电气基础知识课件.ppt

1、1、电气基础知识，2、欢迎领导、同事们的光临，3、主要内容、电气和电气工程意义电路的基本概念和基本电路交流的基础知识电力系统的介绍和高压电气设备的介绍低压控制电路逆变器、软启动、PLC的介绍，4、电气和电气工程、5、 电气的定义电气是电气能源的生产、传输、分配、使用、电气电子设备制造等学科和工程领域的总称。 以电能、电气设备和电气技术为手段创造、维护和改进限定空间和环境的科学，复盖电能转换、利用和研究三个方面，包括基础理论、应用技术、设施设备等。 (是宏观抽象的概念)；6 )电气工程电气工程(Electrical EnginEEring简称ee )是现代科学技术领域的核心学科之一，是目前高新技

2、术领域不可或缺的重要学科。 例如，电子技术的巨大进步促进了基于计算机网络的信息时代的到来，改变了人的生活工作模式。 传统的电气工程被定义为产生电气和电子系统的相关学科的总和。 虽然这个定义已经很广泛，但是随着科学技术的迅速发展，电气工程的概念已经远远超出了上述定义的范畴，斯坦福大学教授指出，今天的电气工程复盖了大部分与电子光子相关的工程行为。 本领域知识幅度的大幅度增加，要求电气工程学科重新检查和重建电气工程学科方向、课程设置和内容，以有效地适应学生需求、社会需求、科技进步和动态科研环境。 (宏观抽象的概念)，7，电气设备的定义电气设备指的是所有电气设备，专业上，主要是开、关电路，转换电路参数

3、，实现电路和电气设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用从一般人的角度来说，设备和元件主要是指家庭常用的电视、冰箱、洗衣机等生活方便的电气设备。 从功能和用途等方面考虑，接触器、负载开关、避雷器等。 (实体，具体影像)，8 )电子技术是基于电子学的原理，使用电子器件设计和制造特定功能的电路，解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两个分支。 信息电子技术有模拟(Analog )电子技术和数字(数字)电子技术。 电子技术是处理电子信号的技术，处理方式主要是信号的发生、放大、滤波、变换。 电力电子技术是一种应用于新电力领域的电子技术，是一种利用晶闸管等电力电子部件转换和控制电力的技术。

4、电力电子技术变换后的“电力”的电力可以从数百MW减小到GW，从数w减小到1W以下，主要用于电力变换。 9、电路的基本概念和简单电路，10、电是自然现象，是能量。 电是电子和质子一样的子原子粒子间的排斥力和吸引力的属性。 电和电荷有两种。 一种叫正电，另一种叫负电。 通过实验，发现带电物体排斥同性，吸附于异性，其吸引力和排斥力遵循库仑定律。 电是一般的术语，含有很多由电荷的存在和移动产生的现象。 其中有很多容易观察的现象，如闪电和静电等，还有电磁场和电磁感应等，有点疏远的概念。 电和人的生活电的发现和应用大大节约了人类的体力劳动和脑力劳动，使人类的力量成长为翅膀，持续延长人类的信息触角。 电对人

5、类生活的影响有两个：能源的获得转换和运输，电子信息技术的基础。电的发现可以说是人类历史的革命。 它产生的动能每天都在不断释放。 人夸大了电的需求，发挥着不亚于人类世界的氧气的作用。 没有电，人类文明就在黑暗中探索。a、11、通常的电的形式分为直流、交流、静电。 所谓直流电流，无论什么时间电流都从导体的一端流向另一端，电流的方向是唯一的(电流的方向从正极流向负极，用符号“”表示，简称为DC )。 我们经常使用的直流电流有电池、电池等。 交流是指电流随时间而流动的方向也变化。 我们常用的交流有民生用的220V电源、生产上的380V生产用的电等(用符号“”，简称AC )。 静电原子失去电子显示正电荷

6、，电子显示负电荷的现象，引起不均衡的电子分布，使物体带电。 (摩擦电动势)、a、12、电流和电流的强度、电流电荷的方向性移动形成电流(电荷是自由电荷)。 对于金属来说，通过自由电子取向移动产生的电流酸、碱、盐的水溶液中，正负离子取向移动形成电流。 电流方向：将正电荷移动的方向规定为电流的方向。 在电源外部，电流的方向从电源的正极朝向负极。 电流强度电流强度在数值上与1秒钟通过导线截面的电量的大小相等，通常以“安培”作为电流强度的单位。 安培简称为“安”，用文字“a”表示。 电流的实用单位除了安培(a )以外，还具有安培(KA )、毫安(mA )和毫安(A) 1毫安=1000毫安=1000毫安、

