第二章电梯电路基础

1、 教材：电梯运行与管理第二章第二章 电梯电路基础电梯电路基础 信息反馈： 组织：福建省特种设备监督检验中心培训部 联系人：林雄 电话Tel:87879290 传真Fax:87879290 第一节第一节 电电 流流 1.导体中的电流导体中的电流 金属中的自由电子朝一个方向运动就形成了电流金属中的自由电子朝一个方向运动就形成了电流一般情况下，导体内的自由电子是处于不规则的一般情况下，导体内的自由电子是处于不规则的运动状态，互相碰撞形不成电流，如图运动状态，互相碰撞形不成电流，如图1-1所示所示 第一节第一节 电电 流流 一般情况下，导体内的自由电子是处于不规则的运动一般情况下，导体内的自由电子是处

2、于不规则的运动状态，互相碰撞形不成电流，如图状态，互相碰撞形不成电流，如图1-1所示。所示。 如果在导体两端加一个电场，则导体内的自由电子受如果在导体两端加一个电场，则导体内的自由电子受到电场力的作用。电场的正极吸引电子，而负极排斥到电场力的作用。电场的正极吸引电子，而负极排斥电子，所以自由电子要向正极运动。自由电子在电场电子，所以自由电子要向正极运动。自由电子在电场力的作用下，作定向运动形成电流，如图力的作用下，作定向运动形成电流，如图1-2所示所示 第一节第一节 电电 流流图1-1 自由电子的不规则运动图1-2 自由电子的定向运动 第一节第一节 电电 流流 2.电流的大小和方向电流的大小和

3、方向 电流强度简称电流，用电流强度简称电流，用I表示，它是电路中的基本物理量表示，它是电路中的基本物理量之一。之一。 电流的大小为单位时间内通过导体截面的电量。电流的大小为单位时间内通过导体截面的电量。 设在时间设在时间t内通过导体截面内通过导体截面S的电量为的电量为Q，如图，如图1-3所示，则电流所示，则电流为为:I=Q/S 在国际单位制中，电流的基本单位是安培在国际单位制中，电流的基本单位是安培(A)。如果每秒钟内。如果每秒钟内通过导体截面的电量为通过导体截面的电量为1库仑时，则电流是库仑时，则电流是1安培安培 第一节第一节 电电 流流 2.电流的大小和方向电流的大小和方向 电流有一定的方

4、向，在电路中电流的方向用箭头表示。电流有一定的方向，在电路中电流的方向用箭头表示。人们开始发现电流的时侯，认为是正电荷在运动，所以人们开始发现电流的时侯，认为是正电荷在运动，所以规定正电荷运动的方向为电流的实际方向，这样就与电规定正电荷运动的方向为电流的实际方向，这样就与电子运动的方向恰好相反，如图子运动的方向恰好相反，如图1-4所示。所示。 电流的大小和方向不随时间变化的叫直流，如手电筒、电流的大小和方向不随时间变化的叫直流，如手电筒、电动汽车等用直流电。电流的大小和方向随时间变化的电动汽车等用直流电。电流的大小和方向随时间变化的称交流电称交流电 第二节第二节 电位电位 电压电压 电动势电动

5、势 1.电压的大小和方向电压的大小和方向 设有两个带电体设有两个带电体A，B，分别带有异性电荷，分别带有异性电荷(A带正电、带正电、B带负电带负电)形成电场。当用导体将这两个带电体连接后，形成电场。当用导体将这两个带电体连接后，在电场的作用下，正电荷沿着电场力的方向由在电场的作用下，正电荷沿着电场力的方向由A向向B运运动，从而在导体中形成电流，如图动，从而在导体中形成电流，如图1-4所示。所示。 电流的大小与单位时间内通过导体截面的电量多少有电流的大小与单位时间内通过导体截面的电量多少有关，而电场力在移动电荷时要做功，为了衡量电场对关，而电场力在移动电荷时要做功，为了衡量电场对电荷做功的大小，

6、通常用电压表示。因此也可以认为电荷做功的大小，通常用电压表示。因此也可以认为电流是由电压产生，将电场力移动单位正电荷由电流是由电压产生，将电场力移动单位正电荷由A到到B所做的功叫做所做的功叫做AB间的电压，用表示间的电压，用表示 第二节第二节 电位电位 电压电压 电动势电动势 1.电压的大小和方向电压的大小和方向 电压不但有大小也有方向，电压的实际方向为正电荷电压不但有大小也有方向，电压的实际方向为正电荷的运动方向，即电压的方向是由正极到负极，如图的运动方向，即电压的方向是由正极到负极，如图1-4所示所示 第三节第三节 电电 阻阻 1.电阻电阻 导体中的自由电子在电场力的作用下，产生定向运动形

7、成电流。当电流通过导体时也会受到阻力，因为自由电子在运动中不断与导体内的原子、分子发生碰撞，使自由电子受到一定的阻力。导体对电导体对电流的这种阻力叫做电阻，流的这种阻力叫做电阻，电阻用R表示 ，电阻的单位是欧姆() 第三节第三节 电电 阻阻 2.电阻的计算电阻的计算 导体存在电阻是一个客观现象，那么导体电阻的大小与哪些因素有关呢?实验证明，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，还与导体的材料有关 SlR 第四节第四节 电路及基本定律电路及基本定律 1、电路、电路 1.1电路和电路图电路和电路图 电路是电流所流经的路径，由电路元件组成。电路是电流所流经的路径，由电路元件组成。在电路

