建筑電氣補(bǔ)充知識(shí)

1、1、什么是建筑電氣它是以電能、電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)為手段，創(chuàng)造、維持和改善室內(nèi)空間的電、光、熱、聲以及通訊和管理環(huán)境的一門科學(xué)，使建筑物更充分地發(fā)揮其特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)其功能。 本課程的任務(wù)，主要是講述現(xiàn)代建筑內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問題，并講述電氣照明、電工基本知識(shí)以及電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等知識(shí)。最后介紹了建筑的智能化及建筑電氣的設(shè)計(jì)與施工。通過本課程的學(xué)習(xí)，使大家獲得一定的建筑電氣實(shí)際知識(shí)和技能，并初步掌握建筑供配電系統(tǒng)和電氣照明運(yùn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算所必須的基本理論和基本知識(shí)，能看懂建筑電氣施工圖，為今后從事工作奠定一定的基礎(chǔ)。 2、本課程的任務(wù)3、研究建筑電氣的意義 隨著建筑技術(shù)

2、的迅速發(fā)展和現(xiàn)代化建筑的出現(xiàn)，建筑電氣所涉及的范圍已由原來單一的供配電、照明、防雷和接地，發(fā)展成為近代物理學(xué)、電磁學(xué)、無線電電子學(xué)、機(jī)械電子學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等理論為基礎(chǔ)的應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域內(nèi)的一門新興學(xué)科。而且還在逐步應(yīng)用新的數(shù)學(xué)和物理知識(shí)結(jié)合電子計(jì)算機(jī)技術(shù)向綜合應(yīng)用的方向發(fā)展。這不僅使建筑物的供配電系統(tǒng)、保安監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且對(duì)建筑物內(nèi)的給水排水系統(tǒng)、空調(diào)制冷系統(tǒng)、自動(dòng)消防系統(tǒng)、保安監(jiān)視系統(tǒng)、通信及閉路電視系統(tǒng)、經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)等實(shí)行最佳控制和最佳管理。因此，現(xiàn)代建筑電氣已成為現(xiàn)代化建筑的一個(gè)重要標(biāo)志；而作為一門綜合性的技術(shù)科學(xué)，建筑電氣則應(yīng)建立相應(yīng)的理論和技術(shù)體系，以適應(yīng)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的需要

3、。4、建筑電氣系統(tǒng)的組成 利用電氣技術(shù)、電子技術(shù)及近代先進(jìn)技術(shù)與理論，在建筑物內(nèi)外人為創(chuàng)造并合理保護(hù)理想的環(huán)境，充分發(fā)揮建筑物功能的一切電工、電子設(shè)備的系統(tǒng)，統(tǒng)稱為建筑電氣。 各類建筑電氣系統(tǒng)雖然作用各不相同，但它們一般都是由用電設(shè)備、配電線路、控制和保護(hù)設(shè)備三大基本部分所組成。 用電設(shè)備：照明燈具、家用電器、電動(dòng)機(jī)、電視機(jī)、電話、音響等，種類繁多，作用各異，分別體現(xiàn)出各類系統(tǒng)的功能特點(diǎn)。 配電線路：用于傳輸電能和信號(hào)。各類系統(tǒng)的線路均為各種型號(hào)的導(dǎo)線或電纜，其安裝和敷設(shè)方式也都大致相同。 控制、保護(hù)等設(shè)備：是對(duì)相應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制保護(hù)等作用的設(shè)備。這些設(shè)備常集中安裝在一起，組成如配電盤、柜等。

4、將若干盤、柜常集中安裝在同一房間中，即形成各種建筑電氣專用房間，這些房間均需結(jié)合具體功能，在建筑平面設(shè)計(jì)中統(tǒng)一安排布置。5、建筑電氣設(shè)備的類型 建筑電氣設(shè)備的類型繁多，根據(jù)其性質(zhì)和功能來分也各不相同。以下僅從建筑電氣設(shè)備在建筑中的作用和專業(yè)屬性來分類。 根據(jù)在建筑中所起的作用不同來分類 根據(jù)建筑電氣設(shè)備的專業(yè)屬性來分類 1創(chuàng)造環(huán)境的設(shè)備：為人們創(chuàng)造良好的光、溫濕度、空氣和聲音環(huán)境的設(shè)備，如照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)換氣設(shè)備、廣播設(shè)備等。 2追求方便的設(shè)備：為人們提供生活工作的方便以及縮短信息傳遞時(shí)間的設(shè)備，如電梯、通訊設(shè)備等。 3增強(qiáng)安全性的設(shè)備：主要包括保護(hù)人身與財(cái)產(chǎn)安全和提高設(shè)備與系統(tǒng)本身可

