电工电子技术（少学时） 林平勇 延伸阅读汇：开关电源基本原理、常见故障和维修技巧 -单相异步电动机

开关电源基本原理、常见故障和维修技巧开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅“”和“”，DC/ACDC/DC1所示。DC/ACDC/DC电压变换;后两种工作模式多DC/ACDC/DC电压变换;后两种工作方式多用于开关稳压电源。;;”的电压经过整流和滤波后，300V一、开关电源的工作原理详解2SSRL提供SL1、C2RL2VO表示负载两端的电压平均值，TON代表开关每次接通的时间，T则是开关通断的工作周VOVO能够稳定不变，即使负载及输入电源电压发生变化。而改变接通时间TONTRC)TRC控制1.脉冲宽度调制(PWM)(PWM)2.脉冲频率调制(PFM)PWM不同，脉冲频率调制(PFM)保持导通脉冲宽度恒定，通3.混合调制PWMPFM二、开关电源的维修技巧和常见故障。1.维修技巧开关电源的维修流程可概括为“看、闻、问、量”四步。首先，在断电情况下，需要仔细观察电源的内部状况，检查保险丝是否熔断，并留意PCB上是否有烧焦或元件破裂的痕迹。其次，通过嗅觉判断电源内部是否有烧焦的气味，以发现可能存在的烧焦元器件。此外，向用户询问电源损坏的详细经过，了解是否有违规操作，也是非常重要的环节。AC围内，电容器能够正常充放电。300PWM2.常见故障击穿、滤波电容漏电等原因所致。在用万用表对次级元件进行测量并排除高频整流二极管击穿和2424伏ACDCU3842PWMU384231VPWMU384236D2已击穿(3所示)。这使得光控可控硅输出开PC1的发光二极管导通发光，使光控可控硅导通，其阴极输1VU384236D2(VECTOR22)5V2.3V5V5V5V直流电源的带载5V5V780512232.3V(4)。780578055V2.3V5V5V，5V5V5780512232.3V7805最后，更换了新的三端稳压管器7805，并再次进行测试，成功排除了故障，确保了电源的正常工作。3.开关电源的维修流程（1）在维修开关电源时，首要任务是利用万用表检测各功率器（2）完成上述检测后，若电源仍无法正常工作，接下来应重点检查功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM)。需要熟悉这两个模块的功能及其正常工作的条件，并利用相关工具进行详细测量。PFC380VDCPFCPWMVC、参考电VRVstart/VcontrolPWMCTUC38××8PWM组下降。维修时，需根据具体情况更换电阻或调整启动电流，以恢复PWM组件的正常工作。380VDCPFCPFCVC、Vstart/controlCTV0PFC第三代半导体材料及其应用（Si）（Si）al碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等第三代半导体材料，因禁带SiC2070SiC906H-SiC4H-SiC外SiC900V、1200V的碳化硅金属氧化物半导体场iC。一、第三代半导体材料1.碳化硅（SiC）碳化硅由硅（Si）和碳（C）原子以共价键为主相结合而构成的SP3。很大的差异。3C-SiC通常用于低成本的应用，因为它的电子性能较4H-SiC6H-SiC SiC120-150W/m·K）氮化硅是一种由硅（Si）和氮（N）元素组成的陶瓷材料。它的体结构有两种主要类型：α-氮化硅和β-氮化硅。α-氮化硅属于六方晶β-β-构陶瓷，如喷气发动机的涡轮部件、工业机械轴承等。