8、中可以实现能量的传输和转换，信号的传在电路中可以实现能量的传输和转换，信号的传递和处理递和处理 1.1电路和电路图电路和电路图 为了便于分析、研究电路，通常将电路的实际元件用图形符号表示;在电路图中画出与实际电路相对应的电路图，如图2-1中的实际电路元件，用图2-2电路符号表示 第四节第四节 电路及基本定律电路及基本定律 1.2 电路的工作状态电路的工作状态 电路在不同的工作条件下其状态也不同，并具有电路在不同的工作条件下其状态也不同，并具有不同的特点，通常研究如下三种状态：不同的特点，通常研究如下三种状态： 1.额定工作状态额定工作状态 2.开路状态开路状态 3.短路状态短路状态 第四节第四

9、节 电路及基本定律电路及基本定律图2-3 具有3个回路的电路图2-4(a) 处于开路状态的电路图2-4(b) 处于短路状态的电路 第四节第四节 电路及基本定律电路及基本定律 2.电路的欧姆定律电路的欧姆定律 2.1 欧姆定律欧姆定律 电流与电压是电路的基本物理量，电阻是电路元电流与电压是电路的基本物理量，电阻是电路元件的参数，分析电路就是研究电压与电流的关系。件的参数，分析电路就是研究电压与电流的关系。欧姆定律是确定电阻元件两端电压与电流和电阻欧姆定律是确定电阻元件两端电压与电流和电阻三者之间的关系三者之间的关系 。 第四节第四节 电路及基本定律电路及基本定律 2.电路的欧姆定律电路的欧姆定律

10、 2.1 欧姆定律欧姆定律 欧姆定律欧姆定律电阻中的电流与电阻两端电压成正比，电阻中的电流与电阻两端电压成正比，而与电阻的阻值成反比。而与电阻的阻值成反比。 I是电流，单位为是电流，单位为A；U是电压，单位为是电压，单位为V；R是电是电阻，单位为阻，单位为 RUI 第四节第四节 电路及基本定律电路及基本定律 2.电路的欧姆定律电路的欧姆定律 2.2 欧姆定律的应用欧姆定律的应用 对于任一电阻支路，只要知道电路中电压、电对于任一电阻支路，只要知道电路中电压、电流和电阻这三个量中的任意两个量，就可以由欧流和电阻这三个量中的任意两个量，就可以由欧姆定律求得第三个量姆定律求得第三个量 第四节第四节 电

11、路及基本定律电路及基本定律 2.电路的欧姆定律电路的欧姆定律 2.2 欧姆定律的应用欧姆定律的应用 【例2-1】 一盏220V，100W的电灯，灯泡的电阻是484。当电源电压为220V时，求通过灯泡的电流。 解：已知电灯的电阻和使用电压，通过灯泡的电流可以由式(2-1)确定，即ARUI455. 0484220 第七节第七节 正弦交流电正弦交流电 交流电是指大小和方向都随时间变化的电压、电流，每一时刻的电压、电流值叫瞬时值，一般用小写字母，表示。按正弦规律变化的交流电为正弦交流电，也称为正弦量图3-1 正弦电流波形 )sin(imtIi 第七节第七节 正弦交流电正弦交流电 交流电是指大小和方向都

12、随时间变化的电压、电流，每一时刻的电压、电流值叫瞬时值，一般用小写字母，i 表示。 按正弦规律变化的交流电为正弦交流电，也称为正弦量 第七节第七节 正弦交流电正弦交流电 1.正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素 图3-1所示为正弦电流的波形图，与其相对应的瞬时值表达式为 (3-1) 式中的三个常数式中的三个常数 和和 (角频率、幅值、初角频率、幅值、初相角）表示正弦电流的特征，称为正弦量的三要相角）表示正弦电流的特征，称为正弦量的三要素。素。 )sin(imtIimI，i幅值幅值 第七节第七节 正弦交流电正弦交流电 1.2 最大值与有效值最大值与有效值 交流电有效值的定义如下，如果一个交流电流

13、通交流电有效值的定义如下，如果一个交流电流通过一个线性电阻，在一个周期内所消耗的电能与过一个线性电阻，在一个周期内所消耗的电能与一个直流电流流过同一电阻，在相等时间内所消一个直流电流流过同一电阻，在相等时间内所消耗的电能相等，则将直流电流的数值叫做交流电耗的电能相等，则将直流电流的数值叫做交流电流的有效值。流的有效值。 正弦交流电的正弦交流电的有效值有效值等于其最大值除以等于其最大值除以 ，或，或者说正弦量的最大值为有效值的者说正弦量的最大值为有效值的 倍倍 22mmIII707.02 第七节第七节 正弦交流电正弦交流电 1.2 最大值与有效值最大值与有效值)sin(2itIi)sin(2ut

