电工学(少学时)复习重点.ppt

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1 电工学复习 2 第1章直流电路 3 了解电路的作用和组成电路的通路开路和短路状态电路模型的概念掌握电位的计算用支路电流法叠加定理和等效电源定理分析电路的方法理解额定值负载大小和电功率平衡的概念参考方向和关联参考方向的意义理想电阻元件的耗能特性理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特性电路的基尔霍夫定律基本要求 4 1 7支路电流法支路电流法的解题步骤 1 确定支路数在图中标出各支路电流的参考方向对选定的回路标出回路循行方向 2 应用KCL对结点列出 n 1 个独立的结点电流方程 3 应用KVL对回路列出b n 1 个独立的回路电压方程通常可取网孔列出 4 联立求解b个方程求出各支路电流 5 试求各支路电流支路中含有恒流源注意 1 当支路中含有恒流源时若在列KVL方程时所选回路中不包含恒流源支路这时电路中有几条支路含有恒流源则可少列几个KVL方程 2 若所选回路中包含恒流源支路则因恒流源两端的电压未知所以有一个恒流源就出现一个未知电压因此在此种情况下不可少列KVL方程例题1 7 3 UX 6 1 叠加定理只适用于线性电路电路参数不随电压电流的变化而改变 1 8叠加定理恒压源不起作用就是将此恒压源用短路代替恒流源不起作用就是将此恒流源用开路代替 7 解 8 一戴维宁定理 1 9等效电源定理等效电压源的电压 UeS 等于有源二端网络的开路电压 UOC 等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻有源网络变无源网络的原则是电压源短路电流源断路 9 二诺顿定理等效电流源IeS为有源二端网络输出端的短路电流Isc 10 解 11 第三章交流电路 12 1 12 3 1正弦交流电的基本概念 3 2正弦交流电的相量表示法 3 3单一参数交流电路 3 4串联交流电路 3 5并联交流电路 3 6交流电路的功率 3 7电路的功率因数第3章交流电路 3 8电路中的谐振 3 9非正弦周期信号电路 13 掌握正弦交流电的相量表示法及其运算串并联电路中复阻抗阻抗阻抗角的计算串联并联和简单混联电路的计算方法功率P Q S的定义及其计算方法理解正弦交流电的三要素和各种表示方法元件RLC在交流电路中的作用功率因数提高的意义及方法串并联谐振的条件和特征基本要求 14 设正弦量电压的有效值相量 15 注意 1 只有正弦量才能用相量表示非正弦量不可以 2 只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上不同频率不行 3 相量只是表示正弦量而不等于正弦量相量的复数运算 1 加减运算 2 乘法运算 3 除法运算旋转因子 j逆时针转90 j顺时针转90 16 电路参数电路图参考方向阻抗电压电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率 R i u 设则 u i同相 0 L C 设则则 u领先i90 0 0 基本关系 i u i u 设 u落后i90 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 17 电路参数与电路性质的关系阻抗角 18 补充正弦交流电路的解题步骤 1 根据原电路图画出相量模型图电路结构不变相量形式的基尔霍夫定律相量复数形式的欧姆定律 2 根据相量模型列出相量方程式或画相量图 3 用相量法或相量图求解 4 将结果变换成要求的形式 19 阻抗三角形电压三角形功率三角形将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形 20 所以提高可使发电设备的容量得以充分利用所以提高可减小线路和发电机绕组的损耗必须保证原负载的工作状态不变即加至负载上的电压和负载的有功功率不变在感性负载两端并电容 1 提高功率因数的原则 2 提高功率因数的措施 21 3 8电路中的谐振谐振在同时含有L和C的交流电路中若调节电路的参数或电源的频率使电压和电流同相电路呈电阻性称电路处于谐振状态此时电路与电源之间不再有能量的交换 0 Q QL QC 0 22 例如图所示的正弦交流电路中已知I1 I2 10A U 100V 且同相求R XL XC及I 23 1 23 将 3 代入 1 2 得 24 