電工電子技術(shù)教案

1、電工與電子技術(shù)教案第一章 直流電路【教學(xué)目標(biāo)與要求】1掌握電壓、電流的概念；理解電壓、電流的參考方向；2了解電路的基本組成及各部分的作用；3理解電動(dòng)勢、電位、電功率的概念； 培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：電壓、電流和電功率的定義、方向的理解和掌握 難點(diǎn)：電流和電壓的參考方向【教學(xué)方法】講授法、對(duì)比法、實(shí)驗(yàn)法、討論法【教學(xué)課時(shí)】2學(xué)時(shí)【教學(xué)過程】1.1電路及其基本物理量1.1.1電路的組成和作用電流流通的通路，是為了某種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。1.1.2電路的組成組成部分：電源、負(fù)載、導(dǎo)線、控制裝置。 狀態(tài)：通路、開路（斷路）、短路1.1.3電

2、路的作用 （1）實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 （2）實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理1.1.4電流 1、電流的形成：電荷有規(guī)則的定向移動(dòng)形成電流。 2、電流的大?。菏侵竼挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷，即I=Q/t，電流用符號(hào)I表示，單位是安培（A）。 3、電流的方向：正電荷移動(dòng)的方向。 4、電流的換算關(guān)系：1.1.5電壓、電位和電動(dòng)勢1、電壓（1）概念：電場力將單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所做的功，稱為a、b兩點(diǎn)的電壓，用Uab表示。電壓單位是伏特（V）。（2）方向：高電位 ® 低電位，電位降低的方向。（3）換算關(guān)系：2、電動(dòng)勢（1）概念：在電源內(nèi)部外力將單位正電荷從電源的負(fù)極移動(dòng)到電源正極所做的功，

3、是衡量電源移動(dòng)正電荷的能力的物理量，符號(hào)為E，單位為伏特（V）。（2）方向：在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。3、電位（1）概念：電路中某點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓稱為該點(diǎn)的電位。選定參考點(diǎn)電位為零，電位的單位也是伏特（V）。（2）電壓與電位的關(guān)系：電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓等于這兩點(diǎn)之間的電位差，即Uab=Ua-Ub，故電壓又稱電位差。舉例：已知Ua=10V，Ub=-10V，Uc=5V 。求 Uab和Ubc 各為多少？解：根據(jù)電位差與電位的關(guān)系可知：Uab=Ua-Ub=10-（-10）=20V；Ubc=Ub-Uc=-10-5=-15V本課主要學(xué)習(xí)了電路及其物理量，要求了解電路的組成和狀態(tài)，理解有關(guān)基本物理量

4、的定義，熟記它們的單位和符號(hào)。1.2電阻的連接1.2.1電阻的串聯(lián)將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻順次連接成一行的連接方式稱為電阻的串聯(lián)。1.2.2電阻的并聯(lián)將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻并列連接的方式稱為電阻的并聯(lián)。1.2.3電阻的混聯(lián)在一個(gè)電路中，機(jī)油在相互串聯(lián)的電阻，又有相互并聯(lián)的電阻，這樣的電路成為混聯(lián)電路。通過各電阻的電流為同一電流；外加電壓等于各電阻電壓之和；總電阻為各個(gè)電阻之和，在上述電路中；各個(gè)電阻兩端的電壓與它們的阻值成正比；各個(gè)電阻消耗的功率跟阻值成正比。兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)分壓公式為 各并聯(lián)電阻承受同一電壓；各電阻電流之和等于總電流；等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和；通過各電阻的電流與其阻

5、值成反比；各個(gè)電阻消耗的功率跟它的阻值成反比。兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)分流公式為 1.3電路的工作狀態(tài)電路處于有載、開路、短路時(shí)，其輸出電壓、工作電流、輸出功率呈現(xiàn)不同的特征。1.3.1負(fù)載狀態(tài)通路時(shí)電源產(chǎn)生的電功率等于負(fù)載從電源得到的功率和電源內(nèi)部消耗的功率之和，即功率是平衡的，1.3.2空載（開路、斷路）狀態(tài)空載狀態(tài)電路的特征是：I=0 Uoc=E1.3.3短路狀態(tài)電源功率全部轉(zhuǎn)換為熱能，使溫度迅速上升以致使電源燒毀，也會(huì)使連接導(dǎo)線發(fā)熱起火，引起電火災(zāi)。1.3.4電氣設(shè)備的額定值電路處于負(fù)載狀態(tài)時(shí)，若加在電路中的電氣設(shè)備上的電壓為額定電壓，流過電氣設(shè)備的電流為額定電流，該設(shè)備消耗的電功率為額定功率，

6、則稱該電器設(shè)備處于額定工作狀態(tài)，又稱滿載狀態(tài)。1.4克希荷夫定律簡單電路用歐姆定律即可求解，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，常會(huì)遇到一些不能用串并聯(lián)公式進(jìn)行簡化的電路，即復(fù)雜點(diǎn)了，要解決這類問題就需要克希荷夫定律與歐姆定律配合使用。1.4.1克希荷夫電流定律（節(jié)點(diǎn)電流定律、KGL）在分支電路中，各支路電流不一定相等?？讼：煞螂娏鞫删褪谴_定電路中各部分電流之間相互關(guān)系的定律。對(duì)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流入流出該節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和恒等于零。1.4.2克希荷夫電壓定律（回路電壓定律、KVL）任一回路中，環(huán)形回路一周，所有電壓的代數(shù)和等于零。U=0克希荷夫電壓定律的實(shí)質(zhì)是反映了典韋的單一性，即沿回路環(huán)繞一周，電場力所做的

7、功為零。1.4.3支路電流法分別對(duì)節(jié)點(diǎn)和回路列出所需的方程來求解各支路電流的方法稱為支路電流法?！拘〗Y(jié)】電路有電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)組成。通常用多個(gè)理想與案件的組合來模擬實(shí)際電路，稱為電路模型。電路的基本物理量有電流、電壓、電位、電能、電功率、電動(dòng)勢等。復(fù)雜電路中默寫之路電流的實(shí)際方向難以判斷，所以參考正方向的概念。含有電源和負(fù)載的電路稱為全電路。電路的工作狀態(tài)有負(fù)載、空載、短路等?！咀鳂I(yè)】1.電源的開路電壓為120V，短路電流為2A，問負(fù)載從該電源中能獲得的最大功率是多少？2.電路是有哪幾部分組成的？第二章 正弦交流電路【教學(xué)目標(biāo)與要求】1.掌握正弦交流電的周期頻率、表示方法。2.了解電流與電

