9電工基本知識電子教案

1、第9章 電工基本知識教學(xué)目標(biāo) 了解電路的基本概念；掌握交流電路的分析與計算方法；了解變壓器的作用及銘牌；了解三相交流異步電動機的構(gòu)造及工作原理；熟悉常用低壓電器的種類及用途。教學(xué)重點電路的基本物理量；交流電路的分析與計算方法；常用低壓電器的種類及用途。教學(xué)難點單相交流電路；三相交流電路。教學(xué)內(nèi)容9.1 電路的組成及其基本物理量9.1.1 電路的組成電源、負載和中間環(huán)節(jié)（課件 圖9-1）9.1.2 電路的基本物理量 1. 電流工程上常用的單位有千安()、安 (A)、毫安()、微安()。任意假定某一方向為電流的正方向2. 電位工程上常用的單位還有千伏（）、伏（）、毫伏（）。電位參考點例題（建筑設(shè)備

2、例9-1、例9-2） 4. 電動勢 9.1.3 電路的工作狀態(tài)（課件 圖9-3） 1. 通路(閉路) 2. 短路 3. 斷路(開路) 9.1.4 節(jié)點電流定律 首先介紹兩個名詞： 節(jié)點 、支路。（課件 圖9-4） 節(jié)點電流定律指出：在任一瞬時，流入電路中任一節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和，即 寫成一般形式： 即對于電路中的任一節(jié)點，電流的代數(shù)和恒等于零。 廣義節(jié)點（課件 圖9-5） 9.2 單相交流電路9.2.1 交流電的基本概念1 正弦交變電動勢的產(chǎn)生（課件 圖9-6）（課件 圖9-7）（課件 圖9-8） 2交流電的頻率、相位和相位差 (1) 交流電的頻率或 (2) 交流電的相位（課

3、件 圖9-9 ） (3) 交流電的相位差不同相位正弦量的相加（課件 圖9-10）2 交流電的有效值交流電的有效值就是它的熱效應(yīng)所對應(yīng)的直流電流值。 或 與此相對應(yīng)，交流電壓、電動勢的有效值和最大值也具有同樣的關(guān)系： 4正弦交流電的矢量圖例題（建筑設(shè)備例9-5 例9-6）9.2.2 純電阻電路（課件 圖9-13）（課件 圖9-14）（課件 圖9-15） 1電壓與電流的關(guān)系 電壓與電流同相位 2功率關(guān)系（課件 圖9-16） 功率的單位用瓦（W）和千瓦（kW）表示。9.2.3 純電感電路（課件 圖9-17）（課件 圖9-18）（課件 圖9-19） 1電壓與電流的關(guān)系(1)數(shù)量關(guān)系 或 (2) 相位關(guān)

4、系電壓的相位超前于電流2電路的功率（課件 圖9-20） (1) 瞬時功率 (2) 平均功率 (3) 無功功率 (9-27) 無功功率的單位用乏（Var）和千乏（kVar）表示。9.2.4 純電容電路（課件 圖9-21）（課件 圖9-22（課件 圖9-23） 1電壓與電流的關(guān)系 (1) 數(shù)量關(guān)系 或 (2) 相位關(guān)系電流的相位超前于電壓.2功率關(guān)系（課件 圖9-24）(1) 瞬時功率 (2) 平均功率 (3) 無功功率 (9-35)9.2.5 電阻、電感和電容串聯(lián)的交流電路（課件 圖9-25）設(shè) 則 電源電壓為 或 作矢量圖(設(shè))（課件 圖9-26）則 式中 ，。電壓三角形（課件 圖9-27）阻