20-30W/m·K二、第三代半导体材料的制备及应用1.第三代半导体材料的制备2.第三代半导体的应用（1）高温陶瓷：用于航空航天、燃气涡轮、发动机零部件等高温环境中。（2）电子与光学器件：用作电子器件的绝缘层、光纤连接器、LED封装等。（3）耐磨零部件：常见的应用有轴承、气阀等高耐磨零部件。₄1300℃的骤冷骤热循环，10001/3，与钛合金形成梯度匹配，（5）在战斗机关键部件的应用如雷达罩采用氮化硅陶瓷管，可258℃1⁹y的1适用于核武器储存环境。（7）在化学防护装备的应用，除氢氟酸和强碱外，氮化硅可耐D0.1μm。速3/s。（9）在相控阵雷达的应用，氮化硅在相控阵雷达中得到了广泛（1）半导体与功率电子：用于高功率、高频率的半导体器件，如SiCMOSFET、SiC二极管等。（2）电动汽车与能源系统：广泛应用于电动汽车的电动机、充电系统、功率模块等。（3）高温高压环境：碳化硅因其耐高温、耐腐蚀的特性，常用于核能、石油化工、航空航天等领域。电工测量仪表误差的形成原因及排查方法一、电工测量仪表误差的形成原因仪表校准不当、测量方法缺陷或设计缺陷等。）2.3.4.电气安全事故相关案例案例一：某工厂触电事故20XXX案例二：建筑工地电击事故（3）我国电力事业发展成就和新型电力系统简介一、我国电力事业发展成就32.231.6%的发电量领跑世8.11.装机规模与发电量——全球绝对领导者装机容量与发电量双冠：202433.520249.4（4.49）的31.6%。.115，87（10电力消费与结构优化：中国电力消费占全球总用电量的近30%，支撑了全球最大制造业体系的运转。35%60%2.技术创新——从跟跑到领跑的跨越特高压输电技术：全球唯一掌握并大规模应用±11003012支撑北京冬奥会100%绿电供应。AI发布全球首个千亿级发电行业大模型“擎AI100%。试点应用人形机器人“大瓦特”进行变电站巡检与50%95%3.绿色转型——全球能源革命的引擎新能源装备制造主导权：80%以上的光伏组件、70%的2008.1（2023年16核能与未来能源布局：核电在建机组占全球43%，自主三代技术“华龙一号”实现出口，核聚变装置“人造太阳”进入商业化前夜。国际能源合作：推动“一带一路”电力项目，建成巴西美丽山特高压工程、巴基斯坦默拉直流等标杆项目，累计送电超1800亿千瓦100（IEC）可持4.挑战与未来方向当前挑战：新能源消纳压力：局部地区弃风弃光率仍存在，需加强跨省调度和储能配套。电力市场机制待完善：绿电交易规模需扩大，煤电容量电价机制需深化。电网韧性不足：极端天气频发对电网稳定性提出更高要求。未来战略：“双碳”目标驱动：计划2030年非化石能源装机占比超50%，2060年实现碳中和。数智化升级：构建覆盖“云-边-端”的电力统一物联操作系统，推动源网荷储协同。AI二、新型电力系统介绍1.新型电力系统的概念2.新型电力系统的特点（1）能源结构：以新能源为主力；新型电力系统的能源结构以（2）电网形态：能源互联网的融合；新型电网呈现出交直流混交直流混联大电网：能够充分发挥交流输电和直流输电的优势，交流输电在电网的互联互通和功率交换方面具有优势，而直流输电则在长距离、大容量输电以及异步电网互联等方面表现出色。局部直流电网：适用于特定的应用场景，如城市中心区的供电、数据中心等对供电可靠性要求极高的场所，它具有输电效率高、电能质量好等优点。可调节负荷：作为一种灵活的资源，通过需求响应等手段，参与电网的调节和控制，进一步提升了电网的适应性和稳定性。