8、壓的關(guān)系。3.通過學(xué)習(xí)知道電路的基本理論及應(yīng)用?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：正弦交流電的周期頻率 難點(diǎn)：電壓與電流的關(guān)系【教學(xué)方法】講授法、舉例法【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)過程】大小和方向都隨時(shí)間變化的電流，成為交流電流。大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢、電壓、電流統(tǒng)稱為正弦交流電。2.1正弦交流電的基本物理量2.1.1 周期與頻率1.周期與頻率周期和頻率是描述正弦量變化快慢的物理量。正弦交流電完整變化一周所需的時(shí)間叫周期，用字母T表示，單位是秒（s）每秒時(shí)間內(nèi)正弦交流電重復(fù)變化的次數(shù)成為頻率，用字母f表示，頻率的單位是赫茲，更高的頻率單位是千赫或兆赫。2.角頻率正弦交流電變化一個(gè)周期，相當(dāng)于

9、正弦函數(shù)變化2弧度。正弦量每秒鐘所經(jīng)歷的弧度數(shù)，成為角頻率。2.1.2 相位2.1.3 交流電的大小1.瞬時(shí)值交流電莫伊?xí)r刻所對(duì)應(yīng)的數(shù)值成為瞬時(shí)值，用小寫英文字母如u、i、e等表示，它是時(shí)間的函數(shù)，不用時(shí)刻交流電大小和方向各不相同。2.最大值交流電一個(gè)周期內(nèi)所出現(xiàn)的最大瞬間值成為最大值，有成振幅，用大寫字母并加下標(biāo)“m”。通常把正弦交流電的頻率、最大值。初相位稱為正弦量的三要素。一個(gè)正弦量要由它的三要素唯一確定。3.有效值正弦交流電的瞬時(shí)值和振幅只是交流電某一瞬時(shí)的數(shù)值，不能fanyingjiaoliudian在電路中的做功的實(shí)際效果，而且測量和計(jì)算都不方便。2.2正弦量的表示1.用波形圖形表

10、示正弦量用波形圖表示正弦量時(shí)最為直觀。2.用解析式表示正弦量正弦量的解析式即為改正先交流電對(duì)應(yīng)的正弦函數(shù)表達(dá)式。3.用旋轉(zhuǎn)矢量表示正弦量一個(gè)正弦交流電流，可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)矢量來表示。通常只用起始位置的矢量來表示一個(gè)正弦量，它隨時(shí)間而改變方向。旋轉(zhuǎn)矢量不僅能表示正弦量的三要素，也能說明任意時(shí)刻的瞬時(shí)值。2.3 單一參數(shù)的交流電路各種事跡電工、電子元器件及電氣設(shè)備在進(jìn)行電路分析時(shí)均可用電阻、電感、電容三種電路元件來等效。在交流電路中，同時(shí)有電阻R、電感L及電容C三種參數(shù)的作用。2.3.1 純電阻電路1.電壓與電流的關(guān)系在電阻R的兩端加上正弦交流電壓，則電路中就有交流電流流過。2.功率關(guān)系（1）瞬時(shí)功

11、率在交流電路中，電壓與電流都是隨時(shí)間而變化的，因此，電阻所消耗的功率也是隨時(shí)間變化的，瞬時(shí)功率就是任意瞬間的電壓與電流瞬時(shí)值的乘積。（2）平均功率觸電感電路中，沒有電能的消耗，即平均功率為零。P=0(3)無功功率電感線圈與電源之間進(jìn)行能量的交換的規(guī)模用瞬時(shí)功率的最大只表示，成為無功功率。2.3.3 純電容電路電容器具有通交流、隔直流的作用，在電子線路中常用來濾波、隔直及旁路交流。與其他原件配合用來選頻；在電力系統(tǒng)中常用來提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。1.電流與電壓的關(guān)系由于電壓的不斷變化，電容上電荷量隨電壓而變化，電路中產(chǎn)生電流。2.功率關(guān)系（1）瞬時(shí)功率電容在一個(gè)完整周期內(nèi)兩次為正，兩次為負(fù)，說明他吸

12、收電能兩次。吸收與釋放的電能相等，說明電容用在交流電路中時(shí)不能消耗電能，只能與電源之間進(jìn)行電能的相互交換。（2）平均功率純電容電路中，沒有電能的消耗，即平均功率為零。P=0（3）無功功率在純電容電路中，電容與電源之間進(jìn)行能量交換的規(guī)模也用無功功率來表示。2.4 電阻與電感串聯(lián)電路2.4.1電流與電壓的關(guān)系1.電流、電壓有效值關(guān)系串聯(lián)電路，選電流作為參考正弦量。2.電流、電壓的相位關(guān)系2.4.2 功率關(guān)系1.瞬時(shí)功率RL串聯(lián)電路的瞬時(shí)功率仍為電流、電壓瞬時(shí)值的乘積。2.有功功率有電壓三角形沒變各誠意電流I得功率三角形。其中三角形的水平直角邊為有功功率，數(shù)值指教邊為無功功率，斜邊為電路的視在功率。

13、3.無功功率無功功率即為電桿上的功率，它是電感和電源之間進(jìn)行能量交換的功率4.視在功率在多參數(shù)交流電路中，總電壓與總電流有效值的乘積，雖然有功率的形式，但它即不是電路實(shí)際消耗的有功功率，也不是電感與電路進(jìn)行能量交換的無功功率，成為視在功率。用S表示，單位是伏安（V.A）2.5 線圈和電容并聯(lián)的交流電路實(shí)際應(yīng)用中的大多數(shù)負(fù)載為感性負(fù)載，如日光腚鎮(zhèn)流器、電動(dòng)機(jī)、變壓器、交流接觸器等，這類負(fù)載與電容并聯(lián)，在使用上有很重要的意義。1.提高功率因數(shù)的意義（1）電路功率因數(shù)低時(shí)，電源設(shè)備的容量得不到充分利用。（2）電路功率因數(shù)低時(shí)，輸電線路的功率損失和電壓損失大。2.提高功率因數(shù)的方法提高因數(shù)功率要保證兩

14、點(diǎn)：對(duì)負(fù)載的工作狀態(tài)沒有任何影響；不增加額外的功率損耗。3.并聯(lián)電容值的計(jì)算【小結(jié)】正弦交流電的大小和方向都隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。正弦交流電的基本物理量有周期、頻率、角頻率、相位、初相角、瞬時(shí)值、最大值、有效值等，其中頻率、最大值、初相角成為正弦量的三要素。正弦量的表示方法有：波形圖、解析式和旋轉(zhuǎn)矢量法等。單一參數(shù)交流電路的基本性質(zhì)和相互關(guān)系?！咀鳂I(yè)】1.正弦交流電的基本物理量的三要素？2.什么是平均功率？3.試述電壓與電流的關(guān)系。第三章 三相交流電路【教學(xué)目標(biāo)與要求】1.掌握三相電源的連接方法及其他的連接方法。2.了解各個(gè)連接方法之間的關(guān)系。3.通過學(xué)習(xí)掌握三相交流電路的原理。【教學(xué)重點(diǎn)與難

