电工基础知识(培训)课件

电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 电工基础知识电工作业安全技术培训1 电工基础知识电工作业安全技术培训电工基础知识电工作业安全技术培训1 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容前言点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容2标题添加点击此处输入相点击此处输入前言点击此处输入标题添加点标题添加点击此处输入相点击此处输入前言点击此处输入标题添加点 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训电工作业人员一、电工作业和电工作业人员 电工作业指从事电气装置的安装、运行、检修、试验等工作的作业 电工作业包括低压运行维修、高压运行维修及行业专业性电工作业。3电工作业人员一、电工作业和电工作业人员电工作业人员一、电工作业和电工作业人员3 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 关于高压与低压的划分存在着不同的说法 。电业安全规程和电工作业人员安全考核标准按照设备对地电压，250V 250V（工频50Hz50Hz）及以下者划定为低压。将250V250V以上者划定为高压。低压电器基本标准等国家标准将1200V1200V及以下的电器列为低压电器。民用建筑电气设计规范等更多标准将1000V1000V以下划为低压配电范围。1000V1000V一下常见的只有配电电压0.23/0.4kV0.23/0.4kV（相应的用电电压220/380V220/380V）的系统。其对地电压一般不超过250V250V。因此，标准的不协调尚不致对高、低压电工作业造成误解。44 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 电工作业人员指直接从事电工作业的人员。电工作业人员必须年满1818岁，必须具备初中以上文化程度，不得有妨碍从事电工作业的病症和生理缺陷。从技术上考虑，电工作业人员必须具备必要的电气专业知识和电气安全技术知识；按其职务和工作性质，应熟悉有关安全规程；应学会必要的操作技能和触电急救方法。5 5 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 电工人员必须经过安全技术培训，并经过考试合格后方可从事电工作业。新参加电气工作的人员、实习人员和临时参加劳动的人员，必须经过安全知识教育后，方可参加制定的工作，但不得单独工作。对外单位派来支援的电气工作人员，工作前应介绍现场电气设备接线情况和有关安全措施。6 6 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 电工是特殊工种、又是危险工种。首先，其作业过程和工作质量不但关联着自身的安全，而且关联着他人和周围设备设施的安全；其次，专业电工工作点分散、工作性质不专一，不便于跟班检查和追踪检查。因此，专业电工必须掌握必要的电气安全技能，必须具备良好的电气安全知识。二、电工作业人员的安全职责7二、电工作业人员的安全职责二、电工作业人员的安全职责7 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 专业电工应当了解生产与安全的辩证统一，把生产和安全看作是一整体，充分理解“生产必须安全，安全促进生产”的基本原则，不断提高安全意识。就岗位安全职责而言，专业电工应做到以下几点：8 8 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 就岗位安全职责而言，专业电工应做到以下几点：（1 1）严格执行各项安全标准、法规、制度和规程。包括各种电气标准、电气安装规范和验收规范、电气运行管理规程、电气安全操作规程及其他有关规定。（2 2）遵守劳动纪律，终于职责，做好本职工作，认真执行电工岗位安全责任制。9 就岗位安全职责而言，专业电工应做到以下几点：就岗位安全职责而言，专业电工应做到以下几点：9 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训（3 3）正确使用各种工具和劳动保护用品，安全地完成各项生产任务。（4 4）努力学习安全规程、电气专业技术和电气安全技术；参加各项有关的安全活动；宣传电气安全；参加安全检查，并提出意见和建议等。1010 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 专业电工应树立良好的职业道德。除前面提到的忠于职责、遵守纪律、努力学习外、还应注意互相配合，共同完成生产任务。应特别注意杜绝以 电谋私、制造电气故障等违法行为。培训和考核是提高专业安全技术水 平，使之获得独立操作能力的基本途径。通过培训和考核，最大限度地提高专业电工的技术水平和安全意识11 11 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 1.电路：由电气器件或设备，按一定方式连接起来，完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。第一章 直流电路一、电路2.组成：电源、负载和中间环节。220V开关S镇流器L启辉器Q日光灯管R日光灯实际电路 电容器C外电路内电路12 1.电路：由电气器件或设备，按一定方式连接起来，电路：由电气器件或设备，按一定方式连接起来，电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路一、电路Q0Q1Q2Q3C11DFF0CPCPC11DFF1C11DFF2C11DFF3Di0000000010111000000001111000000010110000011011000001010000010000001000003.电路的主要功能(1)进行能量的转换、传输和分配(2)实现信号的传递、存储和处理强电弱电131.2 直流电路一、电路直流电路一、电路Q0Q1Q2Q3C11DFF0CPC 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1 电路及其基本物理量二、电流1.1.定义：电荷有规则的定向移动。2.2.大小：用电流强度来衡量。即：单位时间内通过导体横截面的电量。电流的单位：A（安培）、kA（千安）、mA(毫安）、A（微安）3.3.电流方向：正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向(客观存在）客观存在）4.4.电流种类：交流和直流141.1 电路及其基本物理量二、电流电路及其基本物理量二、电流1.定义：电荷有规则的定向定义：电荷有规则的定向 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1 电路及其基本物理量三、电压1.1.定义：（又称电位差）衡量电场力做功本领大小的物理量。电场力把单位正电荷从一点移到另一点所做的功。