上一页下一页返回 25 上一页下一页返回 26 上一页下一页返回 3 6 2 27 上一页下一页返回 28 上一页下一页返回 3 8 2 29 上一页下一页返回 30 上一页下一页返回 31 上一页下一页返回 32 第四章供电与用电 33 掌握三相电源和三相负载的联结方式对称三相电路中电压电流和功率的计算理解三相电路相序对称性等基本概念三相四线制供电系统中中线的作用不对称三相电路的分析方法和基本结论基本要求 34 三相交流电源的连接一星形接法线电流等于相电流相位相同二三角形接法中线的作用保证星形联结三相不对称负载的相电压对称 35 三相电路计算 36 负载星形接法时的一般计算方法 37 三相功率计算三相总功率 38 4 1 1某三相同步发电机三相绕组联结成星形时的线电压为10 5kV 若将它联结成三角形则线电压是多少若联结成星形时 L2相绕组的首末端接反了则三个线电压的有效值U12 U23和U31各是多少星形联结时UlY 10 5kV 三角形联结时相电压不变 UlD UpY 6 06kV 解 39 L2首末端接反电路图和相量图如图所示 U12 6 06kVU23 6 06kVU31 10 5kV 40 4 2 4有一三相四线制照明电路相电压为220V 已知三个相的照明灯组分别由34 45 56只白织灯并联组成每只白织灯的功率都是100W 求三个线电流和中线电流的有效值由于白织灯为电阻性负载电压和电流的相位相同解 41 4 2 5在如图所示三相电路中 R XC XL 25 接于线电压为220V的对称三相电源上求各相线中的电流解负载为不对称三相负载 42 各线电流如下 43 4 3 2某三相负载额定相电压为220V 每相负载的电阻为4 感抗为3 接于线电压为380V的对称三相电源上试问该负载应采用什么联结方式负载的有功功率无功功率和视在功率解星形联结 S 3UPIP 3 220 44V A 29040V A Q 3UPIPsin 3 220 44 0 6var 1742var P 3UPIPcos 3 220 44 0 8W 23232W 44 第5章变压器 45 了解变压器的磁路和基本结构绕组同名端的含义理解单相和三相变压器的额定值变压器的三大作用变压器的功率和损耗基本要求 46 绕向相同绕向相反当电流流入流出两个线圈时若产生的磁通方向相同则两个流入或流出端称为同名端或同极性端否则称为异名端或异极性端 5 7绕组的极性同极性端用或表示三相变压器三相绕组的首端是一组同名端末端是另一组同名端 47 2 额定值额定电压U1N U2N变压器二次侧开路空载时一次二次侧绕组允许的电压值额定电流I1N I2N变压器满载运行时一次二次侧绕组允许长期流过的最大电流值 48 二变压器的作用 1 电压变换结论改变匝数比可得到不同的输出电压变比匝比 2 电流变换结论变压器原副绕组的电流与匝数成反比 3 阻抗变换结论变压器原边的等效负载为副边所带负载乘以变比的平方 49 三变压器的功率关系视在功率变压器损耗铜损耗铁损耗铁损耗与负载大小无关若一次绕组电压有效值和频率不变则铁损耗不变变压器的效率一般 95 负载为额定负载的 60 80 时最大 50 5 4 5某50kV A 6600 220V单相变压器若忽略电压变化率和空载电流求 1 负载是220V 40W 功率因数为0 5的440盏日光灯时变压器一二次绕组的电流是多少 2 上述负载是否已使变压器满载若未满载还能接入多少盏220V 40W 功率因数为1的白炽灯解 1 变压器的电压比为变压器输出的有功功率即日关灯消耗的有功功率为P2 440 40W 17600W忽略电压变化率则变压器二次绕组电压等于其空载电压220V 故二次绕组电流为 51 忽略空载电流则变压器一次绕组电流为 2 变压器的二次绕组额定电流为由于I2 I2N 所以变压器未满载设接入的白炽灯总功率为P 只要接入白炽灯后总视在功率或总电流不超过变压器的容量SN 或额定电流I2N 变压器就不会过载故式中Q2为日光灯的无功功率由于 2 arccos 2 arccos0 5 60oQ2 P2tan 2 17600 tan60ovar 30484var 52 由此可得 22032 4W 因而可装白炽灯数为 53 5 5 1一自耦变压器一次绕组的匝数N1 1000 接到220V交流电源上二次绕组的匝数N2 500 接到R 4 XL 3 的感性负载上忽略漏阻抗压降求 1 二次侧电压U2 2 输出电流I2 3 输出的有功功率P2 解 2 ZL R jXL 3 j4 5 36 