5、靠性的設(shè)備，如報(bào)警、防火、防盜和保安設(shè)備等。 4提高控制性及經(jīng)濟(jì)性的設(shè)備：主要包括延長(zhǎng)建筑物使用壽命、增強(qiáng)控制性能的設(shè)備，以及降低建筑物維修、管理等費(fèi)用的管理性能的設(shè)備，如自動(dòng)控制設(shè)備和電腦管理。5、1 根據(jù)在建筑中所起的作用不同來分類1供配電設(shè)備：如變電系統(tǒng)的變壓器、高壓配電系統(tǒng)的開關(guān)柜、低壓配電系統(tǒng)的配電屏與配電箱、二次回路設(shè)備、發(fā)電設(shè)備等。 2照明設(shè)備：如各種電光源及燈具。3動(dòng)力設(shè)備：各種靠電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，如吊車、攪拌機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、電梯等。4弱電設(shè)備：如電話、通訊設(shè)備、電視及CATV、音響、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)、報(bào)警設(shè)備等。5空調(diào)與通風(fēng)設(shè)備：如制冷機(jī)泵、防排煙設(shè)備、溫濕度自動(dòng)控制裝置等。

6、6洗衣設(shè)備：如濕洗及脫水機(jī)、干洗機(jī)等。7廚房設(shè)備：如冷凍冷藏柜、加熱器、自動(dòng)洗刷機(jī)、清毒機(jī)、排油煙機(jī)等。8運(yùn)輸設(shè)備：如電梯、運(yùn)輸機(jī)、文件及票單自動(dòng)傳輸設(shè)備。5、2 根據(jù)建筑電氣設(shè)備的專業(yè)屬性來分類建筑電氣基礎(chǔ)知識(shí)主要內(nèi)容1 電路的基本概念2 電路的基本定律3 單相交流電路4 三相交流電路5 磁路與變壓器6 三相異步電動(dòng)機(jī)1 電路的基本概念1.1電路的基本概念1.電路：電路是由電工設(shè)備和元器件按一定方式聯(lián)接起來的總體，為電流流通提供了路徑。如圖為手電筒電路。 2.電路的作用一類是電力電路，它主要起著實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換的作用，因此，在傳輸和轉(zhuǎn)換過程中，要求盡量減少能量損耗以提高效率。另一類是信號(hào)

7、電路，其主要作用是傳輸和處理信號(hào)等（例如語(yǔ)言 、音樂、圖像、 溫度等）。在這種電路中，一般所關(guān)心的是信號(hào)傳遞的質(zhì)量，如要求不失真、 準(zhǔn)確 、靈敏、 快速等。 1 電路的基本概念1.1電路的基本概念1.2電路的基本物理量1.電流（1）定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流.（2）表達(dá)方式：符號(hào)：直流為I, 交流為i；大?。弘姾呻S時(shí)間的變化率；單位：安培(A)且：安培（A）庫(kù)侖秒。（3）方向 事實(shí)上：帶負(fù)電荷的電子在金屬導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)才產(chǎn)生電流 習(xí)慣上：約定正電荷運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯恼较?分析上：采用人為隨意設(shè)定的參考方向，并且當(dāng)參考方向和電流正方向相一致時(shí)電流的值為正值；當(dāng)參考方向和電流正方向相反時(shí)，電流值為

8、負(fù)值 。1 電路的基本概念1.電流（4）注意點(diǎn) 在進(jìn)行電路分析時(shí)，必須先指定電流的參考方向，方能正確進(jìn)行方程的編寫和求解，題目中給出的電流方向是參考方向。 只有規(guī)定了參考方向，電流的正負(fù)值才有意義，離開參考方向談電流的正負(fù)值無意義。 為描述和表征電荷與元件間交換能量的規(guī)模、大小，引入電壓。1.2電路的基本物理量1 電路的基本概念2.電壓與電位（1）定義：將單位正電荷從電路中的a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所需要的能量稱為a,b間的電壓。（2）電壓表達(dá)方式 符號(hào)： 大?。?單位：伏特（v）且： 伏特焦耳庫(kù)侖（3）電壓極性 實(shí)際極性：從高電位（“”端）指向低電位（“”端） 參考極性：分析中人為隨意設(shè)定的 （其中實(shí)

