山东建筑大学电工学复习重点

第一章,额定值的概念及计算（负载的额定值指的长期工作的容许值）（电源的额定值会因为负载而变化）电源与负载的判别（电源：电流电压的实际方向相同）（负载：电流电压的实际方向相同）电位计算（p18图1.2.23）（可能大题）支路电流法（p25例1.4.11.4.2）（大题）戴维宁定理（p32例1.6.11.6.2）（p46题1.6.2）,【例题1.4.1】试用支路电流法求图中的电流I1、I2和I3。,【技巧】支路电流法的一般分析步骤可以分为“四步走”，即：,（1）确定支路数b，标注各支路电流的参考方向。b条支路共需要列出b个独立的方程。,（2）确定节点数n，可列出(n-1)独立的结点电流方程式。,对节点a列电流方程：,（3）用KVL定律，列出b(n1)个独立的回路电压方程,回路1（网孔）abca：,回路2（网孔）adba：,【技巧】根据数学中图论的知识，由网孔列出的回路电压方程均独立。,（4）联立、解方程组。,代入数据，解得：,【例题1.4.2】电路如图所示，已知的参数，试用支路电流法列出求解电路所需要的方程组。,解：电路共有6条支路，需要列6个方程。选a、b、c3个结点列3个KCL方程，选3个网孔列3个KVL方程。,用等效电源定理解题的方法,(1)将电路划分为有源二端网络和待求支路两个部分。(2)求出有源二端网络的戴维宁或诺顿等效电路。(3)在等效电路中求出待求支路的电压和电流。,RO,RO,IeS,UeS,【例题1.6.1】电路如图所示，已知US=8V，IS=10A，R1=2，R2=5，R3=4。试求电阻R2中的电流I。,解法1：用戴维宁定理求解将R2左边的电路划分为有源二端网络,开路电压即等效电源,除源后的等效电路为,【例题1.6.1】电路如图所示，已知US1=8V，IS1=10A，R1=2，R2=5，R3=4。试求电阻R2中的电流I。,解法2：用诺顿定理求解,短路电流即等效电源的电流,用方法2求等效电源的内电阻,【例题1.6.2】电路如图所示，试用戴维宁定理、诺顿定理分别计算图中电阻R=1的电流I和电压U，并计算其功率P。,解法1：用戴维宁定理计算,求开路电压,求除源后的电阻,【例题1.6.2】电路如图所示，试用戴维宁定理、诺顿定理分别计算图中电阻R=1的电流I和电压U，并计算其功率P。,解法1：用诺顿定理计算,求短路电流,用方法2求等效电源的内电阻,第二章,公式三要素1、初始值计算（换路之前的电路）2、最终值计算（换路之后的电路）3、时间常数计算（RC：=RC；RL：=L/R）（大题）RC电路的暂态分析（p63例2.3.3及以下两题）,【例2.3.3】电路如图所示，若U0=10V，US=5V，R=5k，C=20F，开关合在1端，电路已处于稳态。现将开关由1端改合到2端，试求：（1）换路后uC及iC的响应；（2）换路后uC降至7V时所需要的时间。,解：(1),(2)当uC=7V时,如图所示电路，t=0时开关闭合，求开关闭合后的电压uC。设换路前电路已处于稳定，R1=2k，R2=3k，C=250F。,如图所示，已知换路前电路已经处于稳定状态，在t=0时换路，开关S断开。试用三要素法求响应uC和iC。,第三章,正弦交流电三要素（表达式）提高功率因素的方法和原因正弦交流电动势三个特点三相电负载星形连接三角形连接各电压和电流关系功率计算公式PQS（大题）交流电路计算分析（p98例3.4.13.4.2p103例3.4.4p137题3.4.6）（可能大题）三相电路计算分析（p118例3.8.1及以下1题）,【例3.4.1】在电压为的工频220V交流电路中，两个阻抗Z1=(40+j120)、Z2=(20-j40)串联，（1）试求电路中的电流及Z1、Z2两端的电压相量；（2）画出相量图。,解：(1),设电流为参考相量,则电压,【例3.4.1】在电压为的工频220V交流电路中，两个阻抗Z1=(40+j120)、Z2=(20-j40)串联，（1）试求电路中的电流及Z1、Z2两端的电压相量；（2）画出相量图。,解：(1),(2)相量图为,【例3.4.2】将两个阻抗Z1=(40+j120)、Z2=(20-j40)并联，接入电压220V的工频交流电路中，试求流过Z1、Z2的电流及总电流相量；画出相量图。,解：选电压为参考相量，,【例3.4.2】将两个阻抗Z1=(40+j120)、Z2=(20-j40)并联，接入电压220V的工频交流电路中，试求流过Z1、Z2的电流及总电流相量；画出相量图。,解：选电压为参考相量，,(2)相量图为,【例3.4.4】分别计算例3.4.1、例3.4.2中Z1=(40+j120)、Z2=(20j40)两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。,解:(1)Z1、Z2串联时，U=220VI=2.2A,【例3.4.4】分别计算例3.4.1、例3.4.2中Z1=(40+j120)、Z2=(20j40)两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。