致決定。

RUI_+RUI+_

廣義歐姆定律

(支路中含有電動勢時的歐姆定律)當(dāng)Uab>E時，I>0表明方向與圖中參考方向一致當(dāng)Uab<E時，I<0表明方向與圖中參考方向相反E+_baIUabR+_電路元件U、I之間函數(shù)關(guān)系，表現(xiàn)在直角坐標(biāo)系中.線性電阻伏安特性曲線為一通過原點(diǎn)的直線。I(A)U(V)0伏安特性曲線

用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系,其中包括電流和電壓兩個定律。名詞注釋：節(jié)點(diǎn)：三個或三個以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn)支路：電路中每一個分支回路：電路中任一閉合路徑2.3基爾霍夫定律支路：ab、ad、…...

（共6條）回路：abda、bcdb、

…...

（共7個）節(jié)點(diǎn)：a、b、…...(共4個）例I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-1KCL電流定律（節(jié)點(diǎn)電流定律）

對任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流。或者說，在任一瞬間，一個節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為0。I1I2I3I4KCL電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性I=0即：例或：電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。例I1+I2=I3例I=0KCL電流定律的擴(kuò)展—廣義節(jié)點(diǎn)I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R2KVL電壓定律—回路電壓定律

對電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，其電位升等于電位降?；?，電壓的代數(shù)和為

0。例如：回路a-d-c-a電位升電位降即：或：I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-電位升電位降E+_RabUabI推廣：KVL電壓定律也適合開口電路。注意：電路開口，但電壓回路閉合。例討論題求：I1、I2

、I3

能否很快說出結(jié)果？1++--3V4V11+-5VI1I2I32.4疊加定理一、內(nèi)容

在線性電阻電路中，任一支路電流（或支路電壓）都是電路中各個獨(dú)立電源單獨(dú)作用時在該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）之疊加。二、說明

1、疊加定理適用于線性電路，不適用于非線性電路；

2、疊加時，電路的聯(lián)接以及電路所有電阻和受控源都不予更動。

+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原電路I2''R1I1''R2ABE2I3''R3+_E2單獨(dú)作用+_AE1BI2'R1I1'R2I3'R3E1單獨(dú)作用例+-10I4A20V1010疊加原理用求：I=?I'=2AI"=-1AI=I'+I"=1A+10I′4A1010+-10I"20V1010解：應(yīng)用疊加定理要注意的問題1.迭加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）。2.迭加時只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。暫時不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令E=0；暫時不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令I(lǐng)s=0。3.解題時要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+4.迭加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來求功率。如：5.運(yùn)用迭加定理時也可以把電源分組求解，每個分電路的電源個數(shù)可能不止一個。

設(shè)：則：I3R3=+補(bǔ)充說明齊性定理

只有一個電源作用的線性電路中，各支路的電壓或電流和電源成正比。如：R2+-E1R3I2I3R1I1若E1

增加n倍，各電流也會增加n倍。顯而易見：例US=1V、IS=1A時，Uo=0V已知：US=10V、IS=0A時，Uo=1V求：US=0V、IS=10A時，Uo=?US線性無源網(wǎng)絡(luò)UOIS設(shè)解：（1）和（2）聯(lián)立求解得：當(dāng)

US=1V、IS=1A時，當(dāng)

US

=10v、IS=0A時，名詞解釋：無源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中沒有電源有源二端網(wǎng)絡(luò)：二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源2.5等效電源定理----戴維南定理二端網(wǎng)絡(luò)：若一個電路只通過兩個輸出端與外電路相聯(lián)，則該電路稱為“二端網(wǎng)絡(luò)”。 （Two-terminals=Oneport）ABAB等效電源定理的概念

有源二端網(wǎng)絡(luò)用電源模型替代，便為等效電源定理。有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型替代

-----戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)用電流源模型替代

----諾頓定理1戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)REdRd+_R注意：“等效”是指對端口外等效概念：有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源短路，電流源斷路）等效電壓源的電動勢（Ed

）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；有源二端網(wǎng)絡(luò)R有源二端網(wǎng)絡(luò)AB相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)ABABEdRd+_RAB戴維南定理應(yīng)用舉例（之一）已知：R1=20、R2=30

R3=30、R4=20

E=10V求：當(dāng)R5=10時，I5=?R1R3+_R2R4R5EI5R5I5R1R3+_R2R4E等效電路有源二端網(wǎng)絡(luò)第一步：求開端電壓Ux第二步：求輸入電阻RdUxR1R3+_R2R4EABCDCRdR1R3R2R4ABD=2030+3020=24+_EdRdR5I5等效電路R5I5R1R3+_R2R4E第三步：求未知電流I5+_EdRdR5I5Ed