9、際方向關(guān)系與電流規(guī)定相同）1.2電路的基本物理量1 電路的基本概念2.電壓與電位（4）關(guān)聯(lián)參考方向 在求解電路時(shí)，對(duì)一個(gè)二端元件而言，既要標(biāo)注電流的參考方向，又要標(biāo)注電壓的參考方向，常顯得較為繁瑣，為方便起見，我們常常采用-關(guān)聯(lián)的參考方向。即沿著電流的參考方向就是電壓從正到負(fù)的方向。這樣在電路上就只需標(biāo)出電流的參考方向或電壓的參考極性。與關(guān)聯(lián)參考方向相反的是非關(guān)聯(lián)參考方向。 對(duì)獨(dú)立電源，我們常采用非關(guān)聯(lián)的參考方向。1.2電路的基本物理量1 電路的基本概念2.電壓與電位（5）電位電路中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓稱為該點(diǎn)的電位，電壓也稱電位差。電位的相對(duì)性和單值性：不同參考點(diǎn)，電位不同，但任意兩點(diǎn)間

10、的電壓始終不變。1.2電路的基本物理量1 電路的基本概念3.電動(dòng)勢(shì)在電源內(nèi)部，非電場(chǎng)力克服電場(chǎng)力做了功。電源的做功能力用電動(dòng)勢(shì)度量。電動(dòng)勢(shì)用E表示，它的單位與電壓相同，也是伏特（V）。電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向規(guī)定為由低電位端指向高電位端。在電路中電壓源兩端A、B間的電動(dòng)勢(shì)與其電壓關(guān)系如下： 1.2電路的基本物理量1 電路的基本概念4.電功率與電能 電能表示電氣設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)換的能量。 對(duì)電源來說，其產(chǎn)生的電能是電源力作的功：負(fù)載所消耗的電能，就是電流通過用電器所做的功 ：電功率表示電氣設(shè)備作功的能力，即電能量對(duì)時(shí)間的變化率。電功率又簡(jiǎn)稱為功率，單位為W或kW。對(duì)電源來說，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電能即電

11、源電功率，表示為：1.2電路的基本物理量1 電路的基本概念根據(jù)電源與負(fù)載之間連接方式及工作要求的不同，電路有開路（斷路）、短路、通路等不同的狀態(tài)。 （1）開路（斷路）當(dāng)開關(guān)S打開，電源沒有與外電路接通，如圖所示，此時(shí)，電源的輸出電流為零，這就稱為電路處于開路狀態(tài)。 1.3電路的工作狀態(tài) 1 電路的基本概念（2）短路 當(dāng)電源兩端的兩根導(dǎo)線由于某種事故而直接相連，如圖所示，這稱為短路。1.3電路的工作狀態(tài) 1 電路的基本概念（3）通路 將圖中開關(guān)合上，使電源與負(fù)載接通，電路處于通路狀態(tài)。此時(shí)，電路中有電流，有能量轉(zhuǎn)換。 1.3電路的工作狀態(tài) 1 電路的基本概念本節(jié)小結(jié)：電路中基本的物理量，如：電壓

12、、電流、功率等。電路的幾種工作狀態(tài)。1 電路的基本概念2 電路的基本定律2.1歐姆定律 歐姆定律是表示電路中電壓、電流和電阻這三個(gè)物理量之間關(guān)系的定律。遵循歐姆定律的電阻稱為線性電阻。 導(dǎo)體中的電流I與加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，與導(dǎo)體兩端的電阻R成反比，它可以用下式表示： 國(guó)際單位制中，電阻的單位是歐姆（），簡(jiǎn)稱歐。 2.2基爾霍夫定律 (1)基爾霍夫電流定律 (KCL) 節(jié)點(diǎn):就是三條或三條以上支路的匯合點(diǎn). 定律內(nèi)容：KCL又叫節(jié)點(diǎn)電流定律。它指出：電路中任一節(jié)點(diǎn)處，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。 如果規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正時(shí)，則流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。則基爾霍夫電流定律表達(dá)為2