,解:(1)Z1、Z2串联时，U=220VI=2.2A,【例3.4.4】分别计算例3.4.1、例3.4.2中Z1=(40+j120)、Z2=(20j40)两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。,解:(1)Z1、Z2串联时，U=220VI=2.2A,【例3.4.4】分别计算例3.4.1、例3.4.2中Z1=(40+j120)、Z2=(20j40)两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。,解:(2)Z1、Z2并联时，U=220VI1=1.74AI2=4.92A,【例3.4.4】分别计算例3.4.1、例3.4.2中Z1=(40+j120)、Z2=(20j40)两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。,解:(2)Z1、Z2并联时，U=220VI1=1.74AI2=4.92A,【例3.4.4】分别计算例3.4.1、例3.4.2中Z1=(40+j120)、Z2=(20j40)两个阻抗并联、串联时Z1、Z2及整个电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。,解:(2)Z1、Z2并联时，U=220VI1=1.74AI2=4.92A,【例3.8.1】有三个单相负载Z1=Z2=Z3=Z=(8+j6)，额定电压为UN=220V，把它接在380V的交流电源上。应采用何种接法？画出电路图，并计算其电流及功率。如果把它接成三角形接法，其电流及功率是多少？有何后果？,解:采用星形连接,【例3.8.1】有三个单相负载Z1=Z2=Z3=Z=(8+j6)，额定电压为UN=220V，把它接在380V的交流电源上。应采用何种接法？画出电路图，并计算其电流及功率。如果把它接成三角形接法，其电流及功率是多少？有何后果？,解:采用星形连接,【例3.8.1】有三个单相负载Z1=Z2=Z3=Z=(8+j6)，额定电压为UN=220V，把它接在380V的交流电源上。应采用何种接法？画出电路图，并计算其电流及功率。如果把它接成三角形接法，其电流及功率是多少？有何后果？,解：(2)采用三角形连接,【例3.8.1】有三个单相负载Z1=Z2=Z3=Z=(8+j6)，额定电压为UN=220V，把它接在380V的交流电源上。应采用何种接法？画出电路图，并计算其电流及功率。如果把它接成三角形接法，其电流及功率是多少？有何后果？,解：(2)采用三角形连接,功率、电流远远大于（功率、线电流是星形联结的3倍）额定值，设备容易烧坏。,第四章,铁心线圈损耗（铜损，铁损(磁滞损耗、涡流损耗)）变压器电压、电流、阻抗三变换公式（大题）变压器分析（三变换）（p151例4.2.14.2.2）（p166题4.2.24.2.4）,例4.2.1有一台变压器，一次绕组接在3300V的交流电源上，测得二次绕组的开路电压为220V。已知二次绕组的匝数N2为120匝，求：(1)电压比ku；(2)一次绕组匝数N1。解：(1),（2）,例4.2.2电路如图所示，已知某信号源的电压Us=40V，内阻为R0=400，负载电阻RL=4。试求：(1)需用多大电压比的变压器才能实现阻抗匹配？(2)不计变压器的损耗，当实现阻抗匹配时，负载获得多大的功率？(3)将负载直接和信号源相接时，负载获得多大的功率？解：(1)当负载电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率电源最大，称为阻抗匹配。这时,例4.2.2电路如图所示，已知某信号源的电压Us=40V，内阻为R0=400，负载电阻RL=4。试求：(1)需用多大电压比的变压器才能实现阻抗匹配？(2)不计变压器的损耗，当实现阻抗匹配时，负载获得多大的功率？(3)将负载直接和信号源相接时，负载获得多大的功率？解：(2),例4.2.2电路如图所示，已知某信号源的电压Us=40V，内阻为R0=400，负载电阻RL=4。试求：(1)需用多大电压比的变压器才能实现阻抗匹配？(2)不计变压器的损耗，当实现阻抗匹配时，负载获得多大的功率？(3)将负载直接和信号源相接时，负载获得多大的功率？解：(3),第五章,电动机起动方法（直接起动降压起动(星三角换接起动、自耦降压起动)、串电阻起动）电动机调速方法（变频、变极、变转差）电动机制动方法（能耗、反接、发电反馈）（大题）电动机分析（p193例5.5.15.5.25.5.3）（p220题5.6.4）,解：(1)星形连接时的起动电流,三角形连接时的起动电流,例5.5.1一台三相异步电动机的数据如下：PN=10kW，nN=1460r/min，UN=380/220V，Y/形联结，N=0.868，cos1N=0.88，Ist/IN=6.5，Tst/TN=1.5。试求：(1)额定电流和额定转矩；(2)电源线电压为380V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(3)电源线电压为220V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(4)要求采用星形三角形起动，其起动电流、转矩。此时能否起动60%TN和25%TN的负载？