=UX

=2VRd=24時戴維南定理應(yīng)用舉例（之二）求：U=?4450533AB1ARL+_8V_+10VCDEU第一步：求開端電壓Ux。_+4450AB+_8V10VCDEUx1A5此值是所求結(jié)果嗎？第二步：求輸入電阻Rd。Rd44505AB1A+_8V_+10VCDEUx44505+_EdRd579V33Ｕ等效電路4450533AB1ARL+_8V+10VCDEU第三步：求解未知電壓Ｕ。+_EdRd579V33ＵRLC串聯(lián)電路如圖所示，其中，R＝1kΩ，L＝lmH，C＝lμF。如果用一個100V的直流電壓加在該電路的AB端口，則電路電流I為：真題練兵1：真題練兵2：如果圖b電壓源與圖a所示電路等效，則計(jì)算U’S和R0的正確算式是：3正弦交流電路

3.1正弦量三要素3.2有效值3.3復(fù)阻抗3.4單相和三相電路計(jì)算3.5功率及功率因數(shù)3.6串聯(lián)與并聯(lián)諧振3.7安全用電常識預(yù)備知識——復(fù)數(shù)一、復(fù)數(shù)的形式1、代數(shù)形式

F=a+jb為虛單位復(fù)數(shù)F的實(shí)部Re[F]=a復(fù)數(shù)F的虛部Im[F]=b復(fù)數(shù)

F

在復(fù)平面上可以用一條從原點(diǎn)O指向F對應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)的有向線段表示。+1+jOFab2、三角形式模輻角+1+jOFab5/-53.1°3、指數(shù)形式根據(jù)歐拉公式4、極坐標(biāo)形式F=|F|/θ3+j4=5/53.1°-3+j4=×=5/126.9°10/30°=10(cos30°+jsin30°)=8.66+j5二、復(fù)數(shù)的運(yùn)算1、加法用代數(shù)形式進(jìn)行，設(shè)+1+jO幾何意義2、減法用代數(shù)形式進(jìn)行，設(shè)+1+jO幾何意義3、乘法用極坐標(biāo)形式比較方便設(shè)4、除法三、旋轉(zhuǎn)因子是一個模等于1，輻角為θ的復(fù)數(shù)。等于把復(fù)數(shù)A逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度θ，而A的模值不變。j-j-1因此，“±j”和“-1”都可以看成旋轉(zhuǎn)因子。任意復(fù)數(shù)A乘以ejθ一個復(fù)數(shù)乘以j， 等于把該復(fù)數(shù)逆時針旋轉(zhuǎn)π/2，一個復(fù)數(shù)除以j， 等于把該復(fù)數(shù)乘以-j， 等于把它順時針旋轉(zhuǎn)π/2。虛軸等于把實(shí)軸+1乘以j而得到的。例如例：設(shè)F1=3-j4，F(xiàn)2=10/135°求:F1+F2

和

F1/F2

。解：求復(fù)數(shù)的代數(shù)和用代數(shù)形式：F2=10/135°=10（cos135°+jsin135°)=-7.07+j7.07F1+F2=(3-j4)+(-7.07+j7.07)=-4.07+j3.07=5.1/143°F1F2=3-j410/135°=5/-53.1°10/135°=0.5/-188.1°=0.5/171.9°輻角應(yīng)在主值范圍內(nèi)3.1正弦量的三要素i+-u瞬時值表達(dá)式：大小變化快慢初始值1、振幅（最大值）ImIm2πωtiOπ2π正弦量在整個振蕩過程中達(dá)到的最大值。2、角頻率ω

反映正弦量變化的快慢 單位rad/s

ωT=2π

ω=2πf

f=1/T

頻率f

的單位為赫茲（Hz） 周期T的單位為秒（s）

工頻，即電力標(biāo)準(zhǔn)頻率：f=50Hz,

T=0.02s ω=314rad/s3、初相位（角）主值范圍內(nèi)取值Im2πωtiOπ2π稱為正弦量的相位，或稱相角。同頻率正弦量相位的比較相位差相位差也是在主值范圍內(nèi)取值。φ>0，稱u超前i；φ<0，稱u落后i；φ=0，稱u,i同相；φ=π/2，稱u，i

正交；φ=π，稱u，i

反相。3.2正弦量的有效值例：i=10sin(314t+30°)A

u=5cos(314t-150°)V求電壓和電流的相位差。i=10sin(314t+30°)=10cos(314t+30°-90°)=10cos(314t-60°)正弦量相應(yīng)符號的正確表示瞬時值表達(dá)式

i=10cos(314t+30°)A變量，小寫字母有效值I=常數(shù)，大寫字母加下標(biāo)m最大值常數(shù)，大寫字母最大值相量有效值相量常數(shù)，大寫字母加下標(biāo)m再加點(diǎn)常數(shù)，大寫字母加點(diǎn)Im=10A電路定律的相量形式一、基爾霍夫定律

正弦電流電路中的各支路電流和支路電壓都是同頻正弦量，所以可以用相量法將KCL和KVL轉(zhuǎn)換為相量形式。1、基爾霍夫電流定律 對電路中任一點(diǎn)，根據(jù)KCL有Σi=0其相量形式為2、基爾霍夫電壓定律對電路任一回路，根據(jù)KVL有Σu=0其相量形式為1、電阻元件瞬時值表達(dá)式+-R+-R相量形式+1+jO相量圖二、電阻、電感和電容元件的VCR相量形式2、電感元件L+-相量形式L+-+1+jO相量圖瞬時值表達(dá)式3、電容元件瞬時值表達(dá)式C+-相量形式C+-+1+jO相量圖相量法的三個基本公式