14、Uu 第七节第七节 正弦交流电正弦交流电思考题与练习题思考题与练习题(1)什么是正弦交流电的周期、频率和角频率？并说明三者之间的关系。什么是正弦交流电的周期、频率和角频率？并说明三者之间的关系。(2)什么是正弦交流电的相位、初相和相位差什么是正弦交流电的相位、初相和相位差?举例说明同相、超前与滞后。举例说明同相、超前与滞后。(3)什么是交流电的瞬时值、最大值和有效值？电源为什么是交流电的瞬时值、最大值和有效值？电源为220V的正弦电压的最大值为多的正弦电压的最大值为多少？少？(4)何为正弦量的三要素？何为正弦量的三要素？(5)己知某电路的电压己知某电路的电压 ； 电流电流 。求：求： 电压、电

15、流的有效值和最大值；电压、电流的有效值和最大值； 电压与电流的相位差，并指出哪一个超前；电压与电流的相位差，并指出哪一个超前； 电压、电流的频率、周期与角频率。电压、电流的频率、周期与角频率。tVu314sin2100Ati)30314sin(25 3.三相电路的供电方式三相电路的供电方式 思考题与练习题 (1)举例说明什么是三相三线制和三相四线制供电电路？ (2)星形连接时，中线是否可有可无？说明中线的作用。 (3)什么叫相电流和线电流？星形和三角形连接的负载，相电流与线电流是什么关系？ 1、正弦交流电的最大值是有效值的 2倍。 2、三相对称正弦交流电是指三个电压有效值相等、频率相同、初相角

16、互差120的正弦电源。 3、三相星形接法时，线电压等于 3倍相电压。 4、改变直流电动机电枢电流的方向，可使电动机机反转。 5、双速电梯的拖动是采用改变交流电动机的极数进行调速。 6、正弦交流电的三要素是最大值、频率、初相角。 第十节第十节 用电安全用电安全 电能在工农业生产和人们生活中的广泛应用，使电能在工农业生产和人们生活中的广泛应用，使人触电的机率增加，对人体造成伤害。在实际工人触电的机率增加，对人体造成伤害。在实际工作中要掌握安全用电的知识，避免人身触电事故作中要掌握安全用电的知识，避免人身触电事故和设备损坏事故的发生。和设备损坏事故的发生。 第十节第十节 用电安全用电安全 1.触电事

17、故触电事故 触电是指人体接触到带电体或接近带电体时承受较高触电是指人体接触到带电体或接近带电体时承受较高电压，有电流通过人体造成伤害。电压，有电流通过人体造成伤害。 触电事故可分为触电事故可分为直接接触触电直接接触触电事故和事故和间接接触触电间接接触触电事事故两类。故两类。 造成触电事故原因很多：造成触电事故原因很多： 主要是操作人员麻痹大意，违反安全操作规程；主要是操作人员麻痹大意，违反安全操作规程； 或是电气设备绝缘损坏、接地不良；或是电气设备绝缘损坏、接地不良； 以及人员进入高压线路的非安全区内、接地短路点或遭雷击等原以及人员进入高压线路的非安全区内、接地短路点或遭雷击等原因。因。 第十

18、节第十节 用电安全用电安全 2.触电防护触电防护 2.1 安全电压安全电压 选用安全电压是防止直接接触触电和间接接触选用安全电压是防止直接接触触电和间接接触触电造成人员伤亡的安全措施。触电造成人员伤亡的安全措施。 一般通过人体的工频电流达到一般通过人体的工频电流达到30mA以上时，将引以上时，将引起呼吸困难，起呼吸困难，如不及时摆脱电源，将有生命危险。所以所以30mA是人体允许通过电流的临界值。因此，是人体允许通过电流的临界值。因此，人体的安全电压应为人体的安全电压应为24V36V。 第十节第十节 用电安全用电安全 2.触电防护触电防护 2.2 保护接地和保护接零保护接地和保护接零 2.3 漏

19、电保护开关漏电保护开关 第十节第十节 用电安全用电安全 3.电器防火与防爆电器防火与防爆 引起火灾和爆炸有两个引起火灾和爆炸有两个主要原因主要原因: 一是一是电器使用不当，例如过载、通风冷却条件欠电器使用不当，例如过载、通风冷却条件欠佳引起电器过热佳引起电器过热;导体之间接触不良、接触电阻过导体之间接触不良、接触电阻过大造成局部高温大造成局部高温;电热器之类高温设备使用不当引电热器之类高温设备使用不当引燃了周围物质等。燃了周围物质等。 二是二是电器发生故障，例如绝缘损坏，引起短路造电器发生故障，例如绝缘损坏，引起短路造成高温成高温;因断路引起火花或电弧等。因断路引起火花或电弧等。 第十节第十节 用电安全用电安全 3.电器防火与防爆电器防火与防爆 电器防火和防爆的主要措施有电器防火和防爆的主要措施有: (1)合理选用电气设备合理选用电气设备 (2)保持电气设备的正常运行。保持电气设备的正常运行。 (3)保持必要的安全间距。保持必要的安全间距。 (4)保持良好的通风。保持良好