電氣工程概論

1、1、1820年，法國科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線之間的相互作用力， 后被稱為安培定律2、1827年，德國科學(xué)家歐姆用公式創(chuàng)了電流、電壓、電阻的關(guān) 系，即歐姆定律3、1831年，英國科學(xué)家法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁可以轉(zhuǎn)化成電， 創(chuàng)立了電磁感應(yīng)定律4、遠(yuǎn)距離輸電問題的解決是 三相交流電理論的形成與技術(shù)發(fā) 展。5、超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料與永磁材料的發(fā)展對(duì)于電工領(lǐng)域有重 大意義。6、建設(shè)智能樓宇的目標(biāo)主要體現(xiàn)在：提供安全、舒適、快捷的 優(yōu)質(zhì)服務(wù)，建立先進(jìn)的管理機(jī)制，節(jié)省能耗與降低人工成本等三 個(gè)方面。7、智能樓宇中涉及到的電氣工程內(nèi)容有：智能建筑的供配電、 電驅(qū)動(dòng)與自動(dòng)控制、智能建筑的電氣照明、智能建筑的通信

2、技術(shù)、 有線電視系統(tǒng)、廣播音響系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、建筑物自動(dòng)化 系統(tǒng)、智能建筑的防火、智能建筑的防盜、綜合布線系統(tǒng)、智能 建筑的系統(tǒng)集成、智能建筑的電氣安裝和智能建筑的節(jié)能等。8、電路理論研究電路中發(fā)生的電磁現(xiàn)象，并用電流、電荷、電 壓、磁通等物理量描述。9、分析電路時(shí)，通常規(guī)定電流方向?yàn)檎姾蛇\(yùn)動(dòng)的方向，電壓 方向?yàn)殡娢唤档偷姆较?，電?dòng)勢(shì)為電位升高的方向。10、分析電路時(shí)選定某一電流或電壓方向?yàn)閰⒖挤较颍?dāng)實(shí)際電 壓或電流方向與所選方向一致時(shí)，電流或電壓為正值11、MATLAB軟件廣泛用于控制系統(tǒng)和信號(hào)處理，可以完成函 數(shù)和矩陣的計(jì)算，也可以對(duì)微分方程、代數(shù)方程進(jìn)行求解。12、電機(jī)是以電磁

3、感應(yīng)現(xiàn)象為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn) 換以及變換電能的機(jī)械，包括旋箜機(jī)和變壓器兩大類。13、電機(jī)的主要作用表現(xiàn)在：電能的生產(chǎn)、傳輸和分配；驅(qū)動(dòng)各 種生產(chǎn)機(jī)械和裝備、作為各種控制系統(tǒng)和自動(dòng)化、智能裝置的重 要元件。14、直流電機(jī)按照勵(lì)磁方式分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì) 15、直流電機(jī)的可逆原理即電機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作 為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 16、發(fā)電機(jī)是將機(jī)械功率轉(zhuǎn)化為電功率，電動(dòng)機(jī)是將電功率轉(zhuǎn)化 為機(jī)械功率 17、發(fā)電機(jī)是將機(jī)械功率轉(zhuǎn)化為電功率，大型發(fā)電機(jī)主要是同步 發(fā)電機(jī)，其的轉(zhuǎn)子放置勵(lì)磁繞組，通過滑環(huán)接入直流勵(lì)磁電源。18、變壓器是一種靜止電機(jī)，主要組成是鐵心和繞組。19、變壓器只能傳遞

4、交流電能，不能產(chǎn)生電能，只能改變交流電 壓或電流的大小，不改變頻率。20、永磁無刷電動(dòng)機(jī)使用電子取代原直流電機(jī)的機(jī)械換向，省去 了機(jī)械換向器和電刷。21、步進(jìn)電機(jī)是把電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成角位移以控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，在自動(dòng)控制裝置中作為執(zhí)行元件。22、汽輪發(fā)電機(jī)用于火力發(fā)電廠和核電廠，屬于同步電機(jī)23、風(fēng)力發(fā)電機(jī)是通過捕風(fēng)裝置的葉輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。24、電力傳動(dòng)根據(jù)電機(jī)型式不同，分為直流-直流傳動(dòng)、交流-直 流傳動(dòng)、交流-直流-交流傳動(dòng)等類型。25、普通混合動(dòng)力汽車有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混合式三類。26、磁懸浮列車是由直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在低速列車上采用異步電 動(dòng)機(jī)，在高速列車上