以上公式是在電壓、電流關(guān)聯(lián)參考方向的條件下得到的； 如果為非關(guān)聯(lián)參考方向，則以上各式要變號。 以上公式既包含電壓和電流的大小關(guān)系， 又包含電壓和電流的相位關(guān)系。3.3復(fù)阻抗1、定義No+-阻抗模|Z|=U/I阻抗角阻抗Z的代數(shù)形式可寫為

Z=R+jX其實(shí)部為電阻，虛部為電抗。2、R、L、C對應(yīng)的復(fù)阻抗分別為：3、感抗和容抗感抗容抗反映電感對電流的阻礙作用反映電容對電流的阻礙作用4、RLC串聯(lián)電路如果No內(nèi)部為RLC串聯(lián)電路，則阻抗Z

為RX|Z|阻抗三角形當(dāng)X>0，稱Z呈感性；當(dāng)X<0，稱Z呈容性；當(dāng)X=0，稱Z呈電阻性電路的性質(zhì)Z=R+jX復(fù)阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)一、復(fù)阻抗的串聯(lián) 對于n個阻抗串聯(lián)而成的電路，其等效阻抗各個阻抗的電壓分配為k=1,2,…，n二、復(fù)阻抗的并聯(lián)對n

個導(dǎo)納并聯(lián)而成的電路，其等效導(dǎo)納各個導(dǎo)納的電流分配為k=1,2,…，n例：如圖RLC串聯(lián)電路。R=15，L=12mH，C=5F，端電壓u=141.4cos(5000t)V。求：i，各元件的電壓相量。解：用相量法。i(t)=42cos(5000t-53.13o)A

電路的相量圖一、相量圖 相關(guān)的電壓和電流相量在復(fù)平面上組成。 在相量圖上，除了按比例反映各相量的模外， 最重要的是確定各相量的相位關(guān)系。二、相量圖的畫法 選擇某一相量作為參考相量， 而其他有關(guān)相量就根據(jù)它來加以確定。 參考相量的初相可取為零， 也可取其他值，視不同情況而定。1、串聯(lián)電路取電流為參考相量，從而確定各元件的電壓相量；表達(dá)KVL的各電壓相量可按向量求和的方法作出。2、并聯(lián)電路取電壓為參考相量，從而確定各元件的電流相量；表達(dá)KCL的各電流相量可按向量求和的方法作出。3、串并聯(lián)電路從局部開始53.1°以上一節(jié)中例題為例V1V2V1讀數(shù)為10V，V2讀數(shù)為10V，V0的讀數(shù)為？V0+-+-V0的讀數(shù)為14.14V+ -

正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析

在用相量法分析計(jì)算時，引入正弦量的相量、阻抗、導(dǎo)納和KCL、KVL的相量形式，它們在形式上與線性電阻電路相似。對于電阻電路有：對于正弦電流電路有：用相量法分析時，線性電阻電路的各種分析方法和電路定理可推廣用于線性電路的正弦穩(wěn)態(tài)分析

差別僅在于所得電路方程為以相量形式表示的代數(shù)方程以及用相量形式描述的電路定理，而計(jì)算則為復(fù)數(shù)運(yùn)算。3.4功率及功率因數(shù)一、瞬時功率N+u-i一端口內(nèi)部不含獨(dú)立電源，僅含電阻、電感和電容等無源元件。它吸收的瞬時功率p等于電壓u和電流i的乘積p=ui二、平均功率又稱有功功率，是指瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值。功率因數(shù)單位：瓦（W）電阻Rλ=1電感Lλ=0電容Cλ=0定義：三、無功功率反映了內(nèi)部與外部往返交換能量的情況。單位：乏（Var)電阻R電感L電容C四、視在功率電機(jī)和變壓器的容量是由視在功率來表示的。單位：伏安（VA）有功功率P、無功功率Q和視在功率S存在下列關(guān)系：例：測量電感線圈R、L的實(shí)驗(yàn)電路，已知電壓表的讀數(shù)為50V，電流表的讀數(shù)為1A，功率表讀數(shù)為30W，電源的頻率f=50Hz。試求R、L之值。+-VAW+-**電感線圈解：可先求得線圈的阻抗=50Ω解得：=30+j40ΩR=30Ω=127mH另一種解法R=30Ω而故可求得：=40Ωω=2πf=314rad/s可以證明正弦電流電路中總的有功功率是電路各部分有功功率之和，總的無功功率是電路各部分無功功率之和，即有功功率和無功功率分別守恒。但視在功率不守恒。單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路參數(shù)電路圖（正方向）復(fù)數(shù)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設(shè)則u、i

同相0LiuCiu設(shè)則設(shè)則u領(lǐng)先i90°u落后i90°00基本關(guān)系電壓三角形SQP功率三角形R阻抗三角形RLC三、功率因數(shù)是電路的功率因數(shù)。

電壓與電流間的相位差或電路的功率因數(shù)決定于電路（負(fù)載）的參數(shù)。 只有在電阻負(fù)載的情況下，電壓和電流才同相，其功率因數(shù)為1。 對于其他負(fù)載來說，其功率因數(shù)均介于0與1之間。