单位：V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）2 2方向：实际方向：高电位 低电位151.1 电路及其基本物理量三、电压电路及其基本物理量三、电压1.定义：（又称电位差）衡定义：（又称电位差）衡 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1 电路及其基本物理量四、电位1.定义：:电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做的功。单位：V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）方向：无(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中各点的电位也将随之改变；(2)(2)电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而变，不同而变，即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。2.电位与电压的异同：161.1 电路及其基本物理量四、电位电路及其基本物理量四、电位1.定义：定义：:电场力把单位正电场力把单位正 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1 电路及其基本物理量五、电动势 1.定义：电源力把单位正电荷从“-”极板经电源内部移到“+”极板所做的功。2.大小：单位：伏特（同电压）3.方向：实际方向（低电位 高电位）参考方向（任选）171.1 电路及其基本物理量五、电动势电路及其基本物理量五、电动势 1.定义：电源力把单位定义：电源力把单位 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1 电路及其基本物理量六、电阻 RY型金属氧化膜电阻器 广泛应用于彩色电视机，计算机显示器、新电源和其他家用电器等高温条件下要求稳定性高的电路中 特点：小型、优质、阻燃、低噪音、质量一致、长期稳定RX27/RY27瓷壳型水泥固定电阻器特点：高可靠性、耐高温、耐电脉冲击、抗浪涌能力强、阻燃性好。RX21涂覆型线绕固定电阻器特点：高可靠性、功率范围大、耐潮湿、绝缘性好、抗浪涌能力强、阻燃性好。181.1 电路及其基本物理量六、电阻电路及其基本物理量六、电阻 RY型金属氧化膜电型金属氧化膜电 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1 电路及其基本物理量六、电阻 1.定义：导体对电流的阻碍作用。2.大小：电阻定律。单位：欧姆()，千欧(K)，兆欧(M)，191.1 电路及其基本物理量六、电阻电路及其基本物理量六、电阻 1.定义：导体对电流的阻定义：导体对电流的阻 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路二、电路的欧姆定律U=RIU=RIU=-RIU=-RI注意：用欧姆定律列方程时，一定要在图中标明参考方向！还可表示为：还可表示为：I=GUI=GU GG表示传导电流的能力，表示传导电流的能力，单位：单位：S S（西门子）（西门子）201.2 直流电路二、电路的欧姆定律直流电路二、电路的欧姆定律U=RIU=-RI 注意：用注意：用 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路三、电路的功与能 电场力在单位时间内所做的功称为电功率，简称功率。功率的单位：W（瓦）、kW（千瓦）1.电功率2.电能：P0P0，即W0W0，说明元件吸收功率（能量）；否则释放。211.2 直流电路三、电路的功与能直流电路三、电路的功与能 电场力在单位时间内电场力在单位时间内 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 有220V,100 W灯泡一个,其灯丝电阻是多少？每天用5h,一个月（按30天计算）消耗的电能是多少度？解：灯泡灯丝电阻为：1.2 直流电路三、电路的功与能例：一个月消耗的电能为：22 有有220V,100 W灯泡一个灯泡一个,其其 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路三、电路的功与能电流的热效应：3.焦耳楞次定律 如果电阻元件把接受的电能转换成热能,则从t0到t时间内。电阻元件的热量 Q,也就是这段时间内接受的电能W为：焦耳卡231.2 直流电路三、电路的功与能电流的热效应：直流电路三、电路的功与能电流的热效应：3.焦耳焦耳楞次楞次 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训四、基尔霍夫定律2.基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律（KCL）内容为:对于电路中任何一个节点，在任一瞬间流入节点的电流等于由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间流入(或流出)该节点的电流的代数和恒为0 0。或定律的依据：电流连续性原理 电荷守恒法则I1I2I3I4例或：（基尔霍夫第一定律)1.2 直流电路24四、基尔霍夫定律四、基尔霍夫定律2.基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训四、基尔霍夫定律2.基尔霍夫定律基尔霍夫电压定律（KVL）（基尔霍夫第二定律)内容为:对于电路中的任一回路,在任一瞬时,沿任意循行方向转一周，各段电压的代数和为 0 0。例如：回路a-d-c-aa-d-c-a电位升电位降电位降电位升基尔霍夫电压定律（另叙）对于电路中的任一回路,在任一瞬时,沿任意循行方向转一周，所有电位升高恒等于电位降落。任一回路,任一瞬时,沿任意循行方向转一周，电阻上的电压和恒等于电源电动势和。I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-1.2 直流电路25四、基尔霍夫定律四、基尔霍夫定律2.基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训四、基尔霍夫定律例3：求图示电路中R R3 3的端电压U U3 3和功率。已知：解：选定电流I I1 1、I I2 2、I I3 3的参考方向如图。对于B B节点，根据KCLKCL有：I I1 1+I+I2 2-I-I3 3-I-IS S=0=0 因为R R1 1、R R2 2为并联关系，有：U U2 2=I=I1 1R R1 1=I=I2 2R R2 2 选定回路1 1的绕行方向及U U2 2的参考方向如图，对回路1 1根据KVLKVL得到 I I2 2R R2 2+I+I3 3R R3 3=U=US S I1I2I3U3=30I3=-30VP P3 3=I=I3 3U U3 3=30W=30W（吸收功率）解得:I3=-1A1.2 直流电路26四、基尔霍夫定律例四、基尔霍夫定律例3：求图示电路中：求图示电路中R3的端电压的端电压U3和功率。已和功率。已 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路三、电路的功与能4.