87o 3 P2 RI22 4 222 1936W 54 5 7 1试判断图5 01中各绕组的极性解各极性端如图5 2中标注 55 第6章电动机 56 了解三相异步电动机结构特性和调速方法理解三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的转矩和功率平衡关系三相异步电动机三种状态的意义基本要求掌握三相异步电动机改变转子转向的方法三相异步电动机的启动方法三相异步电动机铭牌的意义及其计算 57 三转矩和功率平衡转矩平衡方程式 T T0 TL 电磁转矩空载转矩负载转矩输出转矩 T2 T T0 稳定运行 T2 TL 满载时 T T2 TL 输出机械功率输入有功功率功率损耗 P P1 P2 PCu PFe PMe 铜损耗铁损耗机械损耗效率 58 临界转差率电动机在额定负载时的转矩 1 额定状态额定转矩TN 三个工作状态三个重要转矩电机带动最大负载的能力 2 临界状态最大转矩TM 电动机起动时的转矩 Ts体现了电动机带载起动的能力若Ts T2电机能起动否则不能起动 3 起动状态起动转矩Ts 59 三相异步电动机型号Y132S 6功率3kW频率50Hz电压380V电流7 2A联结Y转速960r min功率因数0 76绝缘等级B 三相异步电动机的铭牌数据意义及计算 3 联结方式定子三相绕组的联接方法 4 额定电压UN UN 380V 额定电流IN IN 7 2A定子绕组在指定接法下应加的线电压线电流 6 额定频率 fN fN 50Hz电动机正常工作时定子绕组所接交流电压的频率 7 额定功率PN PN 3kW 电机在额定运行时转轴上输出的功率其中P1N为电动机从电源吸收的额定有功功率 N为电动机的效率 60 6 5三相异步电动机的起动选择起动方法要考虑的问题 1 足够的起动转矩 2 限制起动电流 1 直接起动全压起动 2 降压起动 a Y 降压起动法电动机的起动电流IS减小到直接起动的KA倍从电源取用的电流和起动转矩Ts均减小到直接起动的 b 自耦变压器降压起动 61 62 63 额定电压UN 额定电流IN定子绕组在指定接法下应加的线电压线电流 64 65 66 67 第7章电气自动控制 68 了解常用低压电器的基本结构和功能理解短路失压过载保护的方法基本要求掌握异步电动机的起停控制正反转控制行程控制顺序和时间控制的原理电路的自锁和互锁方法读懂简单控制电路的原理图 69 控制电路操作和动作 1 接通电源 2 起动按SBst M起动手松开 M停止 1 起停点动控制电路 70 2 起停长动控制电路操作顺序 1 接通电源 2 起动按SBst M起动手松开 M不停长动控制 3 停止按SBstp M停止 4 断开电源 FR 过载保护失欠压保护隔离短路保护过载保护 71 7 3正反转控制 KMR 正转控制支路反转控制支路 72 操作步骤 1 按SBstF 正转起动 2 按SBstP 正转停止 73 3 按SBstR 反转起动 4 按SBstP 反转停止 74 错误操作正反转时按反正转起动六个主触点同时闭合电源短路 75 互锁措施采用辅助动断触点 76 双重互锁机械互锁电路错误操作同时按SBstF SBstP 两条支路同时断开 M不起动 77 7 4顺序联锁控制控制多台电动机之间的起动停止顺序例如要求两台电动机的顺序起停 1 M1起动以后M2才能起动 2 M2停止以后M1才能停止 78 M1控制支路 M2控制支路起动顺序控制 79 操作步骤 1 合闸起动M1 起动M2 2 分别按SBstP1 SBstP1 停止M1 M2 3 增加KM2实现M2先停止 KM2 80 KM KT KM Y KM Y KT KM KM SBstp SBst KM FR KM Y KM Q FR A x B y C z Y 起动控制电路 81 7 2 3画出能分别在两地控制同一台电机起停的控制电路 SBst1 SBstp1为甲地按钮 SBst2 SBstp2为乙地按钮 82 7 4 1两条皮带运输机分别由两台笼式电动机拖动用一套起停按钮控制它们的起停为了避免物体堆积在运输机上要求电动机按下述顺序启动和停止启动时 M1启动后 M2才随之启动停止时 M2停止后 M1才随之停止 M1启动后 M2才随之启动 M1的动合辅助触点KM1串联在M2的接触器线圈支路中 M2停止后 M1才随之停止 M2的动合辅助触点KM2并联在M1的启动按钮两端对其锁定 83 7 5 