功率因數(shù)不等于1時，電路中發(fā)生能量互換，出現(xiàn)無功功率。這樣引起下面兩個問題：1、發(fā)電設(shè)備的容量不能充分利用2、增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗提高功率因數(shù)的意義RjωL與電感性負(fù)載并聯(lián)靜電電容器。提高功率因數(shù)的常用方法：

提高功率因數(shù)，是指提高電源或電網(wǎng)的功率因數(shù)， 而不是指提高某個電感性負(fù)載的功率因數(shù)。 并聯(lián)電容后并不改變原負(fù)載的工作狀況， 所以電路的有功功率并沒有改變， 只是改變了電路的無功功率，從而使功率因數(shù)得到提高。提高功率因數(shù)的含義

串聯(lián)電路的諧振一、RLC串聯(lián)電路R二、串聯(lián)諧振的定義由于串聯(lián)電路中的感抗和容抗有相互抵消作用，所以，當(dāng)ω=ω0時，出現(xiàn)X(ω0）=0，這時端口上的電壓與電流同相，工程上將電路的這種工作狀況稱為諧振，由于是在RLC串聯(lián)電路中發(fā)生的，故稱為串聯(lián)諧振。三、串聯(lián)諧振的條件Im[Z(jω)]=0四、諧振頻率角頻率頻率諧振頻率又稱為電路的固有頻率，是由電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定的。串聯(lián)諧振頻率只有一個，是由串聯(lián)電路中的L、C參數(shù)決定的，而與串聯(lián)電阻R無關(guān)。五、串聯(lián)諧振的特征1、阻抗=R諧振時阻抗為最小值。2、電流在輸入電壓有效值U不變的情況下，電流為最大。3、電阻電壓實(shí)驗(yàn)時可根據(jù)此特點(diǎn)判別串聯(lián)諧振電路發(fā)生諧振與否。六、品質(zhì)因數(shù)諧振時有所以串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)如果Q>1，則有當(dāng)Q>>1，表明在諧振時或接近諧振時，會在電感和電容兩端出現(xiàn)大大高于外施電壓U的高電壓，稱為過電壓現(xiàn)象，往往會造成元件的損壞。但諧振時L和C兩端的等效阻抗為零（相當(dāng)于短路）。并聯(lián)諧振電路一、GLC并聯(lián)電路G二、并聯(lián)諧振的定義由于發(fā)生在并聯(lián)電路中，所以稱為并聯(lián)諧振。三、并聯(lián)諧振的條件四、諧振頻率角頻率頻率該頻率稱為電路的固有頻率。五、并聯(lián)諧振的特征1、輸入阻抗最大2、端電壓達(dá)最大值可以根據(jù)這一現(xiàn)象判別并聯(lián)電路諧振與否。六、品質(zhì)因數(shù)并聯(lián)諧振時有所以并聯(lián)諧振又稱電流諧振。如果Q>>1，則諧振時在電感和電容中會出現(xiàn)過電流，但從L、C兩端看進(jìn)去的等效電納等于零，即阻抗為無限大，相當(dāng)于開路。3.6三相電路一、對稱三相電源 對稱三相電源是由3個等幅值、同頻率、初相依次相差120°的正弦電壓源連接成星形或三角形組成的電源。+-A-+B+-CNN+---++ABC星形接法三角形接法3個電源依次稱為A相、B相和C相，它們的電壓為：Ou=0它們對應(yīng)的相量形式為是工程上為了方便而引入的單位相量算子。120°120°120°=0二、三相電壓的相序

上述三相電壓的相序（次序）A、B、C稱為正序或順序。 與此相反，如B相超前A相120°，C相超前B相120°， 這種相序稱為反序或逆序。 電力系統(tǒng)一般采用正序。三、三相電路的基本概念1、端線： 從3個電壓源正極性端子A、B、C向外引出的導(dǎo)線。2、中線： 從中（性）點(diǎn)N引出的導(dǎo)線。3、線電壓： 端線之間的電壓。4、相電壓 電源每一相的電壓，或負(fù)載阻抗的電壓。5、線電流 端線中的電流。6、相電流 各相電源中的電流或負(fù)載阻抗的電流。相電壓線電壓線電流又是相電流相電壓又是線電壓線電流相電流+-A-+B+-CNN+---++ABCiAiAiAB四、電源和負(fù)載的連接1、負(fù)載的連接方式 負(fù)載也可以連接成星形或三角形。 當(dāng)三相阻抗相等時，就稱為對稱三相負(fù)載。2、三相電路 從對稱三相電源的3個端子引出具有相同阻抗的3條端線（或輸電線），把一些對稱三相負(fù)載連接在端線上就形成了對稱三相電路。 實(shí)際三相電路中，三相電源是對稱的，3條端線阻抗是相等的，但負(fù)載則不一定是對稱的。3、三相電路的連接方式 三相電源為星形電源，負(fù)載為星形負(fù)載，稱為Y-Y連接方式； 三相電源為星形電源，負(fù)載為三角形負(fù)載，稱為Y-△連接方式； 此外還有△-Y連接方式和△-△連接方式。線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系