电阻的串联电路 两个电阻首尾相联，各电阻流过同一电流的连接方式，称为电阻的串联。（1 1）串联的各电阻的电流相等，即：（3 3）串联电路的总电阻等于各电阻的阻值之和.（2 2）串联电路的总电压等于各电阻的电压之和。（4）串联电路中各电阻的电压与其阻值成正比：即271.2 直流电路三、电路的功与能直流电路三、电路的功与能4.电阻的串联电路电阻的串联电路 两两 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路三、电路的功与能4.电阻的串联电路 应用：分压；限流 开关例:两只额定电压都为220V220V的白炽灯，额定功率分别为100W100W和15W15W，串联在照明电路中。求两灯实际的功率比为多少？解 额定功率为100W100W、额定电压为220V220V的白炽灯的电阻为：15W15W、220V220V的白炽灯的电阻为：由于串联，所以，串联后的等效电阻为：通过两灯的电流的功率功率为：2 2的功率为：281.2 直流电路三、电路的功与能直流电路三、电路的功与能4.电阻的串联电路电阻的串联电路 应应 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路三、电路的功与能5.电阻的并联电路（a）（b）两个二端电阻首尾分别相联，各电阻处于同一电压下的连接方式，称为电阻的并联。（）并联的各电阻的电压相等，即：（）并联电路的总电流等于各电阻的电流之和（）并联电路的总电导等于各电阻的电导之和，即：（）并联电路的各电阻的电流与其阻值成反比291.2 直流电路三、电路的功与能直流电路三、电路的功与能5.电阻的并联电路（电阻的并联电路（a）电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路三、电路的功与能5.电阻的并联电路 例：两只额定电压都为220V220V的白炽灯，电阻值分别为484484和3226.73226.7，并联在照明电路中。求两灯实际的功率比为多少？解 因为两个灯泡在电路中并联，有：301.2 直流电路三、电路的功与能直流电路三、电路的功与能5.电阻的并联电路电阻的并联电路 例：例：电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.2 直流电路三、电路的功与能5.电阻的并联电路例：在图（）中，求、端口的总电阻 。解 311.2 直流电路三、电路的功与能直流电路三、电路的功与能5.电阻的并联电路例：在图（电阻的并联电路例：在图（电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训第二章 电磁与 电磁感应一、直导体产生的感生电动势产生感生电动势的条件：导体作切割磁力线的运动。感生电动势的大小：垂直切割时，感生电势达到最大值：感生电动势的方向：右手定则判断 即：平伸右手，拇指与四指垂直，磁力线穿过手心，拇指指向运动方向，其余四指为感生电动势的方向。32第二章第二章 电磁与电磁与 电磁感应一、直导体产生的感生电动势产生感生电电磁感应一、直导体产生的感生电动势产生感生电 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3333 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3434 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3535 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3636 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3737 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训三、磁场的几个基本物理量38三、磁场的几个基本物理量三、磁场的几个基本物理量38 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3939 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训5、磁场强度405、磁场强度、磁场强度40 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训二、闭合线圈中的感生电动势产生感生电动势的条件：线圈中的磁通量发生变化。闭合线圈中感生电动势的方向判断：楞次定律。楞次定律：感生磁场总是阻碍原磁场的变化。用楞次定律判断感生磁场的步骤：首先判断原磁通的方向及其变化趋势；根据感生电流的磁场方向永远和原磁通变化趋势相反的原则确定感生电流的磁场方向；根据感生电流磁场的方向，用安培定则判断出感生电流的方向。41二、闭合线圈中的感生电动势产生感生电动势的条件：线圈中的磁通二、闭合线圈中的感生电动势产生感生电动势的条件：线圈中的磁通 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4242 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4343 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4444 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4545 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4646 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4747 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4848 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4949 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训5050 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训5151 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训第三章 交流电路一、交流电概念 1.1.交流电概念交流电:大小和方向都周期性变化、在一个周期上的平均值为零。正弦交流电:按正弦规律变化的交流电。Tut52第三章第三章 交流电路一、交流电概念交流电路一、交流电概念 1.交流电概念交流电概念交流电交流电:电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训第三章 交流电路一、交流电概念 2.2.正弦交流电动势的产生交流发电机的工作原理.swf.swfabcdKLABabcdK LBAabcdkLABabcdkLABabcdkABL0e tEm53第三章第三章 交流电路一、交流电概念交流电路一、交流电概念 2.