13、 電路的基本定律(1)基爾霍夫電流定律 (KCL) 特征： kcl反映了電流的連續(xù)性，它表明在任一節(jié)點(diǎn)上，電荷既不會(huì)產(chǎn)生和消失，也不會(huì)積聚。 該定律不僅適用于電路中的一個(gè)實(shí)際節(jié)點(diǎn)，而且可以推廣到電路中所取的任意封閉面。2.2基爾霍夫定律 2 電路的基本定律(2)基爾霍夫電壓定律 (KVL) 回路：由若干支路所組成的閉合路徑。 定律內(nèi)容：任一瞬時(shí)，作用于電路中任一回路各支路電壓的代數(shù)和恒等于零。 注意事項(xiàng)：用于電路的某一回路時(shí)，必須首先假定各支路電壓的參考方向并指定回路的循環(huán)方向（順時(shí)針或逆時(shí)針），當(dāng)支路電壓與回路方向一致時(shí)取“+”號(hào)，相反時(shí)取“”號(hào)。 2.2基爾霍夫定律 2 電路的基本定律(2

14、)基爾霍夫電壓定律 (KVL) 特征：基爾霍夫電壓定律實(shí)質(zhì)是能量守恒的體現(xiàn)。 表達(dá)形式二：在任意一個(gè)閉合回路中，各段電阻上的電壓降代數(shù)和等于各電源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和?；鶢柣舴螂妷憾蛇€可以推廣到任一不閉合的電路上，但要將開口處的電壓列入方程。 2.2基爾霍夫定律 2 電路的基本定律本節(jié)小結(jié)：電路的歐姆定律。電路的基爾霍夫定律。2 電路的基本定律3 單相交流電路3.1正弦交流電的概念正弦電流及其三要素 隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電流稱為正弦電流，同樣也有正弦電壓、正弦電動(dòng)勢(shì)、正弦磁通等。這些按正弦規(guī)律變化的物理量統(tǒng)稱為正弦量 。如：1、幅值-最大值 有效值-和交流電具有 同樣熱效應(yīng)的直流電流值； 正弦電

15、流及其三要素 2、頻率f（角頻率） f-每秒轉(zhuǎn)過的周數(shù)，則轉(zhuǎn)速為60f(一對(duì)磁極) -每秒轉(zhuǎn)過的角度 二者關(guān)系=2f 周期T=1/f 3 單相交流電路3.1正弦交流電的概念正弦電流及其三要素 3、相位t+：t時(shí)刻線圈平面與中性面的夾角-相位t：t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子的線圈平面轉(zhuǎn)過的電角度；：t=0時(shí)刻線圈平面與中性面的夾角-初相位相位差：兩個(gè)同頻率的正弦量的相位之差。 超前、滯后、同相、反相。3 單相交流電路3.1正弦交流電的概念3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 正弦量可用三角函數(shù)式表示，亦可用波形圖表示，雖然都能體現(xiàn)正弦量的三要素，但遇到正弦量的運(yùn)算時(shí)就特別復(fù)雜，相量表示法給正弦量的運(yùn)算提供了方便。1、復(fù)

16、數(shù) (1) 復(fù)數(shù)的表示方法代數(shù)式： A=a+jb指數(shù)式： A=|A|ej極坐標(biāo)式：A=|A|(2) 復(fù)數(shù)的運(yùn)算3 單相交流電路1、復(fù)數(shù) (2) 復(fù)數(shù)的運(yùn)算復(fù)數(shù)的加減：利用代數(shù)式復(fù)數(shù)的乘除：利用指數(shù)式或極坐標(biāo)式正弦量的復(fù)數(shù)表示方法幅值（有效值） 模初相位 復(fù)角 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路2、正弦量的相量表示 相量（與正弦量有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)數(shù)）定義：振幅相量 有效值相量 有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路注意事項(xiàng): 只有正弦量才能用相量表示； 向量不能表示非正弦量； 同頻率的正弦量才能畫在一個(gè)相量圖上。結(jié)論：同頻率的正弦量的疊加仍是同頻率的正弦量。2

17、、正弦量的相量表示 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路 3、電阻電路（1）電壓和電流的關(guān)系一般關(guān)系：u與i按關(guān)聯(lián)方向則有u=iR（2）大小關(guān)系：U=RI（3）位相關(guān)系：u-i=0（4）相量關(guān)系3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路3、電阻電路 (5) 相量圖uit3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路3、電阻電路(6)功率關(guān)系瞬時(shí)功率及意義：p=ui=UmImsin2t=UI(1-cos2t)瞬時(shí)功率圖(此略）平均功率P=UI=I2R=U2/R 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路4、電感元件（1）電壓和電流的關(guān)系一般關(guān)系：u與i按關(guān)聯(lián)方向則有（2）大小關(guān)