15、點(diǎn)】重點(diǎn)：三相電源的連接方法。難點(diǎn)：負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的過程。【教學(xué)方法】講解法、試驗(yàn)法【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)過程】3.1 三相電源3.1.1 三相對(duì)稱電動(dòng)勢電能的產(chǎn)生、輸送、分配和應(yīng)用等許多環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)完整的電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)目前普遍采用三相交流電源供電，成為三相交流電路。三相交流電路是有三個(gè)頻率相同、最大值相等、相位互差120°的單項(xiàng)交流電動(dòng)勢組成的電路，這樣的三個(gè)電動(dòng)勢稱為三相對(duì)稱電動(dòng)勢。3.1.2 三相電源三相電源供電時(shí)，其三相繞組可以有兩種連接方法，即星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)，連接方法不同，所提供的電壓也不同。1.星形（Y）聯(lián)結(jié)作為三相電源的三相發(fā)電機(jī)或是三相變壓器，都有三個(gè)獨(dú)立繞

16、組，每相繞組都有它相應(yīng)的電動(dòng)勢。2.三角形（）聯(lián)結(jié)在生產(chǎn)實(shí)際中，發(fā)電機(jī)的三相繞組很少接成三角形，通常都接成星形；對(duì)三相變壓器來說，則兩種接法都有。3.2 負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)交流電器設(shè)備種類繁多，按期需要配用的電源分為兩類。一類為三相負(fù)載，需要配用三相電源。另一類是單相負(fù)載，需配用單相電源。三相負(fù)載中，若每相阻抗相等，且性質(zhì)相同，則稱為對(duì)稱三相負(fù)載，否則成為不對(duì)稱負(fù)載。3.2.1 不對(duì)稱負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)由于有中線，各相負(fù)載與電源構(gòu)成各自的回路，負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，各相均可按單相電路的方法來計(jì)算。3.2.2 對(duì)稱負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，由于相電壓對(duì)稱，所以各線電流和相電流也對(duì)稱。3.3 負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)

17、負(fù)載的額定電壓定于電源的線電壓時(shí)，應(yīng)采用三角形聯(lián)結(jié)，不論負(fù)載對(duì)稱與否，各相負(fù)載所承受的電壓均為對(duì)稱的電源線電壓。3.3.1 不對(duì)稱負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)由于電源電壓對(duì)稱，而三相負(fù)載不對(duì)稱，所以三相相電流也不對(duì)稱，線電流一般也不對(duì)稱。3.3.2對(duì)稱負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)若三相負(fù)載對(duì)稱，由于電源電壓對(duì)稱，所以三個(gè)相電流對(duì)稱。對(duì)稱負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，線電流和相電流和相電流之間的關(guān)系是：線電流有效值為相電流有效值的3倍，相位滯后相應(yīng)的相電流30°。3.4 三相電功率三相電路中各項(xiàng)電功率的計(jì)算與單相電路相同。不論富在用哪種連接方式，三相總有功功率和無功功率均為各項(xiàng)有功功率和無功功率之和。負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，應(yīng)分貝

18、求出各項(xiàng)有功功率、無功功率，之后再相加?！拘〗Y(jié)】三相對(duì)稱電動(dòng)勢的特點(diǎn)是：三相電動(dòng)勢頻率相同。幅值相同、相位互差120°。由于三相電動(dòng)勢的對(duì)稱性，它們的瞬時(shí)值之和與矢量和都等于零。三相電源有兩種接法：星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)。將三相電源的三相繞組的末端接在一點(diǎn)的連接方法稱為星形聯(lián)結(jié)，末端的聯(lián)結(jié)點(diǎn)稱為中點(diǎn)；從中點(diǎn)引出的線稱為中線；從繞組的首端引出的線稱為相線；相線與中線之間的電壓稱為相電壓；相線與相線之間的電壓稱為線電壓稱為線電壓。三相電源的三相繞組首端和末端依次相連的方式稱為三角形聯(lián)結(jié)。三相對(duì)稱電源的三相繞組星形聯(lián)結(jié)時(shí)，線電壓有效值為相電壓有效值的3倍，相位較相應(yīng)的線電壓超前30°

19、;。三相電源星形聯(lián)結(jié)時(shí)，若從中點(diǎn)引出一根導(dǎo)線，則為三相四線制，若中點(diǎn)不引出導(dǎo)線，則為三相三線制。三相四線制聯(lián)結(jié)可以為負(fù)載提供兩種電壓，且中線不能斷開?！咀鳂I(yè)】1.三相對(duì)稱電動(dòng)勢的特點(diǎn)有哪些？2.什么是三角形聯(lián)結(jié)？3.簡述線電流和相電流之間的關(guān)系。第四章 變壓器【教學(xué)目標(biāo)與要求】1.掌握變壓器的基本構(gòu)造以及原理。2.了解磁路的基本知識(shí)。3.通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)員分析問題、解決問題的能力。【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：變壓器的原理。難點(diǎn)：變壓器的構(gòu)造【教學(xué)方法】講授法、實(shí)驗(yàn)法【教學(xué)課時(shí)】2課時(shí)【教學(xué)過程】4.1.1 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率u表示物質(zhì)的導(dǎo)磁能力。物質(zhì)的真空磁導(dǎo)率是一常量，又稱次常熟。物質(zhì)的磁導(dǎo)率u與真空磁

20、導(dǎo)率uo的比值ur稱為該介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率 。Ur的大小反映了物質(zhì)導(dǎo)磁能力的高低。ur接近于1的物質(zhì)，導(dǎo)磁能力很小，稱為非鐵磁性物質(zhì)。4.1.2 鐵磁性物質(zhì)的磁化1.磁化鐵磁性物質(zhì)的內(nèi)部存在著大量磁疇，即磁性小區(qū)域。在沒有外磁場作用時(shí)，磁疇的排列極不規(guī)則，因此宏觀對(duì)外不顯磁性；如果把它放在通電的線圈內(nèi)，則在通電線圈產(chǎn)生的磁場的作用下，磁疇做定向排列，與外磁場方向一致，產(chǎn)生很強(qiáng)的附加磁場。2.磁飽和性初始磁化時(shí)，隨電流的增加，磁通也增大，磁場與磁通近似呈線性關(guān)系。隨后，隨電流的增加，磁通增加的速度逐漸變慢，電流增加至一定值時(shí)，全部磁疇均已轉(zhuǎn)向外磁場方向，隨電流的增加磁通幾乎不再增加，鐵磁性物質(zhì)的這

21、種性質(zhì)陳偉磁飽和性。3.磁滯損耗當(dāng)鐵芯線圈中通入交流電時(shí)，鐵心在大小和方向周期性變化的外磁場作用下受到反復(fù)磁化。在反復(fù)磁化的過程中，西安是磁場強(qiáng)度從零開始增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨之增大，知道達(dá)到飽和值。鐵磁性物質(zhì)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場強(qiáng)而變化的曲線成為磁化曲線。4.渦流鐵磁性物質(zhì)也是導(dǎo)體。當(dāng)狡辯的磁通穿過鐵芯時(shí)，鐵心中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而引起感應(yīng)電流，它圍繞磁感線自稱回路呈漩渦性流動(dòng)，成為渦流。在交流電器設(shè)備中，鐵心中產(chǎn)生的渦流會(huì)使鐵心發(fā)熱而消耗電功率，成為渦流損耗。渦流在點(diǎn)擊和變壓器等電氣設(shè)備中使設(shè)備發(fā)熱，造成能量損耗，是不利的，應(yīng)盡量減少，因此交流電機(jī)、變壓器的鐵心一般都用硅鋼片疊成。但在另外一