正弦交流正弦交流 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 2.2.正弦交流电动势的产生 线圈相对磁极作切割磁感线转动，产生感生电动势。541.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 2.正弦交流电动势的产生正弦交流电动势的产生 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 2.2.正弦交流电动势的产生 线圈相对磁极作切割磁感线转动，产生感生电动势。551.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 2.正弦交流电动势的产生正弦交流电动势的产生 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 3.3.正弦交流电的几个基本物理量瞬时值最大值初相位最大值角频率初相位 i=Imsin(t+)角频率ImOit正弦交流电的三要素正弦交流电表达式为：正弦交流电的三要素561.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 3.正弦交流电的几个基本正弦交流电的几个基本 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 3.3.正弦交流电的几个基本物理量正弦交流电的三要素周期T T：变化一周所需要的时间（s s）。it频率f f：1s 1s 内变化的周数（HzHz）。T2角频率：正弦量 1s 1s 内变化的弧度数。T1f =2(rad/s)T交流电的周期、频率、角频率（变化快慢）=2fO571.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 3.正弦交流电的几个基本正弦交流电的几个基本 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 3.3.正弦交流电的几个基本物理量常见的频率值有线通信频率：300 5 000 Hz；无线通讯频率：30 kHz 3104 MHz高频加热设备频率：200 kHz 300 kHz。中国 和欧洲国家 50 Hz，美国、日本 60 Hz各国电网频率：例我国和大多数国家的电力标准频率是50Hz（工频），试求其周期和角频率。解 =2 f=2 3.14 50=314rad/s581.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 3.正弦交流电的几个基本正弦交流电的几个基本 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 3.3.正弦交流电的几个基本物理量正弦交流电的三要素如果热效应相当 Wd=Wa 则 I 是 i 的有效值。I =Im2U=Um2E=Em2正弦电量的有效值：RIRiWd=RI 2TWa=R i 2 dtT0e、i、uEm、Im、UmE、I、U瞬时值最大值有效值瞬时值、最大值、有效值（变化大小）591.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 3.正弦交流电的几个基本正弦交流电的几个基本 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 3.3.正弦交流电的几个基本物理量正弦交流电的三要素i=10 sin（1 000 t+30）Au=311sin（314 t60）V相位:t+初相位:t=0时的相位相位初相位相位、初相位、相位差（变化进程）i i=30,=30,u u=6060正弦量零值：负值向正值变化之间的零点.若零点在坐标原点左侧，0;0;若零点在坐标原点右侧,00601.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 3.正弦交流电的几个基本正弦交流电的几个基本 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一、交流电概念 3.3.正弦交流电的几个基本物理量正弦交流电的三要素相位差:同频率的正弦电量的初相位之差。i=100 sin（314 t+30）A u=311sin（314 t60）V =u i=60O 30=90611.4 单相交流电路一、交流电概念单相交流电路一、交流电概念 3.正弦交流电的几个基本正弦交流电的几个基本 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路二、正弦交流电的四种表示方法 1.1.解析法用三角函数式表示正弦交流量的方法。2 2.曲线法用正弦曲线表示交流电的方法。ImOit621.4 单相交流电路二、正弦交流电的四种表示方法单相交流电路二、正弦交流电的四种表示方法 1.解析法解析法 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训设正弦量:若:有向线段长度 =有向线段以速度 按逆时针方向旋转则:该旋转有向线段每一瞬时在纵轴上的投影即表示相应时刻正弦量的瞬时值。有向线段与横轴夹角=初相位u0 xyOO1.4 单相交流电路3.3.旋转矢量法 用一个在直角坐标中绕原点作逆时针方向不断旋转的矢量来表示正弦交流电的方法。63设正弦量设正弦量:若若:有向线段长度有向线段长度 =有向线段以速有向线段以速 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3.4 交流电路概述三、单一参数的交流电路电阻元件1.纯电阻电路金属导体：线性电阻：当u uR R与i i取关联参考方向时643.4 交流电路概述三、单一参数的交流电路交流电路概述三、单一参数的交流电路电阻元件电阻元件1.电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路一.纯电阻电路U电压、电流的关系a.频率：同c.大小关系：U=R I,Um=R ImI如：U=U0 则：I =I0 U=R IuitOiuuRib.相位：同d.相量表示：651.4 单相交流电路一单相交流电路一.纯电阻电路纯电阻电路U电压、电流的关系电压、电流的关系a.电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路1.纯电阻电路b.平均功率(有功功率):Oi、u、ptP=U I(1cos2t)p dtP=T10T=U I(W)a.瞬时功率:p=ui=Um sint Im sint=Um Im sin2t 功率关系p0 耗能元件。661.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路单相交流电路三、单一参数的交流电路1.纯电阻电路纯电阻电路b.电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路2.纯电感电路a.频率关系:同b.数量关系:Um=L Im U=L I 感抗:XL=L ()U=XLIc.相位关系:=u i=90 d.相量表示：U=j XL I电压、电流的关系Lui纯电感电路671.