5、采用同步電動(dòng)機(jī)。27、三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有直接啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)、軟 啟動(dòng)28、直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有直接啟動(dòng)、串聯(lián)電阻啟動(dòng)、軟啟動(dòng)29、電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)方法有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、回饋制動(dòng)、 渦流制動(dòng) 30、電機(jī)運(yùn)行原理基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律 31、電機(jī)由靜止部分定子和旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)子組成。32、電機(jī)的兩個(gè)磁場(chǎng)若均由直流電流產(chǎn)生，則形成直流電機(jī)；若 由不同頻率交流電流產(chǎn)生，則形成異步電機(jī);若一個(gè)磁場(chǎng)是直流， 一個(gè)是交流，則形成同步電機(jī)33、在電氣工程中，電器特指用于對(duì)電路進(jìn)行接通、分?jǐn)唷?duì)電 路參數(shù)進(jìn)行交換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、 檢測(cè)和保護(hù)等作用的電工裝置、設(shè)備和

6、組件。34、用于接通和分?jǐn)嚯娐返碾娖髦饕械堕_關(guān)、接觸器、負(fù)荷開 關(guān)、隔離開關(guān)、斷路器等。35、電器按照工作電壓分為高壓電器和低壓電器36、在我國，工作交流電壓在1000V及以下，直流電壓在1500V 以下的屬于低壓電器。工作電壓在1000V以上，直流電壓在1500V以上的屬于高壓電器 37、高壓開關(guān)設(shè)備主要用于在額定電壓3000V以上的電力系統(tǒng) 中關(guān)合及開斷正常電力線路，以及輸送倒換電力負(fù)荷，從電力系 統(tǒng)中退出故障設(shè)備及故障線段，保證電力系統(tǒng)安全、正常運(yùn)行， 將兩段電力線路以至電力系統(tǒng)的兩部分分開，將已退出運(yùn)行的設(shè) 備或線路進(jìn)行可靠接地，以保證電力線路、設(shè)備和運(yùn)行維修人員 的安全。38、斷路

7、器是正常電路條件下或規(guī)定的異常電路條件下，在一定 時(shí)間內(nèi)接通業(yè)斷線路承載電流的機(jī)械式開關(guān)電器39、隔離開關(guān)是沒有專門滅弧裝置的開關(guān)電器，因此不能帶負(fù)荷 操作。主要用于設(shè)備或線路檢修和分段進(jìn)行電氣隔離40、互感器是電力系統(tǒng)中供測(cè)量和保護(hù)用的設(shè)備，分為電壓互感 器和電流互感器。41、互感器的作用是：向測(cè)量、保護(hù)和控制裝置傳遞信息。使測(cè) 量、保護(hù)和控制裝置與高電壓之間隔離。有利于儀器、儀表和保 護(hù)、控制裝置小型化、標(biāo)準(zhǔn)化。42、常用的電流互感器是按照電磁變化原理工作，結(jié)構(gòu)與變壓器相同，稱為電磁式電流互感器。43、常用避雷器主要有碳化硅閥式避雷器和金屬氧化物避雷器。44、低壓電器通常指交流電壓1000

8、V、直流電壓1500V及以下 配電和控制系統(tǒng)中的電器設(shè)備。它對(duì)電能的產(chǎn)生、輸送、分配起 著開關(guān)、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)、檢測(cè)及顯示等作用。45、繼電器是當(dāng)輸入的物理量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，其電氣輸出電路被 接通或阻斷的自動(dòng)電器。46、接觸器是用于遠(yuǎn)距離、頻繁接通和分?jǐn)嘟?、直流主電路和?容量控制電路的電器。47、低壓電器根據(jù)它在電氣線路中所處的地位和作用，可分為低 壓配電電器和低壓控制電器。48、二次能源指由一種或多種一次能源經(jīng)過轉(zhuǎn)換或加工得到的 能源輸出。49、電力工業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)有發(fā)電、輸電、變電、配電、用電50、根據(jù)電壓等級(jí)不同配電分為高壓配電(35-110KV)、中壓配 電(1-35KV)和低壓配

9、電(1KV以下，如380/220V)。51、電網(wǎng)是用于輸電、變電、配電的線路、變電站組成的輸配電 網(wǎng)絡(luò)或電力網(wǎng)絡(luò)。52、電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設(shè)備和相應(yīng) 的輔助系統(tǒng)，按規(guī)定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求組成的一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)。53、電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)越性表現(xiàn)在：能更經(jīng)濟(jì)合理的開發(fā)利用各 種一次能源，能解決能源資源與負(fù)荷分布地區(qū)間的不平衡問題；可以錯(cuò)開用電高峰低谷，減少裝機(jī)和備用；有利于采用標(biāo)準(zhǔn)化大 型設(shè)備，節(jié)省投資和提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)型；便于故障時(shí)互相支援，提 高運(yùn)行安全性；便于集中管理，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和電力合理分配。54、電力系統(tǒng)的基本要求有：滿足用戶需求（數(shù)量和質(zhì)量要求）; 安全可靠性要求；經(jīng)濟(jì)性