22、些場合，渦流也可以有效的利用。4.1.3 磁路的基本知識(shí)因鐵磁性材料具有較強(qiáng)的導(dǎo)磁能力，所以，很多電氣設(shè)備都以鐵磁性材料為鐵心。線圈中通入電流后，絕大部分磁通鏡貼心形成閉合路徑，這種為磁通集中通過的閉合路徑成為磁路。在點(diǎn)擊、電器中既有電路部分又有磁路部分。通過鐵心形成閉合磁路的磁通成為主磁通；極少部分磁通公國其他介質(zhì)如空氣形成閉合磁路，成為漏磁通。4.2 變壓器的基本構(gòu)造4.2.1 概述變壓器是通常的一種靜止電器，它可以利用電磁感應(yīng)原理，把抹一點(diǎn)呀的交流電 變換成同頻率的另一電壓的交流電。變壓器在電力系統(tǒng)、電子線路、測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和焊接系統(tǒng)等領(lǐng)域等到了廣泛的應(yīng)用。變壓器主要用在輸、配電系統(tǒng)

23、中，當(dāng)輸送一定功率的電能是，線路上的電壓越高，流過輸電線路的電流就越小，這樣就可以減少線路上的功率損耗，并減小線截面，節(jié)約導(dǎo)線材料。4.2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成變壓器的主要部件是鐵心和繞組。1.鐵心忒新是變壓器的磁路部分，并作為變壓器的骨架，要求導(dǎo)磁性能好，磁滯損耗和渦流損耗小。按繞組和鐵心的安裝位置，變壓器可分為心式和殼式兩種。2.繞組變壓器的繞組即其線圈。繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣漆包銅線繞制而成，容量較大的變壓器采用扁絕緣銅線或鋁線繞制而成。變壓器工作時(shí)與電源連接的繞組稱為一次繞組；與副宰相連接的繞組稱為二次繞組；與高壓電網(wǎng)相連接的又稱為高壓繞組，其導(dǎo)線匝數(shù)多、直徑較??；接低

24、壓電網(wǎng)或負(fù)載的又稱為低壓繞組，其導(dǎo)線匝數(shù)少、直徑較大。4.3 變壓器的工作原理單項(xiàng)變壓器有兩個(gè)匝數(shù)不等而又彼此絕緣的繞組和一個(gè)閉合鐵芯，兩個(gè)繞組在電路上是分開的，但卻處在同一個(gè)磁路上。4.3.1 變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行是原繞組加額定電壓而副繞組開路時(shí)的情況。在空載電流的作用下，副邊繞組兩端將感應(yīng)出電動(dòng)勢。4.3.2 變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行是指原繞組加額定電壓，副繞組與負(fù)載接通時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。這就是說，變壓器負(fù)載時(shí)，原、副繞組的電流近似地與繞組匝數(shù)成反比，這就是變壓器的變電流作用。4.3.3 變壓器的損耗與效率變壓器輸入與輸出功率只差是變壓器本身消耗的功率，成為變壓器的損耗。它

25、包括兩部分：可變損耗和不變損耗?！拘〗Y(jié)】磁導(dǎo)率用來表示物質(zhì)的導(dǎo)磁能力。相對(duì)磁導(dǎo)率的大小反映了物質(zhì)導(dǎo)磁能力的高低。磁疇是鐵磁性物質(zhì)磁性的內(nèi)在根據(jù)，外磁場是磁化的外部條件。鐵心在交變的磁場作用下反復(fù)磁化的過程，會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗，引起鐵心發(fā)熱。變化的磁通穿過整塊導(dǎo)體時(shí)，因?qū)w中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢而引起自成回路的渦流，產(chǎn)生渦流損耗，使鐵心發(fā)熱?！咀鳂I(yè)】1.常用的特殊變壓器的種類。2.變壓器的部件有哪幾種？3.什么是磁導(dǎo)率？第五章 交流電動(dòng)機(jī)【教學(xué)目標(biāo)與要求】1.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理以及異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2.了解轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系3.通過學(xué)習(xí)交流電動(dòng)機(jī)，使學(xué)員了解電動(dòng)機(jī)的種類及各個(gè)構(gòu)造功能?！窘虒W(xué)重點(diǎn)

26、與難點(diǎn)】重點(diǎn)：異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及機(jī)械特性。難點(diǎn)：電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的關(guān)系【教學(xué)方法】講授法、舉例法。【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)過程】5.1概述電機(jī)是根據(jù)電磁原理進(jìn)行機(jī)械能和點(diǎn)恩能夠相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。從能量轉(zhuǎn)換的角度來說它們是可逆的，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用十分廣泛。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，很多生產(chǎn)設(shè)備的動(dòng)力是有電動(dòng)機(jī)提供的；電動(dòng)機(jī)種類繁多，分類方法也有很多種。按電流種類的不同，電動(dòng)機(jī)可分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩類。直流電動(dòng)機(jī)將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，它具有調(diào)速性能好、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過載能力大等優(yōu)點(diǎn)，但其構(gòu)造復(fù)雜、成本高、運(yùn)行維護(hù)困

27、難，所以應(yīng)用受到限制。5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)基本部分組成：不動(dòng)部分定子；轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)子。5.2.1 定子異步電動(dòng)機(jī)的定子抓喲由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組組成。另外，還有端蓋、接線盒等部件。機(jī)座由鑄鐵支撐，起固定和支撐的作用。它的表面有散熱筋，以增加散熱面積。三相定子繞組是定子的電路部分，用高強(qiáng)度漆面線繞制而成，沒想繞組的幾何尺寸、匝數(shù)完全一樣，在空間位置上彼此相差120°，對(duì)稱均勻地嵌放在定子鐵心的線槽中。定子繞組可以接成星形或三角形，視供電系統(tǒng)的線電壓和個(gè)性繞組的額定電壓而定。5.2.2 轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組組成，另外還有風(fēng)扇

28、等。轉(zhuǎn)軸用來支撐轉(zhuǎn)子鐵心和輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子有兩種：鼠籠型和繞線型。5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理5.3.1 旋轉(zhuǎn)磁場1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生三相異步電動(dòng)機(jī)是利用三相對(duì)稱交流電流通入三相對(duì)稱定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場來使轉(zhuǎn)子繞組旋轉(zhuǎn)的。2.旋轉(zhuǎn)磁場的方向從以上的分析可知，當(dāng)三相電流的相序?yàn)锳BC時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；若把相序改變?yōu)锳CB，旋轉(zhuǎn)磁場將會(huì)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。因襲，若將三相異步電動(dòng)機(jī)的單根電源線中的任意兩相對(duì)調(diào)，就可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。3.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速根據(jù)上面的分析，電流變化一周，二極磁場在空間旋轉(zhuǎn)一周，若改變定子繞組的接法，使磁極對(duì)數(shù)為2，則電流變化一周，四極磁場在空間旋轉(zhuǎn)半周。5.3.