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路单相交流电路三、单一参数的交流电路2.纯电感电路纯电感电路a.电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路2.纯电感电路f.相量图：iue.波形图:IU如 I=I 0 则 U=U 9090w tOui681.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路单相交流电路三、单一参数的交流电路2.纯电感电路纯电感电路f.电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路2.纯电感电路a.瞬时功率:功率关系储能储能p 0ui+-ui+-ui+-ui+-+p 0p 0充电充电p 0充电充电p 0放电放电pouiou,ia.瞬时功率:功率关系 p0 电容储存电场能量 (电能电场能量)p0 电容释放电场能量 (电场能量电能)b.平均功率(有功功率):C C是非耗能元件是非耗能元件p=ui=U I sin2t731.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路单相交流电路三、单一参数的交流电路3.纯电容电路纯电容电路ui 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路3.纯电容电路功率关系c.无功功率：无功功率等于瞬时功率达到的最大值。描述电容与电源之间的双向能量交换，衡量能量交换的规模。单位：var为了同电感电路的无功功率相比较，设则：741.4 单相交流电路三、单一参数的交流电路单相交流电路三、单一参数的交流电路3.纯电容电路纯电容电路功功 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路+L+uiRCuCuLuR+1.电压与电流间的关系设：则U=UR+UL+UC=UR+UX751.4 单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路+L+u 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路2.电路的功率及功率因数PQS 视在功率无功功率有功功率功率因数：有功功率与视在功率的比值 761.4 单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路2.电路的功电路的功 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路2.电路的功率及功率因数例：一台单相电动机由220V电源供电，电路中电流是11A，cos=0.83，试求电动机的实在功率、有功功率和无功功率。解：视在功率为：有功功率为：无功功率为：771.4 单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路单相交流电路四、电阻、电感、电容串联电路2.电路的功电路的功 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.4 单相交流电路五、并联电路与功率因数的提高很多负载为感性的，如等日光灯电路、电动机，无功功率多。1.造成功率因数低的原因2.提高功率因数的意义提高输电效率提高负载对供电设备的利用率3.提高功率因数的方法：并联补偿法uiRLC781.4 单相交流电路五、并联电路与功率因数的提高很多负载为感单相交流电路五、并联电路与功率因数的提高很多负载为感 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训3.4 三相交流电路一、三相交流电1.1.三相制 由三个幅值相等、频率相同彼此之间相位互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。前面讲的交流电路，实际是三相电路的一相，因而称单相交单相交流电路流电路。另一方面，三相电路也可看作按一定规律组成的复杂交流电路，因而前面讨论的交流电路的一般规律和计算方法，在此仍然适用。793.4 三相交流电路一、三相交流电三相交流电路一、三相交流电1.三相制三相制 79 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路一、三相交流电2.2.三相制供电比单相制供电优越 在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。801.5 三相交流电路一、三相交流电三相交流电路一、三相交流电2.三相制供电比单相制供电三相制供电比单相制供电 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路一、三相交流电3.3.三相交流电的产生三相交流发电机120120U UA A U UC C U UB B 120120120120811.5 三相交流电路一、三相交流电三相交流电路一、三相交流电3.三相交流电的产生三相交三相交流电的产生三相交 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路一、三相交流电3.3.三相交流电的产生三相交流发电机120120U UA A U UC C U UB B 120120120120对称正弦量特点为：4.正弦量的相序三相交流电在相位上的先后次序称为相序。上述的三相电源的相序为ABC。在电力系统中一般用黄、绿、红黄、绿、红 区别A A、B B、C C 三相。821.5 三相交流电路一、三相交流电三相交流电路一、三相交流电3.三相交流电的产生三相交三相交流电的产生三相交 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路二、三相电源的接法1.1.电源的星形连接N N中点或零点N N火线中线或零线火线火线线电压相电压我国供电系统线电压 380V，相电压220V。三相四线制线电压超前于对应的相电压30度。831.5 三相交流电路二、三相电源的接法三相交流电路二、三相电源的接法1.电源的星形连接电源的星形连接N中中 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路二、三相电源的接法2.2.电源的三角形连接 问题：实际上电源内部有环流，加速电源绕组的老化；如果一相接反，环流会很大，烧毁电源。一般不用841.5 三相交流电路二、三相电源的接法三相交流电路二、三相电源的接法2.电源的三角形连接电源的三角形连接 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路三、三相负载的连接1.1.三相负载的星形连接i iB Bi iC Ci iN Ni iA AN N N N851.5 三相交流电路三、三相负载的连接三相交流电路三、三相负载的连接1.三相负载的星形连接三相负载的星形连接 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路三、三相负载的连接1.1.