（3）运行模式：源网荷储协同运行；新型电力系统的运行模式图：新型电力系统一般组成我国“双碳”战略简介2020922国于2020们源动态过程的工程应用场景1.开关电源设计在开关电源开机或关断时，储能元件（电容/电感）的电压/电流RC充放电电路：用于设计电子设备的电源滤波、信号平滑等场景，通过分析电容电压的指数衰减特性实现稳定输出。RL（3.电力系统故障分析/电流的高压直流输电系统高压直流输电系统（HVDCS）是采用直流电进行大功率远距离电能传输的电力工程系统，主要用于海底电缆输电、非同步电网互联及清洁能源并网。该系统通过换流站将交流电整流为直流进行传输，额定功率通常超过100MW，核心设备包括换流器、换流变压器和平波电抗器。架空线路超过600~800km时经济性显著，我国已建成±500kV葛洲坝—上海工程及±800kV向家坝—上海工程。—2024476哈密—重庆±800kV360亿240V高UPSAI高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。它基本上由两个换流站和直流输电线组成，两个换流站与两端的交流系统相连接。直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多。一般认为架空线路超过600~800km，电缆线路超过40~60km主要特点主要优点是不增加系统的短路容量便于实现两大电力系统的非主要设备5、7、、13、17、19等谐波35、7、11、13次谐波滤波器组。节能探索80年代以来，电力传输技术的发展步伐明显加快，提、从经济方面看，直流输电有以下三个主要优点：500kV电压为例，直流约的土地量是很可观的。谐振的关键应用谐振在通信、医疗、电力系统和精密测量等领域具有关键应用，其核心价值在于选频特性与能量高效传输。一、通信领域应用无线电调谐LC滤波器设计：利用谐振频率点构建带通/5G二、医疗设备应用(MRI)三、电力系统应用串联谐振耐压试验6kVLC57电感元件、电容元件未来发展趋势分析一、电感元件未来发展趋势分析5GAIGHz50%0201（0.6mm×0.3mm）超微型电感，满足智能手机等203075010%。材料突破：铁氧体复合材料（掺杂稀土元素提升高频性能、金（（）203060%。200-300消费电子与工业：5G203080%。25年全球电感市场规模突破1042015008%。二、电容元件未来发展趋势分析1.技术升级与材料创新MLCC高端化突破：MLCC20249.8%MLCCESR（450元、（2.7万元/MW）2.新兴市场驱动新能源与AI需求爆发：新能源汽车MLCC需求增速达100%，AI服务器推动高频高速材料增长60%。薄膜电容器在光伏、氢能等领域的应用也加速国产化。微型化技术革新：微型超级电容器（MSCs）通过调控材料（如MnO2）提升能量密度，适配物联网、可穿戴设备等场景。3.未来方向极限性能与智能化：聚焦固态电池、高温超导材料等前沿领域，2025年新材料市场规模预计达1万亿元。*逻辑代数的运算法则1.逻辑代数的运算法则代入规则A+AB=AA反演规则将逻辑函数F“·“·“0”变成“1所有“1”变成“0所有“反变量”F。这个规则称为反演规则。FABCDFAB(CD)注意：AB中的总反号不是反变量，所以不变。当然，如果利用反演律将F等式两边同时求反也可得到F。使用反演规则时应注意保持原函数中的运算顺序，即上式不能写成FABCD。对偶规则将逻辑函数F“·“·”，“0”变成“1所有“1”变成“0F'，对偶规则为：若某个逻辑恒等式成立，则它的偶式也成立。