29、2 異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.工作原理定子繞組通以三相對(duì)稱交流電流后，在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，則精致的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間就有了相對(duì)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場以速度沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即相當(dāng)于轉(zhuǎn)子繞組沿逆時(shí)針方向切割磁力線，轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，其方向可用又瘦定則來判定。由于轉(zhuǎn)子繞組自成回路，所以在此感應(yīng)電動(dòng)勢的作用下，轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生電磁力，其方向用左手定則判定，與旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向是一致的。2.轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率由于轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸之間有摩擦力及空氣阻力，因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速即點(diǎn)送機(jī)的轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。5.4 異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性在電源電壓不變的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

30、和電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。電磁轉(zhuǎn)矩海域電源電壓有關(guān)。當(dāng)電源頻率與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定是，轉(zhuǎn)矩的大小與加載定子繞組上的電源電壓的平方成正比，可見，電源電壓對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩的影響是很大的。5.4.1 穩(wěn)定區(qū)域不穩(wěn)定區(qū)1.穩(wěn)定區(qū)當(dāng)由于某種原因而引起負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)矩將增加，可自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加，使之達(dá)到平衡。若負(fù)載轉(zhuǎn)矩由于沒腫原因而減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大，轉(zhuǎn)矩減小，亦可自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的減小。2.不穩(wěn)定區(qū)域在曲線CD部分，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)差率及哦啊大，電磁轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速的下降而減小。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電磁轉(zhuǎn)矩隨之減小，又使轉(zhuǎn)速下降，直至轉(zhuǎn)速為零，電動(dòng)

31、機(jī)停轉(zhuǎn)。5.4.2 硬特性與軟特性1.硬特性電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定區(qū)工作，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩從零到 最大變化時(shí)，轉(zhuǎn)速的變化較小，這種機(jī)械特性成為硬特性。2.軟特性轉(zhuǎn)子電路傳入電阻后，并不影響最大電磁轉(zhuǎn)矩，但此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化較大。在轉(zhuǎn)子電路中串入的電阻越大，轉(zhuǎn)速的變化就越大，這種機(jī)械特性成為軟特性。繞線式點(diǎn)送機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入電阻后所得到的機(jī)械特性屬于軟特性。異步電動(dòng)機(jī)還有兩種轉(zhuǎn)矩：最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩。5.4.3 轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系5.4.4 電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的關(guān)系電磁轉(zhuǎn)矩與加載電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓的平方成正比。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載阻力矩一定時(shí)，若電壓降低，則電磁轉(zhuǎn)矩隨之迅速降低，會(huì)使電動(dòng)機(jī)帶不動(dòng)原有的負(fù)

32、載，轉(zhuǎn)速下降，電流增大。5.5 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)由電箱電源供電。它由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。1.結(jié)構(gòu)單行一步電動(dòng)機(jī)的定子繞組是單相的，轉(zhuǎn)子多為鼠籠式。通常其定子上有兩個(gè)繞組：一個(gè)是工作繞組，另一個(gè)是起動(dòng)繞組，它們在空間上相差90°。在起動(dòng)繞組的線路上串接了離心開關(guān)。2.工作原理當(dāng)定子繞組通入正玄交流電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變的脈動(dòng)磁通，這個(gè)磁通的方向總是垂直向上或垂直向下的，也就是說它是一個(gè)位置固定、大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的脈動(dòng)磁場，可分解為兩個(gè)大小相等、方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值均等于脈動(dòng)磁場感應(yīng)強(qiáng)度最大值的一半。除了電容分相之外，還可以在

33、起動(dòng)繞組上串接適當(dāng)電阻，實(shí)現(xiàn)電阻分相。但采用電阻分相法起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，適用于比較容易起動(dòng)的場合。5.6 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)從接入電源開始轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的過程為起動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)性能主要是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)電流、還有起動(dòng)時(shí)間、啟動(dòng)可靠性等。5.6.1 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有直接起動(dòng)和降壓啟動(dòng)兩種。1.直接起動(dòng)直接將電動(dòng)機(jī)接入供電線路，在定子繞組上加額定電壓的起動(dòng)方法成為直接起動(dòng)。直接起動(dòng)的有點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作便利、起動(dòng)過程短、起動(dòng)電流大。一般起動(dòng)不太頻繁的、中小容量的、起動(dòng)時(shí)電網(wǎng)電壓降不大的電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。2.降壓起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)頻繁或容量較大的情

34、況下通常采用降壓起動(dòng)。在起動(dòng)時(shí)降低定子繞組的電壓，起動(dòng)完畢，再加上額定電壓使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。降低定子繞組的電壓，也就減小了啟動(dòng)電流，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也水質(zhì)大大減小。因此，降壓起動(dòng)只能用于輕載或空載的情況下。5.6.2 繞線型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線型異步電動(dòng)機(jī)是在轉(zhuǎn)子繞組中串接入可變電阻。起動(dòng)時(shí)，現(xiàn)將可變電阻調(diào)至最大，閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐步減小變阻器的阻值，轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，短接變阻器，電動(dòng)機(jī)便正常運(yùn)行。轉(zhuǎn)子繞組中接入變阻器，不僅減小了起動(dòng)電流，還增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這事降壓起動(dòng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)。5.7 異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速1.變極調(diào)速變極調(diào)速是將定子繞組的接線端引出，利用轉(zhuǎn)換開關(guān)改變定子繞

35、組的接線方式，改變磁極對(duì)數(shù)，從而改變同步轉(zhuǎn)速，也就改變了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。因電子繞組的磁極對(duì)數(shù)只能成對(duì)的改變，所以轉(zhuǎn)速只能一級(jí)一級(jí)的改變，轉(zhuǎn)速變化不平穩(wěn)，是一種有級(jí)調(diào)速。變極調(diào)速操作簡單、成本低、效率高、機(jī)械特性硬，適用于對(duì)調(diào)速要求不高的場合。2.變頻調(diào)速變頻調(diào)速是通過改變電動(dòng)機(jī)供電電源的頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。改變頻率需用專用的變頻設(shè)備，所以價(jià)格較高，但調(diào)節(jié)范圍大而且調(diào)速平滑，能適應(yīng)各種負(fù)載的不同要求，是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展方向。3.轉(zhuǎn)子繞組串接電阻調(diào)速這種方法只適用于繞線型異步電動(dòng)機(jī)。不同的只是起動(dòng)變阻器是按時(shí)間運(yùn)行設(shè)計(jì)的，不能長時(shí)間通過電流，否則會(huì)因過熱而燒壞。串接電阻調(diào)速能平滑的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，但消耗的電

