电工基本知识ppt课件

电工基本知识 王振东 电工基本知识 一 电路基本构成二 电源的基本常识三 电力系统四 保护接地与保护接零五 接触控制六 自动控制简介 电路的三种状态 交流电源与直流电源 4 1正弦交流电的基本概念 随时间呈正弦规律变化的量 正弦交流电的优越性 便于传输 易于变换便于运算 有利于电器设备的运行 正弦交流电 正弦交流电路 由正弦交流电组成的电路 一 正弦交流电压 电流 电动势 1 用波形表示 正半周 负半周 2 用三角函数表示 其中 Im Um Em称为最大值 峰值 幅值 称为角频率 称为初相位角 二 频率 周期 角频率 周期T 变化一周所需的时间 s 角频率 每秒钟转过的弧度 rad s 频率f 正弦量每秒钟变化的次数 Hz 反映正弦量变化快慢的要素 三 交流电幅值 瞬时值与有效值 若正弦交流电流i通过一个电阻R 在一个周期内产生的热量与某一直流电流I在相同时间内产生的热量相等的话 则I定义为i的有效值 用Im Um Em表示 则有 交流 直流 同理 1 最大值 2 瞬时值 用u i e表示 3 有效值 对应某一时刻的值 反映正弦量做功效果的物理量 用U I E表示 四 交流电的相位角 初相位角与相位差 1 相位角 注意 交流电压 电流表测量数据为有效值 交流设备名牌标注的电压 电流均为有效值 表示曲线上一点到正弦量0点的夹角 2 初相位角 等于正弦量在t 0时刻的相位角 表示坐标0点与正弦量0点之间的夹角 两同频率的正弦量之间的初相位之差 3 相位差 在两磁极中间 放一个线圈 根据右手定则可知 线圈中产生感应电动势 其方向由A X 合理设计磁极形状 使磁通按正弦规律分布 线圈两端便可得到单相交流电动势 5 1三相交流电 一 三相交流电 单相交流电动势的产生 1 三相交流电的产生 三相电压的产生 工作原理 动磁生电 直流励磁的电磁铁 外力带动转子以 的速度旋转 三个线圈中便产生三个单相电动势 2 三相电压表示式 最大值相等频率相同相位互差120 三个正弦交流电压的特征 1 瞬时表达式 三相交流电到达正最大值 或相应零值 的顺序称为相序 2 相量表示式及相量图 0 1 三相电源的星形联结 在低压系统 中性点通常接地 所以也称地线 端线与中性线间的电压 端线与端线间的电压 Up Ul 这种接法称为三相四线制 二 三相电源的接法 相电压 线电压 端线 端线 2 线电压与相电压的关系 根据KVL定律 由相量图可得 30 A X Y Z N B C 同理 2 三相电源的三角形联结 在日常生活与工农业生产中 多数用户的电压等级为 5 2负载星形联结的三相电路 不满足ZA ZB ZC如由单相负载组成的三相负载 ZA ZB ZC如三相电动机 1 三相负载 只需一相电源供电如照明负载 家用电器 需三相电源同时供电如三相电动机等 三相负载的联接三相负载也有Y和 两种接法 至于采用哪种方法 要根据负载的额定电压和电源电压确定 负载的两种接法 2 负载星形联结的三相电路 流过端线的电流 流过每相负载的电流 1 联结形式 N电源中性点 N 负载中性点 中线电流 相电流 线电流 2 负载Y联结三相电路的计算 负载Y联结带中性线时 可将各相分别看作单相电路计算 线电流 相电流计算通式 负载两端的电压等于电源的相电压 负载对称时 问题及讨论 答 Y形连接 三相负载完全对称时 零线可以取消 称为三相三线制 结论 1 不对称负载Y联结又未接中性线时 负载相电压不再对称 2 中线的作用 保证星形联结三相不对称负载的相电压对称 3 照明负载三相不对称 必须采用三相四线制供电方式 负载Y形接法 对称负载时 1 联结形式 5 3负载三角形联结的三相电路 线电流 流过端线的电流 相电流 流过每相负载的电流 1 负载相电压 电源线电压 一般电源线电压对称 因此不论负载是否对称 负载相电压始终对称 即 2 分析计算 UAB UBC UCA Ul 2 相电流 线电流不等于相电流 负载对称时 相电流对称即各相电流有效值相等 相位互差120 三相负载的联接原则 负载的额定电压 电源的线电压 负载的额定电压 电源线电压 应使加于每相负载上的电压等于其额定电压 而与电源的联接方式无关 三相电动机绕组可以联结成星形 也可以联结成三角形 而照明负载一般都联结成星形 具有中性线 5 4三相功率 无论负载为Y或 联结 每相有功功率都应为Pp UpIpcos p 对称负载 联结时 同理 对称负载Y联结时 相电压与相电流的相位差 当负载对称时 P 3UpIpcos p 所以 UP IP代表负载上的相电压和相电流 三相交流电路的小结 1 三相电源 三相四线制 三相交流电路的小结 2 三相负载 星形负载 三角形负载 三相交流电路的小结 3 三相电路计算 负载 形接法 对称负载时 各相电压 电流单独计算 负载不对称时 负载对称时 电压对称 电流对称 只需计算一相 求电表读数时 可只算有效值 不算相位 三相电路的计算要特别注意相位问题 负载Y形接法 对称负载时 三相交流电路的小结 4 三相功率计算 有功功率 无功功率 视在功率 在三相负载对称的条件下 三相电路的功率 根据功率粗略计算电流和选择导线线径 1 单相电 220V 电功率瓦数除以2002 三相电 380V 电功率千瓦数乘以23 铜线 小于25平方 每平方按6A计算4 铝线 小于25平方 每平方按3A计算5 相同电流选铝线比铜线搞一个规格 电力系统 TN系统 保护接地与保护接零原理 保护接地与保护接零原理上本质不同 一 依导线颜色标志电路时1 黑色 装置和设备的内部布线 2 棕色 直流电路的正极 3 红色 三相电路和C相 4 黄色 三相电路的A相 5 绿色 三相电路的B相 6 蓝色 直流电路的负极 7 淡蓝色