F'称为F的对偶式。例如F=A+BC，则其对偶式F'=A(B+C)。使用对偶规则时也应注意保持原函数中的运算顺序。逻辑代数基本定律中成对出现的公式均为对偶式。如A+(B+C)=(A+B)+C A·(B·C)=(A·B)·C逻辑函数最小项表达式最小项定义及性质nnn个因子例如三变量的逻辑函数A，B，C可以组成很多种乘积项，但符合最小项定义的有ABC,ABC,ABC,ABC,ABC,ABC,ABC,

ABC88n2n个最小项。最小项的性质如下：1）对于任意一个最小项，只有一组输入变量的取值能使它的值为1，对于其他组取值，这个最小项的取值均为0。2）不同的最小项，使它的值为1的那一组变量取值不相同。3）在输入变量的任何一组取值下，全体最小项之和为1。4）在输入变量的任何一组取值下，任意两最小项之积为0。5）若两个最小项只有一个因子不同，则称它们为相邻最小项。相邻最小项合并(相加)可消去相异因子，如最小项表达式

ABCABCAB。其中的与项均为最小项。这个基本的与或表达式称为最小项表达式。如YABBCABCABC。*使用集成运算放大器时应注意的问题目前集成运算放大器应用很广，在选型、使用和调试时应注意下列一些问题，以达到使用要求及精度，并避免在调试过程中损坏器件。一、合理选用集成运算放大器的型号集成运算放大器按其技术指标可分为通用型、高输入阻抗型、低漂移型、低功耗型、高速型、高压型、大功率型和电压比较器等；按其内部电路又可分为双极型和单极型；按每一集成片中运放的数目又可分为单运放、双运放和四运放，在设计时，应结合使用要求和性能来选用不同类型的器件。1．高输入阻抗型这类运放主要用作测量放大器、模拟调节器、有源滤波器及采样--保持电路等，5G28，r1010Ω。2．低漂移型iO iO一般用于精密检测、精密模拟计算、自控仪表、人体信息检测等。其信号常为毫伏或微伏级的微弱信号。典型器件为5G7650，其U＝1μV，ΔU/ΔT＝10nV／oC。iO iO3．高速型一般用于快速模--数和数--模转换器、有源滤波器、锁相环、精密比较器，高速采样保持电路和视频放大器等，要求输出对输入的响应速度快。4．低功耗型一般用于遥测、遥感、生物医学和空间技术研究等对能源消耗有限制的场合，其电源电压可低到1.5V。5．大功率型MCELI6518V3.5A5～10mA。选型时，除了满足主要技术性能以外，还应考虑必要的经济性。一般性能指标高的运放，价格也相应较高，故无特殊要求的场合，可选用通用型、多运放型运算放大器。目前运放类型很多，而每一种集成运放的管脚数，每一管脚的功能和作用均不相同。因此元件选好后，必须查阅该型号器件的资料，以了解其指标参数和使用方法。二、集成运放的消振和调零1．消振由于运算放大器内部晶体管的极间电容和其它寄生参数的影响，很容易产生自激振荡，破坏正常工作。为此，在使用时要注意消振，通常的方法是外接RC消振电路或波器观察输出端有无自激振荡。目前，由于集成工艺水平的提高，很多运算放大器内部已有消振元件，毋须外部消振电路。2．电路的调零由于运算放大器的内部参数不可能完全对称，以致当输入信号为零时，仍有输出信号。为此在使用时除了要求运放的同相和反相两输入端的外接直流通路等效电阻保持平衡之外，还要外接调零电路。LM741运算放大器，它的调零电路由-15V电压、1kΩ固定电阻和调RP调零电位器，使输出电压为零。另一种是在有输入时调零，即按已知输入信号电压计算出输出电压，而后将实际值调到计算值。

图1无专用调零端运算放大器的调零电路对于没有专用调零引脚的运放器件，可在输入端采取调零电路措施。如图1所示。RPRP路简单，适应性广。缺点是：电源电压不稳定等因素会使输出引进附加漂移。若在凋零过程中，输出端电压始终偏向电源某一端电压，这样无法调零。其原因可能是接线有错或有虚焊，运放成为开环工作状态。若在外部因素均排除后，仍不能调零，可能是器件损坏。12.4.3 1．电源端保护为了防止电源极性接反，引起器件损坏，可利用二极管的单向导电性，在电源连接线中串接二极管来实现保护，如图2所示。2，输入保护当运放的差模或共模输入信号电压过大时，会引起运放输入级的损坏。另外，当运放受到强的干扰信号或同相输入电路应用时，共模信号过大，可能使输出电压突然骤到正电源或负电源电压值且维持不变即 生了“自锁现象时运放器件出现不能凋零或信号加不进去的现象。如果及时切断电源，重新通电后集成运放可恢复工作。但自锁严重时，也会损坏运放器件。为此，可在运放输入端加限幅保护。如3D1D2用，把a,b间的电压限制在二极管正向压降的数值之内。运算放大器正常工作时，a,b间的电压（即其净输入电压）极小，两只二极管均处（23．输出保护

图3 输入保护输出保护包括过电压保护和过电流保护，当输出端短路时，将产生过电流，使运放组件功耗过大，容易造成损坏。不过，多数集成运算放大器组件内部已有过电流保护电路。图4为常用的输出过电压保护电路，用双向稳压管Z1和2F端，运算放大器正常工作时，输出电压小于任一稳

