电工知识Word文档下载推荐.docx
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电阻:
导体对电流阻碍大小的物理量,用R表示,单位:
欧姆(Ω)
电阻定律:
导体电阻值的大小与其长度成正比,与其截面积成反比,还与其本身的材料有关。
公式:
R=ρ
电功:
电流流过负载要做功(耗能)用W表示,单位:
焦耳J
公式:
W=IUt1度电=1千瓦时=3.6*106J
电功率:
单位时间内所做功的大小,用P表示,单位:
瓦特(W)
P=P=IU=I2R=
二、电工基础
电阻的串联电路
结构:
一个电阻的尾与另一个电阻的头相连,依次类推。
特点
a.电流强度处处相等且等于总电流;
(即I1=I2=I3=I总)
b.总电压等于各负载两端的电压之和;
(即U总=U1+U2+U3)
c.串联电路具有分压原理;
d.总电阻等于各负载电阻之和。
(即R总=R1+R2+R3)
e.功率跟电阻成正比。
二、电工基础---电阻的并联电路
把所有电阻的头连在一起,另把所有电阻的尾连在一起,再并接在电路中。
a.电压处处相等且等于总电压;
(即U1=U2=U3...=Un=U总)
b.
电流:
总电流等于各支路的电流之和;
(即I总=I1+I2+I3+...In)
c.具有分流作用;
d.总电阻的倒数等于各个分电阻的倒数之和。
(即)
a.功率:
功率与电阻成反比。
二、电工基础
混联电路:
既有串联也有并联的电路。
欧姆定律
部分导体的欧姆定律:
流过导体的电流大小,与导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
全电路欧姆定律:
(r为电池的内阻)
二、电工基础---*基尔霍夫定律(欧姆定律)
术语:
a.节点:
由三条或三条以上支路所形成的汇交点。
a.回路:
从起点经负载返回到起始点所的途径。
c.网孔:
不能再分的最简回路。
d.网络电路:
统称为复杂电路。
第一定律:
(节点电流定律)
流进节点电流之和恒等于流出节点电流:
(即I1+I2=I3)
第二定律:
(回路电压定律)
在任何一电路中,电动势的代数和恒等于各个负载两端电压降的
代数和。
(即I1+I2=I3I1R1+I3R3=E1I2R2+I3R3=E2)
二、电工基础---交流电路P1/3
直流电:
其大小、方向不随时间变化而变化。
交流电:
其大小和方向随时间按一定规律作周期性变化的电。
二、电工基础---交流电路P2/3
a.最大值:
表示交流电出现最大振幅的值。
交流电的三要素:
b.角频率:
表示交流电在单位时间内变化的电角度。
角频率(ω)频率(f)与周期(T)之间的关系。
频率f:
1秒钟内交流电方向所变化的次数,我国实际50Hz。
周期T:
完成一次变化所需的时间我们国家T=0.02S
a.初相角:
表示交流电起始的电角度,用φ表示。
二、电工基础---交流电路P3/3
常见的表示方法:
a.瞬时值:
函数表达法(解析法)
U=UmSin(ωt+φ)V
a.
有效值:
凡是通过仪表或仪器所测出的数值。
最大值等于倍有效值。
Um=U
纯电阻电路:
以电阻器为主,电感和电容可以忽略不计的交流电路。
a.特点:
电流和电压同频同相。
b.最大值、有效值、瞬时值均满足欧姆定律。
Im=I=
纯电感电路:
以电感线圈为主,电阻和电容可以忽略不计的交流电路。
a.特点:
电压相位超前电流相位90。
或π/2;
b.感抗:
XL表示电感线圈引起的交流电阻值。
XL=2πfL=ωLL为线圈的自感系数。
c.电感线圈具有“通直阻交”的特性。
d.电感线圈是储能元件,所做功能都是无功功率。
Q=IU=I2XL
无功功率的单位:
乏(Var)
纯电容电路:
以电容器为主,电感和电阻可以忽略不计的交流电路。
电流相位起前电压相位90。
(π/2)。
b.容感:
由电容对交流电的阻碍作用。
XC==
c.电容器具有“隔直通交”的特性。
d.电容器是储能元件,所做的功也是无功功率。
二、电工基础---*LR串联电路
视在功率S=I总.U总
有功功率P=I总.UR
无功功率Q=I.UL
Cosθ=p/s(功率因数)
S=√P2+Q2P=S.CosθQ=S.Sinθ
二、电工基础---L,R,C并联电路(无功补偿)
Cosθ1>
Cosθ2
只有减小电压与电流的夹角θ,θ值越小功率因数越高
二、电工基础---三相交流电(同频不同相)
a.每两相电源之间相差120。
电角度.