7、a、13，电流持续的条件： (1)电路有电源(2)电路为通路电流的3个电炉、电饭锅等。 (2)电铃、接触线圈等电流的磁效应。 (3)电解、电镀等电流的化学效果。 a、14、电压也称为电动势、电位差，是测量单位电荷在静电场中因电动势不同而产生的能量差的物理量。 在工程中一般被称为电压，用符号“u”表示，在物理学术研究中经常使用的电位差。 国际标准单位为螺栓(v )。 常用的单位是千伏(KV )、毫伏(mV )和微伏(v )。 作为1KV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000uV负载的电气设备发挥将电力转换为其他形式的能量的作用。 电动机把电能转换成机械能的情况下，电炉把电能转换成热能

8、，灯泡把电能转换成光能等。 a、15、电源可以转换成其他形式的电能的装置称为电源。 例如，发电机把机械能转换成电能，干电池把化学能转换成电能。 发电机、干电池等称为电源。 把通过变压器和整流器把交流电力转换成直流电力的装置称为整流电源。 控制电气设备和保护电气设备在电路中起着控制和保护的作用。 开关、保险丝、接触器、热继电器等。 a、16、导线由导体材料组成，其作用是将电源、负载和控制电等连接到一个电路上，把电源的能量传递给负载。 电阻物质对电流的阻碍作用。 国际标准单位是欧姆() 常用的单位是千欧姆(k )、兆欧姆(m )。 根据电阻的大小将物体分为导体、半导体、绝缘体。a、17等各种物体有

9、阻碍电流通过的能力，这种不同物体允许电流通过的能力被称为物体的导电性能。 导电性好的东西叫导体。 例如，银、铜、铝是良导体，导电性差的东西被称为绝缘体。 例如，陶瓷、云母、玻璃、橡胶、塑料、电木、纸、干燥棉纱、树脂等物体，干燥木材等是绝缘体(也称为电介质)。 导体和绝缘体之间存在导电性的东西叫半导体。 例如，硅、锗、硒、氧化铜等是半导体。 a、18、电路是电流路径，它是以一定方式与需要的电子电气设备或元件组合的，也是电流流过的基本路径。最简单的电路是由电源e (发电机、电池等)、负载r (电灯、电动机等电气设备)、连接线(金属线)和电气辅助设备(开关k、仪表等)构成的闭合电路。 电路的作用是生

10、成、分配、传输和使用功率。 a、19、串联电路串联连接几个电阻或电池，使电流只有一条通路，即电气设备的首尾被称为串联。 特征(1)每个分支电阻中流过的电流相同。 (2)电路的总电压等于各分支路的电阻上的电压降之和。 (3)电路总电阻等于各旁路电阻的电阻值之和。 a、20、简单的串联电路，连接点：在串联电路中，电流从电源的正极开始，依次通过开关、灯泡，最后连接到电源的负极。 实物图：电路图：a，21，串联电路，连接特征，动作特征，开关控制特征，依次连接，无分支，与各电气设备的动作有关。 其中任一点被切断，电气设备的动作停止，一个开关控制各电气设备的动作，并且与开关的位置无关，a、22、并联电路将

11、多个电阻或电池相互并联连接，分别连接电气设备的头和头、尾和尾，电流同时将几个通路称为并联特征(1)施加于电路各分支路的电压相同。 (2)电路中的总电流等与各分支路中的电流之和。 (3)电路中的总电阻的倒数等于各分支电阻的倒数之和，s，s，s，S2，L1，L2，如左图所示，将两个灯泡并联连接在电路中，分别安装开关。 这样并联了元件的电路被称为并联电路，简单的并联电路，实物图：电路图：a，24，动作特性， 并联电路、连接特性开关的控制特征在于，各电气设备(包括连接到电气设备的开关)分别连接在电路的两点之间，在某个支路被断开时，其他支路的电气设备照常动作，干路的开关能够控制所有的电气设备，但支路的开

12、关a、25、并联电路在我们的生活中有什么应用？ 并联电路的应用：家庭电路，26，交流基础知识，a，27，欧姆定律：反映电阻元件两端电压和通过该元件的电流和电阻三者之间关系的定律，是电气工程中最基本的规律之一。 式I=U/R表示通过该导体的电流除以导体两端的电压。 功率： W=Pt表示在功率上花费时间。 电力单位为“度”，学名为千瓦，符号为kWh。a、28、有效功率：正弦交流电路瞬时功率在一个周期内的平均值。 用符号p表示，单位是w或KW。 P=UI无功功率：仅与电源交换能量而不消耗能量的无功功率。 用符号q表示，单位是w或KW。 视在功率： S=P Q视在功率不是以瓦(w )为单位，而是伏安图