10、要求；環(huán)保和生態(tài)要求。55、電力負(fù)荷分為：一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。56、電力系統(tǒng)的設(shè)備分為電力主設(shè)備（一次設(shè)備）和二次設(shè)備。57、電力系統(tǒng)一次設(shè)備指發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、變電設(shè)備、配電 設(shè)備、用電設(shè)備58、電力系統(tǒng)二次設(shè)備指電力系統(tǒng)中用來實(shí)現(xiàn)測(cè)量、監(jiān)視、控制、 繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、通信、以及各種自動(dòng)化功能，用于保 護(hù)主系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、正常運(yùn)行的設(shè)備。59、電力系統(tǒng)的電分為直流電和交流電。60、電力系統(tǒng)的基本電氣參數(shù)有電壓、電流、阻抗（電阻、電抗、 容抗）、功率（視在功率、有功功率、無功功率）、頻率等。61、我國規(guī)定的電壓等級(jí)有：特高壓輸電電壓（UHV）1000KV （直流800KV）；

11、超高壓輸電電壓（EHV）330KV、500KV；高壓輸電電電壓（HV）220KV；高壓配電電壓（HV）35-110KV； 中壓配電電壓（MV）1-35KV；低壓配電電壓（LV）1KV以下。62、電力系統(tǒng)分析分為穩(wěn)態(tài)分析和暫態(tài)分析。63、電能質(zhì)量一般用頻率、電壓、波形、三相電壓和電流不對(duì)稱 度衡量。64、太陽能發(fā)電是利用太陽能或太陽熱能來產(chǎn)生電能，通過光電 轉(zhuǎn)換元件65、發(fā)電設(shè)備基本控制是頻率調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。66、電力網(wǎng)是輸送和分配電能并能進(jìn)行電壓變換，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)67、電力線路分為架空線路和電纜線路68、變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力 的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它

12、通過變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng) 聯(lián)系起來。69、電力系統(tǒng)常見故障有：?jiǎn)蜗嘟拥亍上嘟拥亍上喽搪贰?相短路、斷線。70、繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是自動(dòng)、迅速、有選擇的跳開特定 的斷路器，從電力系統(tǒng)中切除故障元件，保證無故障部分迅速恢 復(fù)正常運(yùn)行。反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù) 條件，動(dòng)作于信號(hào)、減負(fù)荷、和跳閘。71、電力拖動(dòng)是以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種方 式。72、新能源發(fā)電技術(shù)有高爐頂壓發(fā)電、垃圾發(fā)電、污泥發(fā)電、高 溫巖體發(fā)電、核聚變發(fā)電、生物質(zhì)能資源發(fā)電73、電能儲(chǔ)存的技術(shù)可分為：直接儲(chǔ)存電磁能，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué) 能儲(chǔ)存，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲(chǔ)存。74、靈活交流輸電系統(tǒng)FAC

13、TS，核心環(huán)節(jié)是采用大功率電力電子壁作為大功率高壓開關(guān)。75、電力電子技術(shù)是變換電源的技術(shù)，其基礎(chǔ)是電力電子器件76、AC/DC變換是交流到直流的整流技術(shù)，DC/AC變換是直流 到交流的逆變技術(shù)，DC/DC變換是直流到直流的斬波技術(shù)。77、電力電子技術(shù)是采用電力電子器件，利用控制理論實(shí)施控 制，對(duì)電力（電源）進(jìn)行控制變換。78、電力電子器件從開關(guān)特性上分有不可控型，半控型和全控 型79、晶閘管是半控型電力電子器件，有三個(gè)管腳，分別是陽極、 陰極和門極80、晶閘管是半控型電力電子器件，陽極加上正電壓后，門極加 上正電壓，晶閘管就導(dǎo)通。81、晶閘管開通時(shí)電流上升率不能太大，否則會(huì)損害晶閘管，一 般

14、串聯(lián)一個(gè)電感來抑制。82、門極可關(guān)斷晶閘管GTO是全控型器件，給門極加反向電流 可以關(guān)斷。83、功率MOS管是電壓型驅(qū)動(dòng)器件，分為N溝道和P溝道兩 種。84、雙極晶體管GTR是電流型驅(qū)動(dòng)器件，工作頻率比GTO高 分為npn型和PNP型 85、絕緣柵雙極型晶體管簡(jiǎn)稱IGBT，三個(gè)極分別是集電極、發(fā) 射極和柵極86、IGBT是電壓型驅(qū)動(dòng)器件，一般驅(qū)動(dòng)電壓為15V,87、電力電子技術(shù)中，根據(jù)電能變換的輸入輸出形式，分為四種: 交流-直流變換，直流-直流變換、直流-交流變換、交流-交流變 換。88、斬波器常見的有降壓斬波器、升壓斬波器和升降壓斬波器89、逆變器根據(jù)直流電源的類型通常有電壓型和電流型兩種