图4输出过电压保护管的稳压值UZ，稳压管不 被击穿，稳压管支路相于断路，对运算大器的正常工作无影响。当输出电压u。大于一只稳压管

稳压值

UZUD0.6～0.7V)压Rf（UZ＋UD）能否给家用太阳能热水器加一个自动上水控制电路。用浮子带动一个电位器测量储水桶中的水位，当水位升高时电位器的电阻值增大，当水位下降时电阻值减小，当达到最高水位时电阻值为500Ω，最低水位时100Ω，用电磁阀接通或断开控制自来水加入储水桶。电磁阀工作电压交流220V，工作电流0.2A。可以用上述电位器将储水桶中的水位变化转换成电位的变化，在利用运放构成滞比较器通过继电器控制磁阀打开或关闭来水向 水桶中加水体电路如图5所示。图5自动上水控制电路用一个500Ω固定电阻和水位测量电位器及12V电源构成水位测量电路，水位测量电位器两端电压随水位变化而变化范围2V—6V。此电压作为滞回比较器反相端输入电压。当该电压≤2V时电磁阀通电向水箱加水，≥6V时电磁阀断电停止加水。即滞回比较器上门限电平6V，下门限电平2V。滞回比较器参数计算：采用Vz=9V的稳压管和LM741运算放大器。由： u

R7UREF

m 则

R7UREF

R9

(1)R6R7

R6R7

R6R7

R6R7u'

R7UREF

R6Uom 则

2R7UREF

R69

(2)式(1)-

R6R7R6R7式(2)

R6R7R6R742R69R6R7

18R2R6R7

则 R6R7R6

184.54

所以 R73.5R6取式(1)+

6=10K式(2)

则R5K82R7UREF

2REF

所以 U

5.143V45

REF取=3KR=5K为可变电阻，则UREF05到需要的5.143V电平。取反相输入端电阻R5=10K。（RC直流电阻550Ω≤20mA250V/3A的继电器。由于运放输出电流较小不能直接驱动继电器，所以增加一个三极管满足继电器驱3DG12β=50UCES=1V200mA。计算基极限流电阻阻值：由 ICS

VCCUCESRC

12120mA0.55IBS

ICS

200.4mA50所以

UoUBEIBS

90.70.4

取标称值R8=24K可以按上图自己组装这个水箱的上水控制装置。*单稳态触发器电路工作原理UTR＞UR2，所以SD=1，而UTH＜UE1，所以RD=1Q=0，则Q1VC不能充电，电路将保持这种uO=0Q=1，Q0晶体管VR1充C的电压上升到UC＝U+U1C1的输出u1RD=0，Q=0，Q1VCVH111SD=1，所以触发器保持这种状态不变，电路也进入uO=0的稳定状态。所以不论什么情况电源接通后电路均会自动进入稳定状态。UTR22平，即SD=0触发器立即变成Q=1，Q0的状态，uOVC11和C0V2VCC/3tWUC＝U＝UR1C1的输出uC1变成低电平即RD=0，Q=0，Q1VUTH11SD=1，所以触发器保持原状态不变，电路重新进入uO=0的稳定状态。电路的波形图如图（b）所示。 图单稳态触发器电路*施密特触发器电路工作原理因为5URF1VC／UF2＝Cui自0逐渐大，在ui<F1，ui<R2时URE1UH,E2UR所以两 电压比较器的出uC1=1、uC2＝，即RD=1、D，Q、Q0ui上升到UR2＜uiR1时，URF1＞UTH，＞U2

uC1=1、

C2＝1，触发器保持原uiuiUF1UE1UHE2URuC1=0uC2，即RD=0SD=10，即QQ1，经ui再上升输出当ui上升到最大值后开始下降，在UREF2＜ui＜URF1时，因为两个电压比较器的uC1=1、uC2＝1RD=1、SD=1ui＜UREF2时，uC1=1RD=1SD=0（b）所示。图 施密特发器*无稳态振荡器电路工作原理URF1＝2VUEF2＝CC／UR=0、H=0RD=1S=0Q=1，Q0uO=1晶体管VR1和R2uCURF2＜C＜UFluC1=1C2=1则RD=1SD=1uC大于UE1UTRU＞UR1u2=1u=0则R=、SQ=0、Q1uO0VR2和晶体管放电使 C电压降当UE2＜C＜E1时发器保持uO=0的状态不变。当uC下降到uC＜UE2uC2、u1=1则RD=1、D=0，触发器Q=1、Q0、uO1过程，结果在其输出端就得到如图所示的矩形脉冲。图 无稳态振器电路*阻容耦合多级放大电路1mW常用的级间耦合方式有阻容耦合，变压器耦合和直接耦合三种。1C2及偏置电阻RB2Xr1载电阻RLi，即RLi＝r+1。 图1 阻容耦合级放大路在多级放大电路中，各级的静态工作点可按前面讨论过的方法分别计算。只要在各级耦合电容处把它们分开即可。它的电压放大数为 u&O/&i由图11..1可见第一放大电路的输出信号,是第二级放大电的输入号，即&i2&1。故: A&O&1&oAAiu&i