b.U1=UmSinωtV
c.U2=UmSin(ωt+120。
)V
d.U3=UmSin(ωt-120。
e.Ū1+Ū2+Ū3=0V
f.相电压:
火线与零线之间的电压为220V
g.线电压:
两根火线或相线与相线之间的电压为380V
h.线电压等于√3倍相电压,U线=√3U相.
二、电工基础---电磁感应
a.同性相斥,异性相吸
b.磁场;
是一种无气味无形体的物质,总是以N,S极出现
c.磁场出现场合:
永久性磁场周围/通电导体周围;
d.磁力线:
磁力线的方向就是磁场的方向N极指向S极;
e.电磁感应现象:
电能转变成磁场,同时磁能转变成电能的现象
f.安培定则:
用右手握住通电螺旋管,四指是电流的方向,大拇指的方向为通电螺旋管的N极
g.左手定则:
(电动机定则)
伸出左手,让磁力线垂直穿过手心,四指是通电导体的电流方向,大拇指是受力方向
h.右手定则:
(发电机定则)
伸出右手让磁力线穿过手心,大拇指是导体切割磁力线的运动方向,四指所指是应感电流方向
三、电动机变压器---单相电机
a.结构:
转子,定子,线圈(绕组)等组成。
b.绕组:
主线组:
(运行绕组)特点:
线径粗,匝数少,电阻小。
付绕组:
(起动绕组)特点:
线径细,匝数多,电阻大。
c.
比较常见的几种电路图:
1)潜水泵,电风扇,洗衣机等:
三、电动机变压器---单相电机
比较常见的几种电路图:
2)木工刨床机:
a.起动转矩大,恒转矩输出。
b.起动转矩大,非恒转矩输出电路。
三、电动机变压器---三相异步电动机
a.结构:
定子、绕组、转子等组成。
b.工作原理:
利用电磁感应原理来实现。
(即旋转磁场)
接线方法:
1)星形接法:
任意三相的头或三相的尾成一点。
(降压运行)
此接法适应于功率为3KW以下电机。
2)三角形接法:
不同相的头与尾相连,此时电机为全压运行。
判断电动机的好坏:
备用工具(兆欧表、万用电表)
1)首先利用万用表测量电机的三相电阻是否平衡,正常时三相电阻值相等,若不等则为异常。
2)再利用兆欧表测量电机的线圈是否“搭铁”,正常时不“搭铁”。
电阻值较大,约2兆以上。
若测得电阻值既不“搭铁”,阻值又稍偏小的情况下,要检查电机是否受潮。
若是,烘干即可。
3)检查电机转子两端轴承,用手转动电机时,应灵活,轻松。
无阻力。
若有卡滞现象,拆开电机再检查或更换轴承。
三、电动机变压器---变压器
初级线圈,次级线圈,铁芯等构成。
工作原理:
利用电磁感应原理。
c.类型:
1)普通变压器(升压变压器/降压变压器)
2)自耦变压器:
可升压,也可降压。
一般用作小型调压器。
d.符号:
T表示
e.二者的区别:
1)普通变压器只有磁的联系,没有电的联系。
2)自耦变压器:
既有磁的联系,又有电的联系。
f.作用:
(改变电压、分配电流、传输功率、阻抗匹配)
g.变压器的匝数与电压成正比:
a.变压器的匝数与电流成反比:
四、常用的低压电器
1、开关
a.作用:
能接通和分断电源。
b.类型:
单相、三相。
c.符号:
d.特点:
无自动复位功能。
2、按钮
能接通或分断小电流电源(触点1:
电流应在5A以下)
起动按钮停止按钮复合按钮
(图片)
c.特点:
具备自动复位功能。
3、熔断器(保险丝)
作用:
短路保护作用。
类型:
插口式,螺口式。
符号:
Fu
4、热继电器(过载保护、热保护器)
热元件、触点,动作机构。
电流的热效应原理实现。
只起过载保护作用
5、接触器
能实现远距离频繁接通和分断电源
工作原理:
电磁感应原理
c.结构:
d.符号:
e.特点:
自动复位功能,失压保护,欠压保护
6、中间继电器
工作原理与接触器类同,但不能作为大功率电机的主电路之用因为没有主触点
五、控制电路---点动控制电路
一、点动控制电路
五、控制电路---自锁连动控制电路
二、自锁连动控制电路
工作过程:
首先合上QS开关,然后按
下启动按钮SB2->
KM线圈获
电主触点,辅助触点同时动
作,主触点闭合为电机提供
三相电源,此时电机全压启
动,辅助的常开触点也同时
闭合短接启动按钮SB2实现
自锁.此时电机做全压连续
正常运行.