三相负载的星形连接i iB Bi iC Ci iN Ni iA AN N N N对称三相负载：三个相电流对称三相不对称负载：中线不能去掉，这样才能保证各项负载正常工作。三个相电流不对称中线的作用在于使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保安全，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。861.5 三相交流电路三、三相负载的连接三相交流电路三、三相负载的连接1.三相负载的星形连接三相负载的星形连接 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路三、三相负载的连接1.1.三相负载的星形连接例：有一台三相异步电动机为星形接线。接到线电压为380V的三相对称电源上。当电动机在额定负载下运行时，他的每相等效电阻为8欧，等效电抗为6欧，试求电动机的电流和功率因数。解：因负载和电源都是对称的，可以按一相计算。相电流为：星形接法时线电流等于相电流电动机的功率因数：871.5 三相交流电路三、三相负载的连接三相交流电路三、三相负载的连接1.三相负载的星形连接三相负载的星形连接 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路三、三相负载的连接2.2.三相负载的三角形连接i iC CA AB BC Ci iBCBCi iB Bi iA Ai iCACAi iABAB+u uABAB+u uBCBC+u uCACA线电流滞后于对应的相电流30度。当三相负载对称时，三个相电流对称，只要计算其中的一相电流，其他两项可按对称关系写。881.5 三相交流电路三、三相负载的连接三相交流电路三、三相负载的连接2.三相负载的三角形连三相负载的三角形连 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路三、三相负载的连接2.2.三相负载的三角形连接例：有一台三角形接法的三相异步电动机。满载时每相电阻为R=9.8欧，感抗=5.3欧，并由线电压为380V的三相电源供电，试求电动机的相电流和线电流。解：因负载和电源都是对称的，可以按一相计算。三角形接法时的相电压等于线电压，则相电流为：线电流为：891.5 三相交流电路三、三相负载的连接三相交流电路三、三相负载的连接2.三相负载的三角形连三相负载的三角形连 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路四、三相电路的功率有功功率：无功功率：视在功率：三相电路中，负载消耗的有功功率等于各相有功功率之和。若三相负载对称，则各相功率相等。三相总有功功率为：在三相对称电路中，不论负载星连还是三角连，其三相电路的功率还可根据线电压和线电流来计算：901.5 三相交流电路四、三相电路的功率有功功率：无功功率：视三相交流电路四、三相电路的功率有功功率：无功功率：视 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.5 三相交流电路四、三相电路的功率例：有一台星形接法的三相异步电动机，接到相电压为220V的三相电源上，其每相电流是10A，电动机的功率因数为0.72，试求电动机的有功功率和无功功率。解：三相对称的有功功率为：功率因数角为：无功功率为：911.5 三相交流电路四、三相电路的功率例：有一台星形接法的三三相交流电路四、三相电路的功率例：有一台星形接法的三 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训第四章 ：变压器与三相异步电动机92第四章第四章：变压器与三相异步电动机：变压器与三相异步电动机92 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训变压器功能：变电压：电力系统 变阻抗：电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器）变电流：电流互感器 93变压器功能：变电压：电力系统变压器功能：变电压：电力系统 变阻抗：电子电路中的阻抗变阻抗：电子电路中的阻抗 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 发电厂1.051.05万伏输电线2222万伏升压变电站1 1万伏降压 变压器应用举例降压实验室380/220380/220伏降压仪器3636伏降压94 发电厂输电线升压变电站降压发电厂输电线升压变电站降压 变压器应用举例变压器应用举例降压实验室降压降压实验室降压 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训单相变压器 变压器的基本结构和工作原理铁芯原边绕组副边绕组一.结构：95单相变压器单相变压器 变压器的基本结构和工作原理铁芯原边副边一变压器的基本结构和工作原理铁芯原边副边一.结结 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训变压器符号：工作过程：96变压器符号：工作过程：变压器符号：工作过程：96 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训空载运行 ：原边接入电源，副边开路。接上交流电源 原边电流 i i1 1等 于励 磁电流 i i1010 产生感应电动势二.工作原理 i i1010 产生磁通（交变）（方向符合右手定则）97空载运行空载运行：原边接入电源，副边开路。接上交流电源：原边接入电源，副边开路。接上交流电源 原边电原边电 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训结论：改变匝数比，就能改变输出电压。K K为变比原、副边电压关系根据交流磁路的分析可得：时 （变电压）98结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。K为变比原、副边电压关系为变比原、副边电压关系 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训负载运行Z Z 副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了电流 i i2 2 。此电流在磁路中也会产生磁通，从而影响原边电流 i i1 1。但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变 。带负载后磁动势的平衡关系为：99负载运行负载运行Z 副边带负载后对磁路的副边带负载后对磁路的99 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训结论：原、副边电流与匝数成反比 由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流 很小，可忽略 。即：原、副边电流关系 （变电流）100结论：原、副边电流与匝数成反比结论：原、副边电流与匝数成反比 由于变压器铁芯材料的导由于变压器铁芯材料的导 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.