三相電源的線電壓和相電壓、線電流和相電流之間的關(guān)系都與連接方式有關(guān)。對于三相負(fù)載也是如此。一、線電壓與相電壓的關(guān)系

1、星形連接+-A-+B+-CNN對于對稱星形電源，依次設(shè)其線電壓為相電壓為---+-A-+B+-CNN

線電壓與對稱相電壓之間的關(guān)系可以用圖示電壓正三角形說明， 相電壓對稱時，線電壓也一定依序?qū)ΨQ，NABC電壓相量圖

依次超前相應(yīng)相電壓的相位為30°。 實(shí)際計(jì)算時，只要算出一相就可以依序?qū)懗銎溆鄡上?。線電壓是相電壓的倍，---+-A-+B+-CNN2、三角形電源3、對稱星形負(fù)載和三角形負(fù)載 以上有關(guān)線電壓和相電壓的關(guān)系同樣適用。+---++ABC二、線電流和相電流的關(guān)系1、星形連接 線電流顯然等于相電流。2、三角形連接___+++NABCZlZlZlZZZA’B’C’___+++NABCZlZlZlZZZA’B’C’---電流相量圖

線電流與對稱的三角形負(fù)載相電流之間的關(guān)系可以用圖示電流正三角形說明， 相電流對稱時，線電流也一定對稱，

依次滯后相應(yīng)相電流的相位為30°。 實(shí)際計(jì)算時，只要算出一相就可以依序?qū)懗銎溆鄡上唷＞€電流是相電流的倍，___+++NABCZlZlZlZZZA’B’C’---對稱三相電路的計(jì)算

三相電路實(shí)際上是正弦電流電路的一種特殊類型。 因此，前面對正弦電流電路的分析方法對三相電路完全適用。 根據(jù)三相電路的一些特點(diǎn)，可以簡化對稱三相電路分析計(jì)算。ACBNZ相電流(負(fù)載上的電流)：ZZ1.星形接法及計(jì)算線電流(火線上的電流)：

ACBNZZZ星形接法特點(diǎn)相電流=線電流*:中線電流線電壓=相電壓,線電壓領(lǐng)先于相電壓30°。ACBNZZZ星形接法特點(diǎn)ACBNZAZBZC負(fù)載星形接法時的一般計(jì)算方法解題思路：

一般線電壓為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。（1）負(fù)載不對稱時，各相單獨(dú)計(jì)算。（2）負(fù)載對稱時，只需計(jì)算一相。

（3）負(fù)載對稱，只要求電流、電壓大小時，僅算一相有效值即可。關(guān)于中線的結(jié)論

中線的作用在于，使星形連接的不對稱負(fù)載得到相等的相電壓。

照明電路中絕對不能采用三相三線制供電，而且必須保證中線可靠。

為了確保中線在運(yùn)行中不斷開，其上不允許接保險絲也不允許接刀閘。

2三角形接法及計(jì)算ACB特點(diǎn)：線電壓=相電壓各電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA相電流線電流（2）負(fù)載對稱時（ZAB=ZBC=ZCA=Z

），各相電流有效值相等，相位互差120

。有效值為：ACBZABZBCZCA（1）負(fù)載不對稱時，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。同理：設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為0

。負(fù)載對稱時，三角形接法線、相電流的相位關(guān)系A(chǔ)BC負(fù)載對稱時三角形接法的特點(diǎn)ACB注意電路中規(guī)定的正方向三相電路的功率有功功率：無功功率：視在功率：在三相負(fù)載對稱的條件下：3.7安全用電基本知識

一、電流對人體的危害

一般說50～60Hz的交流電：人能感到的觸電電流約為1mA；能夠自行擺脫電源的觸電電流10mA；觸電電流達(dá)到50mA以上，將引起心室顫動；

因此，國際電工委員會規(guī)定的安全電流（擺脫電流）為30mA·s。電擊：電流通過人體，使內(nèi)部器官組織受損。電傷：在電弧的作用下，對人體的外部傷害，如燒傷等。根據(jù)觸電傷害的性質(zhì)可分為：電擊的傷害程度與下列因素有關(guān)人體電阻的大小電流通過的時間長短電流的大小電流的頻率二、接地與接零采取適當(dāng)?shù)慕拥鼗蚪恿惚Ｗo(hù)措施，防止各種故障情況下出現(xiàn)的人身傷亡或設(shè)備損壞事故的發(fā)生。1、工作接地：

為了保證供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的正常工作而進(jìn)行的接地。如變壓器的中性點(diǎn)接地。我國規(guī)定，低壓配電系統(tǒng)的工作接地極接地電阻不大于4Ω。