,解：(1),不论是星形接法还是三角形接法,例5.5.1一台三相异步电动机的数据如下：PN=10kW，nN=1460r/min，UN=380/220V，Y/形联结，N=0.868，cos1N=0.88，Ist/IN=6.5，Tst/TN=1.5。试求：(1)额定电流和额定转矩；(2)电源线电压为380V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(3)电源线电压为220V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(4)要求采用星形三角形起动，其起动电流、转矩。此时能否起动60%TN和25%TN的负载？,解：(2)应采用星形接法,例5.5.1一台三相异步电动机的数据如下：PN=10kW，nN=1460r/min，UN=380/220V，Y/形联结，N=0.868，cos1N=0.88，Ist/IN=6.5，Tst/TN=1.5。试求：(1)额定电流和额定转矩；(2)电源线电压为380V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(3)电源线电压为220V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(4)要求采用星形三角形起动，其起动电流、转矩。此时能否起动60%TN和25%TN的负载？,解：(3)应采用三角形接法,例5.5.1一台三相异步电动机的数据如下：PN=10kW，nN=1460r/min，UN=380/220V，Y/形联结，N=0.868，cos1N=0.88，Ist/IN=6.5，Tst/TN=1.5。试求：(1)额定电流和额定转矩；(2)电源线电压为380V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(3)电源线电压为220V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(4)要求采用星形三角形起动，其起动电流、转矩。此时能否起动60%TN和25%TN的负载？,解：(4),起动60%TN的负载,不能起动。,例5.5.1一台三相异步电动机的数据如下：PN=10kW，nN=1460r/min，UN=380/220V，Y/形联结，N=0.868，cos1N=0.88，Ist/IN=6.5，Tst/TN=1.5。试求：(1)额定电流和额定转矩；(2)电源线电压为380V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(3)电源线电压为220V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(4)要求采用星形三角形起动，其起动电流、转矩。此时能否起动60%TN和25%TN的负载？,解：(4),例5.5.1一台三相异步电动机的数据如下：PN=10kW，nN=1460r/min，UN=380/220V，Y/形联结，N=0.868，cos1N=0.88，Ist/IN=6.5，Tst/TN=1.5。试求：(1)额定电流和额定转矩；(2)电源线电压为380V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(3)电源线电压为220V时，电动机的接法及直接起动电流和起动转矩；(4)要求采用星形三角形起动，其起动电流、转矩。此时能否起动60%TN和25%TN的负载？,起动25%TN的负载,能起动。,例5.3.1(5.5.2)一台Y225M-4型的三相异步电动机，定子绕组形联结，其额定数据为：PN=45kW，nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cosN=0.88，Ist/IN=7.0，Tst/TN=1.9，TM/TN=2.2。试求：(1)额定电流IN；(2)额定转差率sN；(3)额定转矩TN、最大转矩TM和起动转矩Tst。,(2)由转速nN=1480r/min，可知电动机的极对数p=2,解：(1),(3),例5.3.1(5.5.2)一台Y225M-4型的三相异步电动机，定子绕组形联结，其额定数据为：PN=45kW，nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cosN=0.88，Ist/IN=7.0，Tst/TN=1.9，TM/TN=2.2。试求：(1)额定电流IN；(2)额定转差率sN；(3)额定转矩TN、最大转矩TM和起动转矩Tst。,解：(1)在U=UN时,例5.5.3一台Y225M-4型的三相异步电动机，定子绕组形联结，其额定数据为：PN=45kW，nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cosN=0.88，Ist/IN=7.0，Tst/TN=1.9，TM/TN=2.2。IN=84.2A，TN=290.4Nm，Tst=551.8Nm。试求：(1)若负载转矩为510.2，试问在U=UN和U=0.9UN两种情况下电动机能否起动？(