5、抗三角形（課件 圖9-28）。 功率三角形（課件 圖9-29） 例題（建筑設(shè)備例9-9）9.2.6 功率因數(shù)及其提高 補償電容的容量，可以查用專門編制的表格或按下式計算： 例題（建筑設(shè)備例9-10） 9.3 三相交流電路 9.3.1 三相交流電的產(chǎn)生（課件 圖9-31）（課件 圖9-32）電源星形連接三相四線制供電（課件 圖9-33） 且線電壓超前于對應(yīng)的相電壓30 °。 我國的三相四線制供電系統(tǒng)中，送至負載的線電壓一般為380V；相電壓則為220V。三相電源還可以作三角形連接，但在低壓配電系統(tǒng)中很少采用。9.3.2 三相交流負載的星形連接（課件 圖9-35） 各相負載的阻

6、抗為各相的電流為：各相負載的電流與電壓的相位差為：各相負載的有功功率為：三相總功率為：三相對稱負載： 9.3.3 三相交流負載的三角形連接（課件 圖9-36）（課件 圖9-37） 三相對稱負載： (9-47) 因為三個相電流是對稱的，所以三個線電流也是對稱的，但線電流較其對應(yīng)的相電流滯后30°，三相對稱負載自電源取用的功率為： 在三相負載不對稱時，三角形接法仍可采用，只要負載正常工作時所需要的電壓等于線電壓就可以。 9.4 變壓器9.4.1 概 述9.4.2 變壓器的工作原理和基本結(jié)構(gòu)（課件 圖9-38） 9.4.3 三相變壓器三相變壓器的工作原理與單相變壓器一樣，上面我們對單相變壓

7、器的分析都適用于三相變壓器的每一相。有關(guān)單相變壓器的基本公式中所表達的電壓和電流，在三相變壓器中相當(dāng)于相電壓和相電流。 1. 三相變壓器的構(gòu)造（課件 圖9-39）（課件 圖9-40） 2. 三相變壓器的銘牌9.5 交流異步電動機 9.5.1 異步電動機的構(gòu)造（課件 圖9-41）9.5.2 旋轉(zhuǎn)磁場（課件 圖9-42）（課件 圖9-43）（課件 圖9-44）（課件 圖9-45）（課件 圖9-46） 1旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生2. 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向 (r/min) 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和通入定子繞組的電流相序是一致的。如果要使旋轉(zhuǎn)磁場改變方向，只需把接在三相繞組起始端任意兩根電源線對調(diào)，就可以實現(xiàn)。9.5.3

8、 異步電動機的工作原理（課件 圖9-47）9.5.4 異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)差率：9.6 常用低壓電器9.6.1 閘刀開關(guān) 1. 開啟式負荷開關(guān)（課件 圖9-48） 2. 封閉式負荷開關(guān)（課件 圖9-49）9.6.2 熔斷器（課件 圖9-50）（課件 圖9-51）（課件 圖9-52）9.6.3 自動空氣斷路器（課件 圖9-53） 作業(yè)布置9-2同一電路中，當(dāng)選擇的電位參考點不同時，對任一點的電位和任兩點間的電壓有何影響？9-5已知兩個正弦交流電流的瞬時值分別為：安；安。試求兩電流的最大值、有效值、角頻率、頻率、周期、初相位和相位差；畫出它們的波形圖和矢量圖。 9-6把電阻歐、感抗歐的線圈接在

9、赫、伏的交流電路中，要求： (1) 繪出電路圖并計算電流值； (2) 計算有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)和電感。 9-7有一只具有電阻和電感的線圈，當(dāng)把它接在直流電路中時，測得線圈中通過的電流是8安，線圈兩端的電壓是48伏；當(dāng)把它接在頻率為50赫的交流電路時，測得線圈中通過的電流是12安，加在線圈兩端的電壓有效值是120伏，求線圈的電阻和電感。 9-8有一臺單相交流電動機，接在電壓伏、頻率赫的交流電源上，電動機的取用功率是2千瓦，電動機的功率因數(shù)是0.6，今欲使電動機供電線路的功率因數(shù)提高到0.9，需要并聯(lián)多大的電容器？9-10把一批額定電壓為220伏、功率為100瓦的白熾燈接在線電壓等于380伏的三相四線制的電源上，設(shè)每相所接的電燈數(shù)為盞，盞，盞，分別求各相電流、各線電流、中線電流和總功率，并作出矢量圖