五、控制电路---点动,连动混合控制电路
三、点动,连动混合控制电路
当需要电机点动运行时先合上QS开
关,再按复合连锁按钮SB3,此时KM
线圈获电,电机全压运行,此时KM的
辅助常开触点也闭合,但它和连锁按
钮串联在一起,所以此时常闭点为断
开构不成连续运行;
当需要连续运
行时,松开点动开关,按起动按钮
SB2,此时KM线圈获电,电机全压
运行,此时自锁电路也获电。
短接
于SB2,获得持续的全压运行。
五、控制电路---正、反转加双重互控制电路
四、正、反转加双重互控制电路
当合上开关QS,再按下复合起动
按钮SB2,电压经过SB3的常闭点和
KM反的常闭点,使得KM正转线圈
获电,此时正转接触器的主、辅触
点分别同时动作,三相电源通过正
转接触器,把电压加到电机上,使
得电机作正转全压运行,同时辅助
触点的常开点也闭合短接SB2,实现
自锁,使电机持续全压运行。
若要
反转,只需按下复合按钮SB3即可,
工作过程同正转一样。
五、控制电路---多地控制电路
五、多地控制电路
同自锁连动控制电路。
五、控制电路---定子绕组串电阻降压起动控制电路
定子绕组串电阻降压起动控制电路
电路常见的降压起动法
1、定子绕组串电阻;
2、星形转△形,Y->
△;
3、自耦变压器;
4、延边感触形降压起动。
当合上开关QS,再按下起动按钮SB2,
KM1线圈获电,其主辅触点同时动作,三
相电压经过定子串联电阻降压后加到3M
上,此时电机作降压运行,当电机转速达
到一定时,KT时间继电器动作,常开点闭
合,KM2线圈获电,KM2主辅触点同时闭合,
三相电源电压通过KM2主触点加到3M电
机上,此时三相电机作持续全压运行。
停
机时按下停机按钮SB1即可。
五、控制电路---星形转三角形降压起动控制
电路
二、星形转三角形降压起动控制电路。
Y—△:
1、电动机绕组Y形接法启动。
a.先合上电源开关QS,再按下启动按钮SB,使接触器
KMY获电,即主辅触点同时闭合,电动机定子绕组此
时为Y形接法。
b.同时,接触器KMY常开辅助触头也闭合,使接触器
KM主线圈获电,主辅触点闭合,因此,电动机获电Y形
启动。
c.接触器KM主自锁触头闭合而自锁,松开按钮SB,接触
器KM主线圈长期通电。
d.同时,时间继电器KT线圈也获电,但是其触点没有
即时动作。
2、电动机定子绕组△形接法运行:
a.经过一定时间,时间继电器KT常闭触头分断使接触
器KMY,线圈失电,其主触头断开,电动机定子绕组
改Y接变△形接法。
b.由于KMY线圈失电,接触器KMY常闭触点复位闭合,
使接触器KM△线圈获电,主辅触点闭合,此时,电动
机转入正常全压运行。
按钮
六、相关知识---(结合本厂实际需要)
(一)电流互感器,电压互感器的作用及使用需注意事项:
简单地说都是将大电流,高电压变小,便小测量。
电流互感器二次侧电流一般为5A,电压互感器二次侧电压一般为100V,使用中电流互感器二次侧严禁开路。
开路时产生高压危险;
电压互感器二次侧严禁短路;
互感器上标注“P1”“P2”的意思为电流流进和流出的方向。
(二)导线的截面积与安全电流的关系(不同版本稍有差别)
也可采用此口诀估算:
1、二点五下整九倍,往上减一顺号对,如2.5*9=22.5A;
2、35mm2的导线,其安全电流为截面积的3.5倍,即:
35*3.5=122.5A,也就口诀“三五线乘三点五”的意思;
3、对于50mm2以上的导线,其截面积与安全电流之间的倍数关系变为两个线号为一组,倍数依次减0.5,正如口诀说“双双成组减零五”,即50mm2,70mm2为一组导线的安全电流为截面积数乘以3,95mm2,120mm2乘以2.5,依次类推。
六、相关知识---(结合本厂实际需要)
(三)已知一台三相电动机的额定功率为Pe,电动机的线电压为U,功率因数Cosθ,
电动机的标称功率η,怎样计算出它的额定电流。
可根据公式:
Pe=√3IUCosθη,来求。
例:
一台三相电动机的额定功率为75KW,功率因数为0.8,机械效率为0.9,求出这台电动机的额定电流是多大,并算出需使用多大的导线?