变压器的基本结构u u1 1i i1010A AX XN N1 1N N2 2u u2020ax xS S用硅钢片叠压制成的变压器铁芯。与电源相接的一次绕组。|Z ZL L|与负载相接的二次绕组。变压器的主体结构是由铁芯和绕组两大部分构成的。变压器的绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间均相互绝缘。2 2、变压器的铭牌（P104P104）1011.变压器的基本结构变压器的基本结构u1i10AXN1N2u20axS用用 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。额定容量 传送功率的最大能力。（理想）1 1 变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）102 额定电压额定电压 额定电流额定电流 额定容量额定容量（理想）（理想）1 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训容量 S SN N 输出功率 P P2 2 原边输入功率 P P1 1 输出功率 P P2 2注意：变压器几个功率的关系效率变压器功率因数容量：原边输入功率：输出功率：103容量容量 SN 输出功率输出功率 P2 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训2 2 变压器的效率()为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。变压器的损耗包括两部分：铜损 (P PCUCU)：绕组导线电阻所致。磁滞损失：磁滞现象引起铁芯发热，造成的损失。涡流损失：交变磁通在铁芯中产生 的感应电流（涡流），造成的损失。铁损()()：P PFEFE1042 变压器的效率变压器的效率()为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。同极性端(同名端)A AX Xa ax x*4 4 变压器绕组极性及连接方法A AX Xa ax x*105 当电流流入两个线圈当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相同或流出）时，若产生的磁通方向相同 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训电器使用时两种电压（220V/110V220V/110V）的切换：220V220V：联结 2 2 3 3110V110V：联结 1 1 3 3，2 2 4 4线圈的接法1 13 32 24 4*106电器使用时两种电压（电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：）的切换：220V：1 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训220220V V：联结 2 2 3 3励磁两种接法下线圈工作情况的分析*1 13 32 24 4107220V：联结：联结 2 3励磁两种接法下线圈工作情况的分析励磁两种接法下线圈工作情况的分析*电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训110V110V：联结 1 1 3 3，2 2 4 41,31,32,42,4220V220V：联结 2 2 3 31 13 32 24 4*说明：两种接法下 不变，所以铁芯磁路的设计相同励磁 108110V：联结：联结 1 3，2 41,32,4220V：联结：联结 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训问题1 1：在110V110V 情况下，如果只用一个绕组（N N），行不行？答：不行（两绕组必须并绕）原边有两个相同绕组的电源变压器（220/110220/110），使用中应注意的问题：*1 13 32 24 41,31,32,42,4N N若两种接法铁芯中的磁通相等，则：109问题问题1：在：在110V 情况下，如果只用一个绕组（情况下，如果只用一个绕组（N），行不行？），行不行？电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训问题2 2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？结论：在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。答：有可能烧毁变压器两个线圈中的磁通抵消烧毁感应电势电流 很大原因：*1 13 32 24 4 110问题问题2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？结论：在极性不明确：如果两绕组的极性端接错，结果如何？结论：在极性不明确 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训4.3 4.3 三相异步电动机1.1.三相异步电动机的结构 与工作原理2.2.三相异步电动机的机械特性3.3.三相异步电动机的使用4.4.单相异步电动机1114.3 三相异步电动机三相异步电动机1.三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构111 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训交流电动机电动机直流电动机鼠笼式绕线式异步机同步机他励、并励、串励、复励鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、机械特性、控制方法 电动机的分类112交流电动机电动机直流电动机鼠笼式异步机他励、并励、串励、复励交流电动机电动机直流电动机鼠笼式异步机他励、并励、串励、复励 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1.三相异步电动机的结构与工作原理磁铁闭合线圈1131.三相异步电动机的结构与工作原理磁铁闭合三相异步电动机的结构与工作原理磁铁闭合113 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度（右手定则）闭合导线产生电流 i i（左手定则）通电导线在磁场中受力114磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1.1.线圈跟着磁铁转两者转动方向一致 结论：异步2.2.线圈比磁场转得慢1151.线圈跟着磁铁转线圈跟着磁铁转两者转动方向一致两者转动方向一致 结论：异步结论：异步2.线圈线圈 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训三相异步机的结构Y YB BZ ZX XA AC C转子定子定子绕组（三相）机座转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或 电流。三相定子绕组：产生旋转 磁场。