&1

&i2

u1u2式中Au1、Au2电路的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。由此可以推出多级放大电路的总电压放大倍数为23Lri=r1rOrn。下面以一个实用三级放大器的例子说明多级放大器的分析方法。2β1000.7V。用一个内阻5K的电容式声电转换器件检测声音信号，用一个内阻0.5k的耳机作为电路的负载把放大后的声音传给使用者。图2求解这个放大电路各级静态工作点；（3）求各级放大倍数和总电压放大倍数。解 图2中三阻容耦合放大电路的微等效电路如图3所示。图3（1）求各级的静态工作点：第一极：

IB1R

VCCUBE1)R

120.730010110

mA8.6AB1 1 E1IC11IB11000.0086mA0.86mAIE1IC10.86mAUCE1UCCIE1RE1(120.8610)V3.4V第二级：

U VCCRB22

1210V3VRB2 RRB21 B22

3010I UB2UBE230.7mA2.3mAR1E2R1E2IC2IE22.3mAI IC22.3mA23AB22

100UCE2VCCIC2(RC2RE2)122.3(21)5.1V第三级：

I UBE3

120.7

mA0.037mARB3RB31

3

)RE3

1001012IC33IB31000.037mA3.7mAIE3IC33.7mAUCE3VCCIE3RE3(122.32)V7.4V（2）求各级放大电路的输入、输出电阻及等效负载电阻。3

RE3

//

20.5kΩ20.5rbe3

3003

)26IE3

(30010126)Ω1.01KΩ3.7i3B31//[be313)3]2Ωrbe2

(30010126)Ω1.442KΩ2.32

2

//

229.3kΩ229.3ri2RB21//RB22//rbe21.21KΩrbe1

(30010126)Ω3.353KΩ0.861

RE1

//2

101.21kΩ101.21rri1RB1//[rbe11)300//(3.3531011.08)81.78KΩr r Ro1E1r R //R 3.3535//300//(be1 S B1)10//11101ro2RC22KΩr r Ro3 E3//RB31//22//1.01100//229Ω13101（3）求各级电压放大倍数第一级电路的电压放大倍数为Au1r