15、。90、電力電子電路中控制電路的電磁兼容一般要考慮:導(dǎo)線傳導(dǎo) 耦合、公共阻抗耦合、電感性耦合、電容性耦合、電磁耦合。91、電力電子裝置散熱的方式有自冷式、風(fēng)冷式、水冷式、沸騰 冷卻式、熱管散熱式。92、電力電子技術(shù)中儲(chǔ)能元件有磁性元件和電容器兩類。93、電力電子電路是以控制電子開關(guān)導(dǎo)通和斷開為基本工作狀 態(tài)，設(shè)計(jì)中必須考慮電磁干擾和電磁兼容94、電能質(zhì)量包括的內(nèi)容有：電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量、 用電質(zhì)量95、舉例說明電力電子技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域:電源設(shè)計(jì)、電機(jī)傳動(dòng)、 電力系統(tǒng)、汽車工業(yè)、綠色照明、新能源開發(fā)等。96、在電力傳動(dòng)系統(tǒng)中，根據(jù)采用電機(jī)不同，分為直流傳動(dòng)和 交流傳動(dòng)97、直流傳動(dòng)是采

16、用直流電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和控制的傳 動(dòng)，交流傳動(dòng)是采用交流電機(jī)行轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和控制的傳動(dòng)。98、直流傳動(dòng)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)根據(jù)電源分為AC/DC的整流方式和DC/DC的斬波方式99、對(duì)于AC/DC的整流方式，電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)方式有相控方式 和脈寬調(diào)制方式兩種。100、目前交流傳動(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)高性能電機(jī)調(diào)節(jié)控制方式有空間 矢量控制和直接力矩控制101、提高輸電電壓，可以提高輸電功率，降低損耗102、具有絕緣作用的材料稱為絕緣材料，即電介廈103、雷閃直接擊中設(shè)備的帶電導(dǎo)體或接地金屬部分時(shí)產(chǎn)生的過 電壓稱為直擊雷過電壓104、雷電過電壓包括直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓105、高壓電發(fā)生裝置包括工頻

17、試驗(yàn)裝置、串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置和 超低頻試驗(yàn)裝置106、絕緣的作用是將電位不等的導(dǎo)體分隔開，從而都能保持各 自電位。107、絕緣材料種類很多，可分為氣體、液體和固體108、固體絕緣材料包括有機(jī)和無機(jī)兩類。有機(jī)固體絕緣材料包 括絕緣漆、絕緣膠、絕緣紙、絕緣纖維制品、塑料、橡膠、漆布 漆管及絕緣浸漬纖維制品、電工用薄膜、復(fù)合制品和黏帶、電工 用層壓制品等。無機(jī)固體絕緣材料有云母、玻璃、陶瓷及其制品。109、按滅弧介質(zhì)的不同，可將斷路器分為油斷路器、空氣斷路 器、六氟化硫斷路器和真空斷路器110、架空輸電線路采用鯉導(dǎo)線，即將一根導(dǎo)線用幾根電位相等，但相互間有一定間隔的導(dǎo)線代替，提高輸電線路的電暈起始 電

18、壓。111、電氣設(shè)備的絕緣缺陷一般分為集中性缺陷、分布性缺陷112、高電壓分壓器是將輸入的高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓輸出的測(cè)量 儀器113、電力系統(tǒng)的過電壓包括大氣過電壓和內(nèi)部過電壓114、常用的限制過電壓的措施有，裝避雷針、避雷器、調(diào)整線 路參數(shù)，裝設(shè)并聯(lián)電抗器、靜止無功補(bǔ)償器，在操作斷路器觸頭 上裝設(shè)并聯(lián)電阻，以及用快速繼電保護(hù)減少工頻電壓的升高和持 續(xù)時(shí)間。115、避雷針作用是將雷電吸引到避雷針上并安全將雷電流引入 大地，從而遮蔽被保護(hù)建筑物或設(shè)備 116、避雷針保護(hù)范圍是個(gè)椎體，其半徑與避雷針高度有關(guān)。118、117、避雷器的種類主要有管型避雷器和閥型避雷器。靜電技術(shù)應(yīng)用于靜電分選、靜電噴涂、靜電植絨、靜電紡 紗、靜電制版。119、超導(dǎo)態(tài)的兩個(gè)基本性質(zhì)是零電阻效應(yīng)和完全抗磁性。120、超導(dǎo)電機(jī)主要是超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)和超導(dǎo)單極電機(jī)。121、超導(dǎo)輸電主要通過超導(dǎo)電纜來實(shí)現(xiàn)，具有載流能力大、損 耗低、體積小的優(yōu)點(diǎn)