13、(VA )或KVA功率因数：有效功率与视在功率的比率。 用符号COS表示。 功率因数是测量电气设备效率高低的系数，是交流电路的有效功率与视在功率之比。 频率：交流在1s以内电流方向变化的次数。 用文字f表示的话，单位是HZ。 我国规定的商用频率是50HZ。 a、29、交流电流是大小和方向随时间周期性变化的电动势(电压或电流)，交流电流是交变电动势、交变电压、交变电流的总称。 交流可以分为正弦交流和非正弦交流两种。 (右上是正弦交流波形，右下是非正弦交流波形)、a、30、三相交流电源、三相交流电源是三相交流发电机产生的频率相同、振幅相等、相位相互不同的120个三相对称正弦电压。 工业上使用的三相

14、交流，虽然也有直接从三相交流发电机来的，但大部分是从三相变压器来的，对负载来说是三相交流电源。 三相交流电压出现正振幅值(或与其对应的零值)的顺序称为相顺序。 在此，将相序为1-2-3-1称为相序。在电力系统中一般用黄、绿、红来区分1、2、3相。a、31、三相四线式即TN-C系统、三相交流电源三个线圈采用星形(y形)连接法，连接三个线圈的末端x、y、z，成为三个线圈的共同点，通常称为中点或零点，用文字o表示。 供电时引出4条线：从中点o引出的线称为中性线或零线，从三个线圈前端引出的三条导线称为a线、b线、c线，统称为相线或活线。 在星形接线中，如果中点与大地连接，则中线也被称为地线。 我们常见

15、的三相四线式供电设备引出的四条线，是三条线的一条地线。 星形耦合的三相四线式可以同时提供线间电压和相间电压两种电压值。 可以同时使用三相动力负载和单相照明。 例如，可以提供常用的低压电压380/220伏特、需要电源电压380伏特的三相交流电动机，还可以提供单相220伏特的电源。 相电压：三相电路中，相线和中性线之间的电压。 线间电压：三相电路中，相线和相线之间的电压。 将a、32、y形连接、n、中性点或零点、和发电机三相绕组的末端连接在一点上。 将始端作为与外部电路连接的终端。 这种耦合方式称为电源的星形耦合。、活线、中性线(零线)、活线、活线、线电压、相电压，现在我国供电系统线电压380V、

16、相电压220V。 三相四线制、33、电路三种状态路径：接通的电路(电路设备正常工作)。 开放：断开的电路(电气设备不能正常工作，但电气设备可能有电压)。 短路：短路是不同电位的导电部分之间的低电阻短路，相当于电源不施加负载，直接用导线闭合电路。 (通常情况下，这很严重，必须尽量避免电路故障，电流过大会导致电路烧损，引起火灾。 )接地：大地的电容无限大，电阻值被认为是0。 所谓接地，是指为了防止触电或设备的安全保护，将电气通信等设备的金属底盘或外壳与接地线连接，将大地用于电流电路的接地线。 在电力系统中，将设备和电气设备的中性点、壳体或托架和接地装置用导体良好地电连接称为接地。 接地的作用，除了

17、将无用的电流和噪声导入大地以外，最大的作用是保护使用者不被触电。 (典型的电气设备接地电阻值不超过4欧姆)，34，短路形式的电源短路：将电源两端通过引线直接或间接连接，并且中间没有任何设备穿过。 在复杂的电路中，如果找到从电源的正极到负极之间不直接通过电气设备的路径，就被视为短路，电流总是通过电阻值最小的路径，所以电源的短路很危险，电源容易烧毁或火灾。 电气设备短路：简单地可以视为用一条引线连接电气设备的两端，电流通过引线，电流不通过电气设备，电气设备不工作，短路。 三相系统发生的短路有三相短路、二相短路、单相相对短路和二相对短路4种基本类型。 中性点接地的电网中，相对短路故障最多，约占全部故障的90%。 在中性点不直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。 单相接地故障的危害：三相供电线路电压不平衡，可能产生正常电压数倍的过电压，过电压可能使线路上的绝缘体绝缘破坏，引起严重的短路事故，同时使配电变压器的一部分烧毁，使线路上的避雷器、保险丝绝缘破坏、烧损，电也有人