11)11(1)Rbe1 1 L1第二级电路的电压放大倍数为A 2210087127u2be2

1.442第三级电路的电压放大倍数为Au31电路的总电压放大倍数为AuAu1Au2Au31(129.7)1129.7*交流信号是如何放大的下面从电路中电荷运动的角度来说明交流信号是如何放大的。静态RSC1与RS连接端的电位与参考点相同即为零电位。而电容器1极管NPN（PNP与该端相接的电容器的极板（PNPNPN管构成的电路为例分析。同理负载也没有电流通过，所以电容器C2与RL连接端的电位与参考点相同即为零电位。而2集电极连接C1的增加将导致集电极负载电阻RCC2极板上的RC上产生的电压变化也* 触电急救（１）脱离低压电源的方法①迅速切断电源，如拉开电源开关或刀闸开关。但应注意，普通拉线开关只能切断一相电源线，不一定切断的是相线，所以不能认为已切断了电源线。②如果电源开关或刀闸开关距触电者较远时，可用带有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头、铁锹等将电源线切断。③触电者由于肌肉痉挛，手指握紧导线不放松或导线缠绕在身上时，可首先用干燥的木板塞进触电者的身下，使其与地绝缘来隔断电源，然后再采取其他办法切断电源。④导线搭落在触电者身上或压在身下时，可用干燥的木棒、竹竿挑开导线或用干燥的绝缘绳索套拉导线或触电者，使其脱离电源。⑤救护者可用一只手戴上绝缘手套或站在干燥的木板、木桌椅等绝缘物上，用一只手将触电者拉脱电源。（２）脱离高压电源的方法①立即通知有关部门停电。②戴上绝缘手套，穿上绝缘靴，拉开高压断路器或用相应电压等级的绝缘工具拉开高压跌落式熔断器。③抛掷裸金属软导线，造成线路短路，迫使保护装置动作，切断电源。（３）触电者脱离电源时的注意事项①救护人员不得使用金属或其他潮湿的物品作为救护工具。②未采取任何绝缘措施，救护人员不得直接与触电者的皮肤和潮湿衣服接触。③防止触电者脱离电源后可能出现的摔伤事故。２.现场救护②触电者失去知觉，但呼吸和心跳正常。此时，应使触电者舒适平卧，四周不要围人，保持空气流通，可解开其衣服以利呼吸，同时请医生前来或送医院诊治。③触电者失去知觉，且呼吸和心跳均不正常。此时，应迅速对触电者进行人工呼吸或胸外心脏按压，帮助其恢复呼吸功能，并请医生前来或送医院诊治。④触电者呈假死症状，若呼吸停止，应立即进行人工呼吸；若心脏停止跳动，应立即进行⑤对于电伤和摔伤造成的局部外伤，在现场救护中也应作适当处理，防止触电者伤情加重。* 保护接地IrIr足够小（一般为４Ω以下），那么流过人体的电流就小，从而对人体不会产生伤害。*发电厂发电厂是用来发电的，是电能生产的主要场所，在电力系统中处于核心地位。根据转化电能的一次能源不同，发电厂可分为火力发电（、核电厂（一次能源为核能）、地热发电厂（一次能源为地热）、风力（（一次能源为太阳能等。图1 电力系示意图Ｔ１—升压变压器；Ｔ２—降压变压器；Ｌ—输电线路由于我国的煤矿资源和水力资源丰富，因此，火力发电和水力发电占据了我国电力生产的主导地位。但随着核电的开发，核电的比例也在逐渐增大。由于核电厂消耗的一次能源“浓缩铀”较火电厂消耗的煤数量和成本要少得多（在产生相同的电能前提下），因此，发展核电对人类有着很重要的意义。*三相异步电动机的电磁转矩与机械特性一、三相异步电动机的电磁转矩由工作原理可知，异步电动机的电磁转矩是由与转子电动势同相的转子电流（即转子电流的有功分量）和定子旋转磁场相互作用产生的，可见电磁转矩与转子电流有2a'（I2a'

）（0

）成正比，即Tem

CT0

2aCT

I'cosI222a02CＴII222a02

成正比，而并非与2转子电流I'成正比。当转子电流大，若大的是转子电流无功分量（并非是有功分量），2则此时的电磁转矩就不大，起动瞬间就是这个情况。经推导还可以算出电磁转矩与电动机参数之间的关系为T C'U2

sr2R220em T R220

2(sX 2T)式中C'为电机结构常数；R２为转子绕组电阻；X２０为转子不转时转子绕组的漏电抗。T)由式可知，TemU。可见电磁转矩对电源电压特别敏感，当电源电压波动时，电112111磁转矩将按U2关系发生变化。此外，电磁转矩还受转子电阻R２的影响。1二、三相异步电动机的机械特性由式可知，当U１、R２、X为定值时，emf(s)之间的关系曲线称为ems曲线，如图1所示。当电动机空载时，n≈n１

，故em0；当s尚，20时（s＝０～0.2），分母中(sX )2很小，略去不计时ems，故当s增大，em也随之增大。当大到一，20

20)R2

R２em

12(sX20)2故em随sms出现一最大值，此即为最转矩m。 图1 相异步电动机的ms曲线由n1s)1关系，可将ems关系改为nfem)械特性，如图2所示。因n与Tem均属机械量，故称此特性为机械特性，它直接反映了当电动机转矩变化时，转速的变化情况。电动机要稳定运行，必须满足转矩平衡。所谓转矩平衡，就是驱动转矩与制动转矩相等。电动机的驱动转矩为电磁转矩Tem；电动机的制动转矩包括生产机械转矩T２和空载转矩T０（主要为机械损耗转矩），即em20由于T０很小，常忽略不计，故em2