2、保護(hù)接地：為了保證人身安全、防止觸電事故而進(jìn)行的接地。如電氣設(shè)備的金屬外殼（或金屬構(gòu)架）接地。我國規(guī)定，低壓用電設(shè)備的接地電阻不大于4?。3、接零（保護(hù)接零）：為防止觸電，保證安全，將電氣設(shè)備正常運(yùn)行時不帶電的金屬外殼與零線相連。4、重復(fù)接地：在中性點(diǎn)直接接地的低壓系統(tǒng)中，當(dāng)采用保護(hù)接零時，為了確保接零保護(hù)系統(tǒng)的安全可靠，除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還必須在零線的其它地點(diǎn)再進(jìn)行必要的接地。根據(jù)國際電工委員會（IEC）規(guī)定，低壓配電系統(tǒng)的接地方式有TN系統(tǒng)TT系統(tǒng)IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)，表示系統(tǒng)型式

符號的含義為：第一個字母表示電源端的接地狀態(tài)：

T——表示直接接地；

I——表示不直接接地，即對地絕緣或經(jīng)

1k?以上的高阻抗接地。第二個字母表示負(fù)載端接地狀態(tài)：

T——表示電氣設(shè)備金屬外殼的接地與電源端接地相互獨(dú)立；

N——表示負(fù)載側(cè)接地與電源端工作接地作直接電氣連續(xù)。TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)又分為TN－C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)。C——表示中性線（N）與保護(hù)線（PE）合用為一根導(dǎo)線（PEN）；

S——表示中性線（N）與保護(hù)線（PE）分開設(shè)置，為不同的導(dǎo)線。真題練兵1：真題練兵2：真題練兵3：4RC和RL電路暫態(tài)過程

三要素分析法

tE穩(wěn)態(tài)暫態(tài)舊穩(wěn)態(tài)新穩(wěn)態(tài)過渡過程:C電路處于舊穩(wěn)態(tài)KRE+_開關(guān)K閉合電路處于新穩(wěn)態(tài)RE+_“穩(wěn)態(tài)”與“暫態(tài)”的概念:

有儲能元件（L、C）的電路在電路狀態(tài)發(fā)生變化時（如：電路接入電源、從電源斷開、電路參數(shù)改變等）存在過渡過程；沒有儲能作用的電阻（R）電路，不存在過渡過程。

電路中的

u、i在過渡過程期間，從“舊穩(wěn)態(tài)”進(jìn)入“新穩(wěn)態(tài)”，此時u、i

都處于暫時的不穩(wěn)定狀態(tài)，所以過渡過程又稱為電路的暫態(tài)過程。

產(chǎn)生過渡過程的電路及原因?初始值f(0+)穩(wěn)態(tài)值f(∞)時間常數(shù)τ（僅適用直流激勵）tof(t)f(∞)f(0+)tof(t)f(∞)f(0+)三要素法三要素公式：(1)uc(0+)

與iL(0+)

按換路定則求出

C視作開路iL(0+)=iL(0-)(2)其它電路變量的初始值1．初始值f(0+)的計(jì)算應(yīng)畫出t=0+的等效電路，然后按電阻電路計(jì)算L視作短路uc(0+)=uc(0-)在t→∞的等效電路中，因?yàn)橹绷髯饔秒姼幸曌鞫搪?．穩(wěn)態(tài)值f(∞)的計(jì)算當(dāng)t→∞，作出t→∞的等效電路，然后按電阻電路計(jì)算電容視作開路所以3．時間常數(shù)τ的計(jì)算RC電路RL電路 Ro為換路后的電路，從動態(tài)元件兩端看進(jìn)去的戴維寧等效電阻。τ=L/R0τ=R0C當(dāng)正確求出f(0+)，f(∞)及τ三要素后，即可按上式寫出變量的完全響應(yīng)。注意標(biāo)注單位4．三要素法求完全響應(yīng)s(t=0)

電容C=0.1F，求S閉合后電容兩端的電壓uC和電流i。解：利用三要素法先求出uC 1、求初值例：is(t=0)2、求終值10V2Ω5ΩuCs(t=0)3、求時間常數(shù)Ro=2//5=10/7ΩR02Ω5Ω4、s(t=0)ii=-電流i也可以通過三要素法直接求得s(t=0)i換路后的電路10V2Ω5ΩuCi10V2Ω5ΩuCii

的初值i1i2i

的終值S(t=0)i求電路中的電流

i和iL。解：1、求初值2、求終值例：S(t=0)i3、求時間常數(shù)4、真題練兵：5變壓器與電動機(jī)

5.1變壓器的電壓、電流和阻抗變換5.2三相異步電動機(jī)的使用5.3常用繼電一接觸器控制電路

預(yù)備知識5.1變壓器鐵芯高壓繞組低壓繞組組成：

閉合鐵心和高壓、低壓繞組

變壓器的電壓、電流和阻抗變換

電壓變換

電流變換

阻抗變換阻抗變換舉例：揚(yáng)聲器上如何得到最大輸出功率RsRL信號源設(shè)：信號電壓的有效值:U1=50V;信號內(nèi)阻：Rs=100;負(fù)載為揚(yáng)聲器，其等效電阻：RL=8。求：負(fù)載上得到的功率解：（1）將負(fù)載直接接到信號源上，得到的輸出功率為：Rs（2）將負(fù)載通過變壓器接到信號源上。輸出功率為：設(shè)變比則：結(jié)論：由此例可見加入變壓器以后，輸出功率提高了很多。原因是滿足了電路中獲得最大輸出的條件（信號源內(nèi)、外阻抗差不多相等）。真題練兵：5.2三相異步電動機(jī)的使用