36、能較多，不太經(jīng)濟(jì)。常用于起重設(shè)備及礦井運(yùn)輸所用的絞車等機(jī)械中?！拘〗Y(jié)】電動(dòng)機(jī)是把帶你能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備。三相異步點(diǎn)送機(jī)在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用最為廣泛。三相異步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子由機(jī)座、定子鐵心、定子繞組、端蓋、接線盒等部分組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵心。、風(fēng)扇等部分組成，轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠式和繞線式兩種。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，異步電動(dòng)機(jī)因此而得名。轉(zhuǎn)速差與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之比為轉(zhuǎn)差率，它是分析電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性的重要參數(shù)?！咀鳂I(yè)】1.簡述異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法？2.什么是機(jī)械性能？3.簡述三相異步電動(dòng)機(jī)。4.簡述鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起送方法。第六章電動(dòng)機(jī)控制電路【教

37、學(xué)目標(biāo)與要求】1.掌握低壓控制電器的種類以及異步電動(dòng)機(jī)控制電路。2.了解低壓控制電器的保護(hù)措施。3.通過學(xué)習(xí)將掌握的電動(dòng)機(jī)控制方面的理論能過靈活運(yùn)用?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：常用的控制和保護(hù)電器。難點(diǎn)：兩地或多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)電路【教學(xué)方法】講授法、實(shí)驗(yàn)法【教學(xué)課時(shí)】一課時(shí)【教學(xué)過程】6.1 常用低壓控制電器在生產(chǎn)實(shí)際中常要求電動(dòng)機(jī)能自動(dòng)完成起動(dòng)。正反轉(zhuǎn)。調(diào)速與制動(dòng)燈各種動(dòng)作，這樣就需要用各種電器組成各種正確、可靠、合理的電動(dòng)機(jī)控制電路?？刂凭€路中還必須有對(duì)過載、線路短路及失壓、欠壓等現(xiàn)象的自動(dòng)保護(hù)措施。6.1.1 常用的控制和保護(hù)電器1.刀開關(guān)刀開關(guān)一般用在操作不頻繁的低壓電路中，切斷或接

38、通電路，常用來隔離電路與電源，有時(shí)也用來控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)和制動(dòng)，在照明電路中用作控制開關(guān)，也可用作分支電路的配電開關(guān)。2.轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)又叫組合開關(guān)，它是一種手動(dòng)電器，主要用于俺通和切斷電路，小容量電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、變極調(diào)速等。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)開關(guān)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、安裝面積小，接線方式多、操作方便。3.按鈕按鈕是一種手動(dòng)電器，通常用于接通和斷開電路。在按鈕接通電路后，將手松開時(shí)，彈簧力會(huì)立刻將它恢復(fù)到原來的狀態(tài)，電流不再通過它的觸點(diǎn)，所以它只起發(fā)出“接通”、“斷開”信號(hào)的作用。按鈕與接觸器、繼電器的吸引線圈結(jié)合使用，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)距離控制或電氣連鎖。4.熔斷器熔斷器俗稱保險(xiǎn)絲，是最簡便有效

39、、價(jià)格低廉的短路保護(hù)電器，種類有瓷插式、管式、螺旋式等，主要組成是熔體和安祖昂固定熔體的絕緣管或底座。5.低壓空氣斷路器空氣斷路器又稱自動(dòng)開關(guān)，它具有短路、過載、失壓與欠壓等多重保護(hù)功能，還可以作為電源開關(guān)用來不頻繁地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)或接通、斷開電路，是低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最多的保護(hù)電器之一。自動(dòng)開關(guān)按結(jié)構(gòu)形式可分為框架式和塑料外殼式兩大類，操作方式有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。自動(dòng)開關(guān)的特點(diǎn)是運(yùn)用后不需更換元件，工作安全可靠，操作方便，斷流能力大。6.交流接觸器交流接觸器是一種自動(dòng)控制電器，用來頻繁地遠(yuǎn)距離接觸和切斷主電路或大容量控制電路，是電力拖動(dòng)中最主要的自動(dòng)控制電器。但它本身不能切斷短路電流和過載電流。交

40、流接觸器主要由觸電系統(tǒng)、點(diǎn)此操作機(jī)構(gòu)和滅弧裝置等三部分組成。觸點(diǎn)系統(tǒng)用來接通、切斷電路、它由主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)和反作用彈簧組成。點(diǎn)此操作機(jī)構(gòu)實(shí)際上就是一個(gè)電磁鐵，它包括吸引線圈、山字形的靜鐵心和動(dòng)鐵心。7.熱繼電器熱繼電器是一種過載保護(hù)電器，有發(fā)熱元件、雙金屬片、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)組成。發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲，繞在雙金屬片上，串接在電動(dòng)機(jī)的主電路中；雙金屬片用兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬制成。電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，主電路電流過大，雙金屬片受熱彎曲，導(dǎo)板推動(dòng)杠桿動(dòng)作，使接在控制電路中的常閉觸點(diǎn)斷開，切斷控制電路，接觸器斷電，切斷主電路，達(dá)到了保護(hù)電動(dòng)機(jī)的目的。6.2 異步電動(dòng)機(jī)控制電路6.2.1 點(diǎn)動(dòng)控制

41、電路點(diǎn)動(dòng)就是按鈕按下時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，按鈕松開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。點(diǎn)動(dòng)控制器電路常用于電動(dòng)葫蘆的起重電機(jī)控制和機(jī)床的刀架調(diào)整、試車等。6.2.2 長動(dòng)控制電路長動(dòng)就是連續(xù)運(yùn)動(dòng)。電路中的熔斷器祈禱短路保護(hù)作用，熱繼電器祈禱過載保護(hù)作用，交流接觸器起到欠壓和失壓保護(hù)作用，過載時(shí)，熱繼電器的動(dòng)段觸點(diǎn)斷開，切斷控制電路，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。6.2.3 兩地或多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)電路有時(shí)為了生產(chǎn)方便，需要在兩地或多地對(duì)同一臺(tái)點(diǎn)送機(jī)進(jìn)行控制，在每個(gè)控制地點(diǎn)分別設(shè)起動(dòng)按鈕和停止按鈕各一個(gè)，起動(dòng)按鈕并聯(lián)，停止按鈕串聯(lián)，接入同一控制電路。6.2.4 正、反轉(zhuǎn)控制電器生產(chǎn)中常要強(qiáng)求電動(dòng)機(jī)能同時(shí)進(jìn)行正反兩個(gè)方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。只要任意對(duì)調(diào)電

42、動(dòng)機(jī)上的兩根相線，就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?！拘〗Y(jié)】為使三相異步電動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電路中必須采用短路保護(hù)、過載保護(hù)和欠壓、失壓保護(hù)等措施。常用的控制電器有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕等。常用的保護(hù)電器有熔斷器、低壓空氣斷路器、交流接觸器、熱繼電器等。常用的異步電動(dòng)機(jī)控制電路有點(diǎn)動(dòng)控制、長動(dòng)控制、兩地或多地控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)、正反轉(zhuǎn)控制電路等?！咀鳂I(yè)】1.轉(zhuǎn)換開關(guān)的有哪幾部分組成？2.轉(zhuǎn)換開關(guān)的特點(diǎn)有哪些？3.簡述自動(dòng)開關(guān)的工作原理。4.交流接觸器有哪幾部分組成？第七章 供電與安全用電【教學(xué)目標(biāo)與要求】1.掌握典禮系統(tǒng)的組成及安全用電的常識(shí)。2.了解如何保護(hù)接地與接零。3.通過學(xué)習(xí)讓學(xué)員們認(rèn)識(shí)如何安全使用電