2如图三相异步电动机正反转控制电路控制要求是在正转和反转的预定位置能自动停止并且有短路过载和失压保护请找出图中的错误画出正确的电路并阐述从KM1线圈通电换到KM2线圈通电的操作过程 84 正确的控制电路 85 7 6 2画出两台三相笼式异步电动机按时间顺序起停的控制电路控制要求是电动机M2在M1运行一定时间后自动投入运行并同时使M1电动机停转时间继电器KT线圈断电电路应具有短路过载和失压保护功能延时闭合动合触点 KT 86 第8章直流稳压电源 87 了解半导体二极管和三极管的基本类型伏安特性和主要参数几种特殊二极管和集成稳压器理解二极管的钳位和限幅作用三极管的三种工作状态基本要求掌握单相桥式整流电路和滤波电路的原理及分析方法 88 二极管的用途整流限幅钳位等 89 电源变压器将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2 整流电路滤波电路稳压电路整流电路将交流电压u2变为脉动的直流电压u3 滤波电路将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4 稳压电路清除电网波动及负载变化的影响保持输出电压u0的稳定直流稳压电源的组成和功能 90 u2 0时 D1 D3导通D2 D4截止电流通路由a经D1 RL D3 b u2 0时 D2 D4导通D1 D3截止电流通路由b经D2 RL D4 a 输出是脉动的直流电压桥式整流电路输出电压波形及电流波形通过负载的电流 91 4 参数计算 1 负载直流电压平均值Uo 2 负载直流电流平均值Io 3 二极管平均电流值ID 4 二极管承受的最高反向电压URm 5 整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压URm是选择整流二极管的主要依据选管时应满足 IF ID UR URm 92 RL接入且RLC较大时忽略整流电路内阻电容通过RL放电在整流电路电压小于电容电压时二极管截止整流电路不为电容充电 u0会逐渐下降 93 近似估算 U0 1 2U2 2 流过二极管瞬时电流很大 RLC越大 U0越高负载电流的平均值越大整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大故一般选管时取 2 电容滤波电路的特点 1 输出电压U0与时间常数 RLC有关 RLC愈大电容器放电愈慢 U0 平均值愈大 3 滤波电容 94 1 符号 UZ IZ IZM UZ IZ 2 伏安特性稳压管正常工作时加反向电压工作于反向击穿区使用时要加限流电阻稳压管工作于反向击穿区时电流变化很大但其两端电压变化很小利用此特性稳压管在电路中可起稳压作用 8 3特殊二极管一稳压二极管稳压误差 95 引起电压不稳定的原因是交流电源电压的波动和负载电流的变化 IR IZ IL 稳压电路 96 97 98 第9章基本放大电路 99 特征 IB的微小变化会引起IC的较大变化 b 是由和决定的 c d 晶体管相当于通路 1 放大状态条件发射结正偏集电结反偏 100 特征 IB增加时 IC基本不变 b 是由和决定的 c d 晶体管相当于短路 IB 条件发射结正偏集电结正偏 2 饱和状态 101 特征基极电流IB 0 b 集电极电流IC 0 c d 晶体管相当于开路条件发射结反偏集电结反偏 3 截止状态 NPN型三极管 102 103 104 105 了解基本放大电路的组成和工作原理理解放大电路的失真问题放大电路的图解分析法微变等效电路的适用条件基本要求掌握放大电路静态和动态的分析和计算 106 分压式偏置电路共射放大 UB 107 二静态分析 I2 RE UCE UBE 直流通路 IE 108 交流通路微变等效电路其中三动态分析 109 110 111 下一页上一页返回 112 下一页上一页返回 113 下一页上一页返回 114 下一页上一页返回 115 下一页上一页返回 116 下一页上一页返回 117 9 5 2共集放大电路第9章基本放大电路 RB1 uo ui 118 uo ui 直流通路 ui 0 IC IBUCE UCC REIE UCC RE 1 IB UCE 静态分析 9 5共集放大电路 119 动态分析交流通路 uo ui 9 5共集放大电路 UCC 0 120 动态分析交流通路微变等效电路 9 5共集放大电路 121 动态分析 9 5共集放大电路 RL RE RL RB rbe 1 RL 1

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