Pe=√3IUCosθη
查表得知,可用截面积为50-70的铜芯导线。
(四)在配电室中为何要安装无功功率补偿?
又是如何实现的?
因为电机类感性负载在运行时要消耗一部分电流,而其中一小部分电流是不做
功的。
此时功率因素偏低,为了提高功率因数和电能的利用率,所以必须安装无功功率补偿装置。
供电部门为了控制电网损耗,提高电能的利用率,所以必须进行无功功率补偿,规定企业用电的功率因数为0.9(个别为0.85),超过此标准,给予奖励,低于此标准,必须罚款。
但也有例外,变压器容量在≤80KVA时,可不考虑安装补偿装置,高于100KVA时必须进行补偿。
简单地说它在变压器的低压侧并接电容器来进行补偿的居多。
七、变频器的工作原理及作用P1/3
(一)变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电源变成电压、频率均可调的交流电源。
现在使用较多的变频器主要采用交—直—交方式,(VVVF或矢量控制变频器),即先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源。
利用逆变器再把直流电转换成电压,频率都可控制的交流电源。
变频器的组成主要由:
整流(交流变直流)、滤波,再逆变(直流变交流),制动单元,驱动单元,检测单元,微处理单元等组成。
(二)交直部分:
整流电路由VD1-VD6六个大功率二极管,组成一个全波整流桥,对于380V的额定电源,一般二极管的反向耐压应选在1200V左右。
电容器:
主要是过滤整流输出的脉动直流电压加以滤波。
热敏电阻:
过热保护。
压敏电阻:
过压保护,耐雷击。
七、变频器的工作原理及作用P2/3
(三)变频器的作用
1、调速、节能:
a.变频器的节能:
为保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱
动时留有一定的余量。
当电机不能在满负载下运行时,除达到动力驱动要
求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,浪费大量电能。
在这种情况下,
利用变频器,由于其可以构成闭环控制。
通过检测比较,自动降低输出频率
来降低电机的速度,从而达到节能的目的。
(变频器在风机,泵类的应上
节能效果较显著。
风机、泵类等设备传统的使用方法是通过调节出入口的
挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消
耗在挡板,阀门的截流过程中,当使用变频调速时,如果流量要求减小。
通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
)
b.提高功率因数:
变频器电压经滤波后其负载特性发生变化。
对电网来
说,变频器呈阻性(不用变频器,电机对电网呈感性功率因数低),这样
就会提高功率因数,减少无功消耗。
七、变频器的工作原理及作用P3/3
(三)变频器的作用:
2、软启动:
一般电机的启动方式有降压启动(如星三角启动)和
全压启动,以这种启动方式启动时电流较大,一方面对电网造成严
重的冲击,还会对电网容量要求过高。
对设备的使用也极为不利;
另一方面大的启动电流会消耗较大的电能,变频器具有软启动的优
点。
启动电流可以从很小开始,减少对电网的冲击,同时减少启
动时的耗能和设备的故障率。
3、保护:
变频器具有对电机过载、过流、短路以及过压等保护功
能。
当电机出现问题后可实现对电机和自身的保护。