43、器以及節(jié)約用電。【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：電力系統(tǒng)的組成以及觸電的危害。難點(diǎn)：保護(hù)接地與保護(hù)接零?！窘虒W(xué)方法】講授法、案例分析法【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)過程】7.1城市電力網(wǎng)概述電能是由發(fā)電廠產(chǎn)生的，發(fā)電廠與用電戶之間通常有一定的距離，因此，需通過輸電線路來傳輸。電能不能大量儲(chǔ)存，其產(chǎn)生、輸送、分配和使用過程是同時(shí)完成的。將發(fā)電廠到用電戶之間的各個(gè)環(huán)節(jié)統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。7.1.1 電力系統(tǒng)的組成由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用電戶三部分組成。1.發(fā)電廠發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的核心，它的種類有很多，按發(fā)電所使用電源的不同，可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠和電力發(fā)電廠等。我國的煤礦資源

44、和水力資源十分豐富，所以，多為火力發(fā)電和水力發(fā)電，但由于核能發(fā)電的耗煤量和成本比火力發(fā)電低得多，所以其比例在逐步增加。2.電力網(wǎng)電力網(wǎng)的作用是輸送、交換和分配電能，它由變電所和各種不同電壓等級(jí)的電力線路組成，將發(fā)電廠和用電戶聯(lián)系起來。發(fā)電廠生產(chǎn)的電能經(jīng)過升壓變電器升為高壓電，用高壓電進(jìn)行電力傳輸。輸電線路的電壓越高，則輸送距離越遠(yuǎn)。提高輸電電壓還可以相應(yīng)見識(shí)奧輸電線路的電流、電壓損失和電能損失，并可減小掉線的截面二節(jié)約有色金屬。3.變電所是連接電力網(wǎng)的樞紐，它由電力變壓器和高低壓配電裝置組成，作用是變換電壓、匯集和分配電力。4.用電戶用電戶通常是指各種用電設(shè)備及其用電量。7.1.2 額定電壓分

45、類國家電壓標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定電壓有三類：第一類：額定電壓為100V一下，主要用于安全照明、蓄電池及設(shè)備的直流操作電流。第二類：額定電壓大于100V、小于1000V，主要用于電力及照明設(shè)備。第三類：額定電壓在1000V及以上，主要用于發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器及用電器。7.2 電力負(fù)荷用電設(shè)備所取用的電功率成為電力負(fù)荷。在電力系統(tǒng)中，根據(jù)用電設(shè)備在生產(chǎn)和生活中的重要性的不同以及供電中斷后造成的不同影響，將用電戶分為三個(gè)等級(jí)。不同的等級(jí)，對(duì)供電的要求不同。1.一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷是指中斷供電將造成人身傷亡、重大政治影響、重大經(jīng)濟(jì)損失的用電戶。如主要交通樞紐、重要大型企業(yè)、重要通訊設(shè)施、國賓館、監(jiān)獄、醫(yī)院、國

46、家級(jí)實(shí)驗(yàn)室、電視電信中心等。一級(jí)負(fù)荷要求采用兩個(gè)獨(dú)立的電源，一備一用，保證一級(jí)負(fù)荷供電的連續(xù)性。2.二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷是指中斷供電將造成較大政治影響、較大經(jīng)濟(jì)損失、公共場所秩序混論的用電戶。如大型體育館、大型影劇院、大商場、某些化工廠等。二級(jí)負(fù)荷要求采用雙回路供電，即有兩條線路，一備一用。3.三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷指對(duì)供電無特殊要求，較長時(shí)間中斷供電不會(huì)造成太大的損失的用電戶，如一般民用建筑、普通多層教學(xué)樓等。一般為單回路供電，但也應(yīng)盡可能提高供電的可靠性。7.3 安全用電7.3.1 觸電、急救與防護(hù)1.觸電原因人體是導(dǎo)體，當(dāng)人體接觸帶電梯而構(gòu)成電流回路時(shí)，就會(huì)有電流流過人體，引起對(duì)人的傷害或致人死亡

47、，這種現(xiàn)象成為觸電。觸電發(fā)生的原因一般是由于人們粗心大意、不遵守電器操作規(guī)程，電器設(shè)備安裝不合格和不規(guī)范用電等。2.觸電的危害觸電對(duì)人體的傷害程度與通過體內(nèi)的電流的大小、時(shí)間長短及電路的頻率、途徑及人體的健康狀況有關(guān)。電流流過人體時(shí)，人體承受的電壓越低，觸電傷害就越輕。3.觸電方式（1）單相觸電單相觸電就是人體的某一部位接觸帶電設(shè)備的一相，而另一部位與大地或零線接觸引起觸電。（2）兩相觸電兩相觸電就是人體的不同部位同時(shí)接觸兩相帶電體而引起的觸電，加在人體上的電壓為電源線電壓，電流直接以人體為回路，觸電電流遠(yuǎn)大于人體所能承受得住極限電流值。（3）跨步電壓觸電當(dāng)外殼接地的電氣設(shè)備絕緣損壞而使外殼帶

48、電，或?qū)Ь€這段落地發(fā)生單項(xiàng)接地故障時(shí)，電流流入大地，向周圍擴(kuò)散，在接地點(diǎn)周圍的土壤中產(chǎn)生電壓降，接地點(diǎn)的單位很好，距接地點(diǎn)越遠(yuǎn)，電位越低。4.觸電急救觸電急救可以有效地減小觸電傷亡，所以，掌握觸電急救常識(shí)非常重要。觸電者脫離電源后，應(yīng)采取爭取正確的救護(hù)方法。首先迅速撥打急救電話，請醫(yī)院救治。若觸電者已失去知覺，但有呼吸、心跳，則應(yīng)解開其衣領(lǐng)、褲帶，讓觸發(fā)器者平鋪在陰涼通風(fēng)的地方。如觸電者出現(xiàn)痙攣呼吸衰弱或心臟停跳、無呼吸等假死現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)實(shí)施人工呼吸。7.3.2 保護(hù)接地與保護(hù)接零在日常生產(chǎn)和生活中，對(duì)供電系統(tǒng)和用電設(shè)備通常采取各種各樣的接地或接零措施，以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、保證人身安全，保