线绕式鼠笼式鼠笼转子 116三相异步机的结构三相异步机的结构YBZXAC转子定子定子绕组机座转子：在旋转转子定子定子绕组机座转子：在旋转 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训旋转磁场的产生A AY YC CB BZ Z异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极()()电流出()电流入X X117旋转磁场的产生旋转磁场的产生AYCBZ异步机中异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极旋转磁场代替了旋转磁极(电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训A AX XY YC CB BZ ZA AX XB BY YC CZ Z合成磁场方向：向下118AXYCBZAXBYCZ合成磁场方向：合成磁场方向：118 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训X XB BZ ZA AY YC CA AX XY YC CB BZ ZA AX XY YC CB BZ Z同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：119XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得同理分析，可得119 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速:电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但 异步电动机无转距转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流提示：如果120电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速:电机转子转动方电机转子转动方 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 转差率 的概念：异步电机运行中:转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬间:（转差率最大）121 转差率转差率 的概念：异步电机运行中的概念：异步电机运行中:转差率转差率 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训例：异步电动机的额定转速n nN N=720r/min=720r/min，电源频率为50Hz.50Hz.求：电机是几极？额定转差率是多少？解：额定转速接近同步转速n n0 0=750r/min=750r/min该电机是8 8极电机122例：异步电动机的额定转速例：异步电动机的额定转速nN=720r/min，电源频率为，电源频率为5 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训三个重要转矩n n0 0T Tn n额定转矩 ：电机在额定电压下，以额定转速 运行，输出额定功率 时，电机转轴上输出的转矩。(1)(1)（牛顿 米）n nN N123三个重要转矩三个重要转矩n0Tn额定转矩额定转矩 ：电机在额定电：电机在额定电 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训 如果 电机将会因带不动负载而停转。最大转矩 ：(2)(2)电机带动最大负载的能力。n n0 0T Tn n求解124 如果如果 电机将会最大电机将会最大 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训过载系数：三相异步机 工作时，一定令负载转矩 ，否则电机将停转。致使注意：（1 1）三相异步机的 和电压的平方成正比，所以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。（2 2）电机严重过热125过载系数：三相异步机过载系数：三相异步机 工作时，一定令负载工作时，一定令负载 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训起动转矩 ：(3)(3)电机起动时的转矩。n n0 0T Tn n其中则体现了电动机带载起动的能力。若 电机能起动，否则将起动不了。起动能力=T=Tstst/T/TN N126起动转矩起动转矩 ：(3)电机起动时的转矩。电机起动时的转矩。n0 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训1 1）三相异步机铭牌与技术数据（1 1）型号 Y 132MY 132M4 4 磁极数(极对数 p p=2)=2)同步转速15001500转/分转差率3 3 三相异步电动机的使用（2 2）转速:电机轴上的转速（n n)。如：n n=1440 =1440 转/分1271）三相异步机铭牌与技术数据（）三相异步机铭牌与技术数据（1）型号）型号 Y 132M 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训（3 3）联接方式：Y/Y/接法：Y Y 接法：接法：A AB B C CZ ZX X Y YA A B B C CZ ZX X Y YA AB BC CX XY YZ ZA AZ ZB BY YX XC CA AB BC CX XY YZ Z接线盒：128（3）联接方式：联接方式：Y/接法：接法：Y 接法：接法：电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训（4 4）额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的 5 5。线电压A AZ ZB BY YX XC C线电压A AB BC CX XY YZ Z例：380/220 Y/380/220 Y/是指：线电压为380V380V时采用Y Y接法；当线电压为220V220V时采用 接法。129（4）额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.说说 电工作业安全技术培训电工作业安全技术培训（5 5）额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。如：表示三角接法下，电机的线电流为11.2A11.2A，相电流为6.48A6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A6.48A。（6 6）额定功率：额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（），不等于从电源吸收的功率（）。两者的关系为：其中鼠笼电机=72=729393130（5）额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。如：额定电流：定子绕组在指定