返回YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座線繞式鼠籠式鼠籠轉(zhuǎn)子三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。組成：定子鐵心、定子繞組和機(jī)座。

轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸。1三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)（1）轉(zhuǎn)動原理：

演示圖

三相異步電動機(jī)的工作原理

磁鐵閉合線圈1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致

結(jié)論：異步2.線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢

異步電動機(jī)定子上有三相對稱的交流繞組，三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場（動畫）2旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生XBZAYCAXYCBZAXYCBZ三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小

一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。則

同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：AXYCBZ點(diǎn)擊上圖極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。AXBYCZ極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'點(diǎn)擊上圖極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系點(diǎn)擊上圖（1）三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)同步轉(zhuǎn)速2常用公式

（2）轉(zhuǎn)差率異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動機(jī)起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）（3）轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的頻率取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度n0Tn額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，輸出額定功率

時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。(4)（牛頓?米）nN（電動機(jī)在額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)矩。）

如果電機(jī)將會因帶不動負(fù)載而停轉(zhuǎn)。最大轉(zhuǎn)矩：(5)電機(jī)帶動最大負(fù)載的能力。n0Tn過載系數(shù)：三相異步機(jī)起動轉(zhuǎn)矩：(6)電機(jī)起動時的轉(zhuǎn)矩。n0Tn體現(xiàn)了電動機(jī)帶載起動的能力。若電機(jī)能起動，否則將起動不了。3機(jī)械特性和電路參數(shù)的關(guān)系和電壓的關(guān)系結(jié)論：和轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系R2的

改變

：鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的金屬材料不同，線繞式電機(jī)外接電阻不同。

結(jié)論：4

三相異步電動機(jī)的使用三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的調(diào)速三相異步電動機(jī)的制動（1）三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的5~7倍。定子電流原因：起動時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低影響其他負(fù)載工作頻繁起動時造成熱量積累電機(jī)過熱影響：三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動二三十千瓦以下的異步電動機(jī)一般采用直接起動。（2）降壓起動Y－起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動重點(diǎn)是Y－起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。Y－起動：正常運(yùn)行AZBYXC

起動ABCXYZ設(shè)：電機(jī)每相阻抗為AZBYXC正常運(yùn)行UPABCXYZ起動UP'（2）Y－起動應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合Y－起動。轉(zhuǎn)子串電阻起動定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子起動時將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動后將R短路。轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點(diǎn)：適于轉(zhuǎn)子為線繞式的電動機(jī)起動。（1）

（2）R2選的適當(dāng)，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動電流，又可以增加起動力矩。（2）三相異步電動機(jī)的調(diào)速方式1.改變極對數(shù)有級調(diào)速。2.

改變轉(zhuǎn)差率

無級調(diào)速。調(diào)速方法：調(diào)速：在同一負(fù)載下能得到不同的轉(zhuǎn)速。適用于鼠籠式電動機(jī)適用于繞線式電動機(jī)3.改變電源頻率

(變頻調(diào)速)

無級調(diào)速

（4）三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)三相異步電動機(jī)型號Y132M-4 功率7.5KW頻率50Hz電壓380V 電流15.4A 接法 轉(zhuǎn)速1440r/min 絕緣等級B工作方式：連續(xù)功率因數(shù)0.85效率(%)87

年月編號XX電機(jī)廠1.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高機(jī)座長度代號磁極數(shù)Y132M--4磁極數(shù)(極對數(shù)p=2)同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=1440轉(zhuǎn)/分3.額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.4.額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。5.額定功率：

額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時軸上輸出的功率（），不等于從電源吸收的功率（）。兩者的關(guān)系為：其中鼠籠電機(jī)=72－93％

額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功率因數(shù)很低約為0.2~0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。注意：實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。6.功率因數(shù)(cos1)：P2PNcos1真題練兵：有一臺6kW的三相異步電動機(jī)，其額定運(yùn)行轉(zhuǎn)速為148rpm，額定電壓為380V，全壓啟動轉(zhuǎn)矩是額定運(yùn)行轉(zhuǎn)矩的1.2倍，現(xiàn)采用Δ－Y啟動以降低其啟動電流，此時的啟動轉(zhuǎn)矩為：5.3常用繼電一接觸器控制電路1點(diǎn)動控制電路2單向旋轉(zhuǎn)控制電路3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路4時間控制基本線路

低壓電器手動控制電器自動控制電器閘刀開關(guān)組合開關(guān)按鈕……自動空氣斷路器接觸器繼電器……時間繼電器中間繼電器……

預(yù)備知識——低壓電器簡介保護(hù)控制電器低壓斷路器熔斷器熱繼電器1閘刀開關(guān)2組合開關(guān)3控制按鈕1手動控制電器1閘刀開關(guān)低壓隔離開關(guān)：在無負(fù)載下操作。低壓負(fù)荷開關(guān)：通斷負(fù)荷電流。閘刀開關(guān)廣泛用于500V以下的電路中接通和斷開小電流電路，或作為隔離電源的明顯斷開點(diǎn)，以確保檢修、操作人員的安全。一般符號隔離開關(guān)HD系列隔離開關(guān)負(fù)荷開關(guān)