49、證設(shè)備正常運(yùn)行。1.保護(hù)接地在正常情況下，將電氣設(shè)備的金屬外殼與埋人地下的接地體可靠連接，成為保護(hù)接地。2.保護(hù)接零保護(hù)接零就是在電源中性點(diǎn)直接接地地三相四線制低壓供電系統(tǒng)中，將電器設(shè)備的外殼與領(lǐng)先相連接。這時(shí)電源中性點(diǎn)的接地是為了保證電氣設(shè)備可靠地工作。3.重復(fù)接地在保護(hù)接零的系統(tǒng)中，若零線斷開，而設(shè)備絕緣又損壞時(shí)，會(huì)使用電設(shè)備外殼帶電，造成觸電事故。因此，除將電源中性點(diǎn)接地外，將領(lǐng)先每隔一定距離在此接地，稱為重復(fù)接地?！拘〗Y(jié)】電力系統(tǒng)有發(fā)電長，電力網(wǎng)和用電戶組成。我國以火力發(fā)電和水力發(fā)電為主，核能發(fā)電也越來越多。用電設(shè)備取用的電功率成為用電負(fù)荷，按重要性的不同，及供電中斷造成影響的不同，將

50、用電負(fù)荷分為三級(jí)。電流流入人體，引起人身傷害或死亡的現(xiàn)象稱為觸電。觸電的原因有不按規(guī)程操作、不規(guī)范用電荷電氣設(shè)備安裝【作業(yè)】1.簡述觸電的原因及危害。2.典禮系統(tǒng)由哪三部分組成？3.額定電壓的分類。第八章 常用半導(dǎo)體原件【教學(xué)目標(biāo)與要求】1.掌握半導(dǎo)體的導(dǎo)電方式以及二、三極管的特性。2.了解晶閘管的結(jié)構(gòu)。3.培養(yǎng)學(xué)員觀察及解決問題的能力?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：半導(dǎo)體的導(dǎo)電方式。難點(diǎn)：二三極管的特性曲線?！窘虒W(xué)方法】講授法、實(shí)驗(yàn)法、舉例法【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)過程】8.1半導(dǎo)體二極管8.1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。半導(dǎo)體材料中用得最多的是硅、鍺、硒等。1.半導(dǎo)

51、體的導(dǎo)電方式制造半導(dǎo)體器件時(shí)，將硅、鍺等提純成單晶體。溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體中產(chǎn)生自由電子，同時(shí)留下一個(gè)“空位”，稱為“空穴”。在純凈的半導(dǎo)體中，由于受到熱激發(fā)而產(chǎn)生的自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)的，稱為電子空穴對(duì)，這種技法稱為本征激發(fā)。純凈的半導(dǎo)體又稱為本征半導(dǎo)體。自由電子和空穴是半導(dǎo)體中參與導(dǎo)電的兩種載流子，兩者在一定條件下達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。2.N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體為了提高導(dǎo)體的導(dǎo)電能力，在純凈的半導(dǎo)體中以一定的工藝過程摻入微量的五價(jià)或三價(jià)元素，成為摻雜。摻雜對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力影響極大。不論是N型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體，雖然都有一種載流子占多數(shù)，但整個(gè)晶體仍呈電中性，這是因?yàn)楸菊髟睾碗s質(zhì)元素的每一

52、個(gè)原子是電中性的，所以從宏觀上看，摻雜半導(dǎo)體不帶電。8.1.2 PN結(jié)雖然N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力比本征半導(dǎo)體大大增強(qiáng)，但若將它接入電路中，則只起到電阻的作用，不能成為半導(dǎo)體器件。通常是采取一定的工藝措施，將一塊N型半導(dǎo)體和一塊P型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，在結(jié)合處會(huì)形成PN結(jié)，PN結(jié)是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。8.1.3 半導(dǎo)體二極管1.二極管的結(jié)構(gòu)將PN結(jié)裝上電極引線及管殼，就制成了半導(dǎo)體二極管。從P區(qū)引出的電極成為正極，從N區(qū)引出的電極成為負(fù)極。二極管按結(jié)構(gòu)可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型兩種。點(diǎn)接觸型PN結(jié)的面積小，不能通過較大的電流，但高頻性能好，故適用于高頻工作。面接觸型PN結(jié)面積較大，可

53、通過較大的電流，通常只用于100kHZ以下的電路。2.伏安特性二極管是一個(gè)PN結(jié)，所以它具有單向?qū)щ娦?，但是要正確使用它，還必須知道加在管子兩端的電壓和通過管子的電流的關(guān)系，即伏安特性。二極管加反向電壓時(shí)，電路中有很小的反向電流。反向電流有兩個(gè)特點(diǎn)，一是水溫度的上升而迅速增大；二是在反向電壓不超過一定值時(shí)，它基本上維持一定的大小，即使在增加反向電壓，反向電流也不會(huì)在增加，因此又稱為反向飽和電流。3.二極管的主要參數(shù)在實(shí)際使用中，必須根據(jù)二極管的參數(shù)，合理地選擇和使用管子，才能使二極管充分發(fā)揮作用，安全地工作。（1）最大整流電流最大整流電流是指二極管長時(shí)間使用時(shí)循序通過的最大正向平均電流，不同型

54、號(hào)的二極管的最大整流電流差別很大。使用時(shí)，流過二極管的正向平均電流不允許超過規(guī)定的最大整流電流值。否則會(huì)導(dǎo)致二極管因過熱而永久性損壞。（2）最高反向工作電壓最高反向工作電壓是二極管工作室所允許加的最高反向電壓，通常是反向擊穿電壓的一半或三分之二。（3）最大反向電流最大反向電流是指給二極管加最高返鄉(xiāng)工作電壓時(shí)的反向電流值。反向電流越小，說明二極管的單向?qū)щ娦栽胶?。反向電流受溫度影響大?.2 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管又稱晶體管，按材料分為硅管和鍺管兩種。它是放大電路中最基本的組成元件之一，由它組成的放大電路廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備。8.2.1 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)三極管是在一塊半導(dǎo)體上支撐兩個(gè)PN結(jié)

55、，按PN結(jié)的組合方式分為NPN型和PNP型兩類。其中NPN型應(yīng)用較多，目前我國生產(chǎn)的硅管多為NPN型，鍺管多為PNP型。三極管有基區(qū)、發(fā)射區(qū)、集電區(qū)組成，每個(gè)區(qū)分別引出一個(gè)電極，即：基極b、發(fā)射極e、集電極c。發(fā)射極的作用是向基區(qū)發(fā)射載流子；集電極的作用是手機(jī)載流子?；鶇^(qū)和發(fā)射區(qū)之間的PN結(jié)成為發(fā)射結(jié)；基區(qū)和集電區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)。使用時(shí)，發(fā)射極與集電極不能互換。三極管在制造工藝上有如下的要求：一是基區(qū)必須做得很薄，且摻雜濃度低；二是發(fā)射區(qū)的摻雜濃度高，載流子的濃度要高于集電區(qū)；三是集電結(jié)的面積要大，以便于收集發(fā)射極發(fā)射過來的載流子以便于散熱。8.2.2 三極管的電流放大作用三極管的電流放大實(shí)驗(yàn)中所用三極管是NPN型，基極電源、基極電阻和發(fā)射極組成輸入回路。集電極電源、集電極電阻、集電極和發(fā)射極組成輸出回路。發(fā)射極是