2 三相异步电动的机械特性电动机轴上的输出转矩正是生产机械所需要的转矩，即T2Ω

2n

9550P2n60中 P２为电动机轴上的输功率（kW）；n对应于时的转速（r/min）；T２单位为Nm。从理论上说，异步电动机的转差率s在０～１之间（即转速n在n１～０范围），AB即nn１～nｍ之间nｍ为最大转矩所对应的转速因在这一段，当作用在电动机轴上的负载转矩发生变化时，电动机能适应负载转矩的变化而自动调节到稳定运行。如当负载转矩T２增大（T2Tem），电动机减速，由机械特性曲线可知，电动机电磁转矩将随着转速n的下降而增大，使电动机重新回到转矩平（em2），负载变化时，其转速n变化不大，故它具有较硬的机械特性，这种特性很适用于金属切削机床等工作机械。研究机械特性的目的就是为了分析异步电动机的运行性能，为便于分析，我们关注机械特性上的三个特征转矩。１.额定转矩TＮ它是电动机额定运行时的转矩，可由铭牌上的PＮ和nＮ求取T 9550N nN式中PＮ的单位为kW；nＮ的单位为r/min；TＮ的单位为Nm。PＮ＝7.5kWUＮ＝380ＶnＮ＝962r/min；另一台PＮ＝7.5kW，UＮ＝380Ｖ，nＮ＝1450r/min，试求它们的额定转矩。第一台

T 9550NnNN

9550

7.5Nm74.45Nm962第二台

T 9550NnNN

9550

7.51450

Nm49.4Nm由上式知，当输出功率PＮ一定时，额定转矩与转速成反比，也近似与磁极对数成正比（因nn1

60f1，故频率一定时，转速近似与磁极对数成反比）。因此，相同p功率的异步电动机，磁极对数越多，或转速越低，其额定转矩越大，如上例的计算。图2中nfem)曲线中的N点是额定转矩TＮ和额定转速nＮ所对应的点，称为额定工作点。异步电动机若运行于此点或附近，其效率及功率因数均较高。２.最大转矩Tｍ由图2曲线知，电动机有个最大转矩T

0，解得产生最大转矩的临界转ｍdtｍ差率sｍ

sm

R20X代入前式，得

20U2UTC'T 1m 2X1201msｍ∝R２，而与U１无关；②m

TU2，而与R２无关。由此可以得到改变电源电压U１和R２的机械特性，如图3所示。图3 对应于不同U１和R2２的机械特曲线当电动机负载转矩大于最大转矩，即TＬ＞Tｍ时，电动机就因带不动负载而停转（故最大转矩也称停转转矩），此时电动机电流即刻能升至（５～７）IＮ，致使绕组过热而烧毁。最大转矩对电动机的稳定运行有重要意义。当电动机负载突然增加，短时过载，短时接近于最大转矩，电动机仍能稳定运行，由于时间短，也不至于过热。为保证电动机稳定运行，不因短时过载而停转，要求电动机有一定的过载能力。最大转矩也表示电动机短时允许过载能力。把最大转矩与额定转矩之比，称为过载能力，也称为最大转矩倍数，用λＴ表示

TmTTTNＹ系列三相异步电动机的λＴ在2.0～2.2范围。３.起动转矩TSt电动机刚起动瞬间，即n＝０，s＝１时的转矩叫起动转矩。将s＝１代入前式，得TC'U2 R22st T 1R2X2U１St减小R２X２０sｍ＝１Stm；当R２继续再增大，起动转矩又开始减小。只有当起动转矩大于负载转矩时，电动机才能起动。起动转矩越大，起动就越迅速。由此引出电动机的另一个重要性能指标起动转矩倍数KSt，即K TK TStTN它反映电动机起动负载的能力。Ｙ系列三相异步电动机的KSt在1.7～2.2范围。*二次线圈严禁开路的原因（如测量仪表的电流线圈（２＝０，*电力变压器的发展趋势①向特大型、超高压方向发展，其电压等级已发展至75-0～1000kV，它一般都用在大型电站或电力输送上。*单相异步电动机在只有单相电源或所需较小功率时，可选用单相异步电动机。单相异步电动机结构如