2組合開關(guān)

組合開關(guān)又叫轉(zhuǎn)換開關(guān)，有單極、雙極和三極三種，用于小容量籠型異步電動機(jī)的直接起動及正反轉(zhuǎn)控制，照明電源的接通與分?jǐn)嗟取?控制按鈕常開(動合)按鈕電路符號SB1）作用：接通或斷開控制電路。2）

符號：2自動控制電器

行程開關(guān)接觸器3繼電器1行程開關(guān)用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動切換等。結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。常開（動合）觸頭電路符號ST常閉（動斷）觸頭電路符號ST2交流接觸器作用：遠(yuǎn)距離頻繁接通和斷開主電路。接觸器控制對象：電動機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。交流接觸器的結(jié)構(gòu)圖~~~線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機(jī)動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源

組成:由電磁鐵和觸點(diǎn)兩部分組成。觸點(diǎn)(按用途)主觸點(diǎn)：接在主電路中，通過較大電流，應(yīng)采用滅弧措施。輔助觸點(diǎn)：接在控制電路中，通過較小電流。觸點(diǎn)(按狀態(tài))常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)接觸器有關(guān)符號：接觸器線圈接觸器主觸頭常開常閉接觸器輔助觸頭簡單的接觸器控制ABCM3~刀閘起隔離作用自保持停止按鈕起動按鈕特點(diǎn)：小電流控制大電流。3繼電器

繼電器是根據(jù)某一輸入量來換接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電器，起傳遞信號的作用。電壓繼電器電流繼電器時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護(hù)）功率繼電器溫度、頻率…...繼電器類型：（按輸入信號的性質(zhì)分類）

時間繼電器類型：機(jī)械式空氣阻尼式電氣式阻容式數(shù)字式1）時間繼電器：可以延時或周期性定時接通或分?jǐn)嗫刂齐娐贰?。。。。。。。。時間繼電器觸頭類型斷電式常閉斷電后延時閉合常開斷電后延時斷開通電式瞬時動作延時動作常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開通電后延時閉合常閉通電后延時斷開2）中間繼電器：

作用：用來傳遞信號和同時控制多個電路。

組成：基本同交流接觸器。區(qū)別是觸點(diǎn)多，流過的電流小。

符號：同交流接觸器。3保護(hù)控制電器1低壓斷路器2熔斷器3熱繼電器4漏電開關(guān)1）作用：低壓保護(hù)電器，可實(shí)現(xiàn)短路，過載，失壓保護(hù)。2）原理：利用電磁鐵的作用原理，故障時斷開觸點(diǎn)；故障消除后，可自動閉合觸點(diǎn)。1

低壓斷路器（自動空開）低壓斷路器結(jié)構(gòu)圖作用：可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。低壓斷路器（自動空開）結(jié)構(gòu)過流脫扣器欠壓脫扣器工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。2低壓熔斷器作用：最簡單、有效地進(jìn)行短路保護(hù)。電路符號FU安秒特性tIF3熱繼電器

主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)。由于熱慣性，不可做短路保護(hù)。

1—發(fā)熱元件2—主雙金屬片3—導(dǎo)板4—補(bǔ)償片

5—推桿6—動觸頭7—靜觸頭8—復(fù)位按鈕9—調(diào)節(jié)裝置熱繼電器外型及動作原理示意圖發(fā)熱元件雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片工作原理：

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開?？郯鍩崂^電器的符號發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭KHKH1異步機(jī)的點(diǎn)動控制M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB動作過程觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動；控制電路主電路2異步機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)控制電路KM自鎖自鎖的作用按下按鈕（SB），線圈（KM）通電，電機(jī)起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動按鈕停車按鈕KMSB1KMSB2KHM3~ABCKMFUQSKH電流成回路，只要接兩相就可以了。異步機(jī)的直接起動+過載保護(hù)發(fā)熱元件熱繼電器觸頭例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機(jī)KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。多地點(diǎn)控制乙地甲地QSKHM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(1)SB3：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn)：動作不夠可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主電路控制電路點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(2)SBKASB1KASB2KHKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）?？刂脐P(guān)系SB：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行

以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動、又能連續(xù)運(yùn)行KMSB1KMSB2KHSB不能點(diǎn)動！思考題3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路KMFKMFSB1SBFKHM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR

該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(2)--加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSKHKMRSBR互鎖KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(3)--雙重互鎖KMRM3~ABCKMFFUQSKH電器互鎖機(jī)械互鎖雙保險機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）可逆旋轉(zhuǎn)控制電路（4）------行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSKH

行程控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BA基本的行程控制電路

控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動作過程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車（反向運(yùn)行同樣分析）行程控制的應(yīng)用舉例--自動往復(fù)運(yùn)動正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行

2.到位后能自動返回電機(jī)STaSTbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自動往復(fù)運(yùn)動控制電路

限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運(yùn)行停車的同時，自動起動反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施（1）電機(jī)的