18、系：（3）位相關(guān)系：u=i+ （4）相量關(guān)系3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路4、電感元件 (5) 相量圖3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路4、電感元件(6)功率關(guān)系瞬時(shí)功率及意義：p=ui=UmImsint cost=UIsin2t瞬時(shí)功率圖（此略）平均功率P=0無功功率QL= UI= I2XL3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路5、電容元件（1）電壓和電流的關(guān)系一般關(guān)系：u與i按關(guān)聯(lián)方向則有（2）大小關(guān)系： U/I=1/C =XC（3）位相關(guān)系： u-i=-90 （4）相量關(guān)系 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路 (5) 相量圖5、電容元件3.

19、2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路(6)功率關(guān)系瞬時(shí)功率及意義：p=ui=UmImsint cost=UIsin2t瞬時(shí)功率圖（此略）平均功率 P=0無功功率 QC= - UI= - I2XC5、電容元件3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路6、RLC串聯(lián)電路 (1)一般關(guān)系3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路（2）相量圖6、RLC串聯(lián)電路 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路（3）總電壓與分電壓有效值的關(guān)系6、RLC串聯(lián)電路 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路（4）電壓和電流的關(guān)系大小關(guān)系相位關(guān)系電壓超前電流的相位角為0感性；0容性；0純電阻性

20、。角由電路元件本身性質(zhì)決定，與電壓電流無關(guān)。 6、RLC串聯(lián)電路 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路（5）復(fù)阻抗的物理意義復(fù)阻抗的模代表阻抗的大小，復(fù)阻抗的輻角代表電壓超前電流的角度。 6、RLC串聯(lián)電路 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路（6)電壓（圖例）、阻抗、功率三角形 電壓三角形的各邊除以電流得阻抗三角形；電壓三角形的各邊乘以電流得功率三角形。三個(gè)三角形相似6、RLC串聯(lián)電路 3.2正弦交流電路的計(jì)算方法 3 單相交流電路3.3功率因素及其改善的方法 1、平均功率及功率因素 這里稱為二端網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)，稱為功率因數(shù)角。 3 單相交流電路2、功率因數(shù)意義 cos=

21、P/UI為電源能量的利用率提高功率因數(shù)的第一種意義：提高電源的利用率提高功率因數(shù)的第二種意義：減少線路損耗3、提高功率因數(shù)的原則：不能改變?cè)娐返囊磺羞\(yùn)行性能 提高功率因數(shù)的方法：并聯(lián)電容3.3功率因素及其改善的方法 3 單相交流電路4、并聯(lián)電容值的計(jì)算3.3功率因素及其改善的方法 3 單相交流電路本節(jié)小結(jié)：正弦交流量的三要素。正弦量的復(fù)數(shù)和相量運(yùn)算。電阻、電感和電容元件的交流電路分析及RLC串聯(lián)電路的分析。功率因素概念及功率因素的提高。3 單相交流電路4 三相交流電路4.1三相交流電源1、三相交流電流 （依次記為A相、B相、C相）特征如下：對(duì)稱三相電源的三個(gè)相電壓瞬時(shí)值之和為零。uA+ uB

22、 + uC0相序：對(duì)稱三相電壓到達(dá)正（負(fù)）最大值的先后次序：ABCA 正序 ACBA 負(fù)序無特殊說明，三相電源的相序均是正序。波形圖4 三相交流電路4.1三相交流電源ABCA 正序 2、三相電源的星形聯(lián)接 4 三相交流電路4.1三相交流電源2、三相電源的星形聯(lián)接 相電壓對(duì)稱，線電壓也對(duì)稱 ；線電壓超前對(duì)應(yīng)相電壓30 線電流與相電流的關(guān)系4 三相交流電路4.1三相交流電源2、三相電源的星形聯(lián)接相量圖 4 三相交流電路4.1三相交流電源線電壓超前對(duì)應(yīng)相電壓30 3、三相電源的三角形聯(lián)接 4 三相交流電路4.1三相交流電源線電壓與相電壓的關(guān)系：大小相等。線電流滯后對(duì)應(yīng)相電流30；且線電流是相電流的3

23、、三相電源的三角形聯(lián)接相量圖 4 三相交流電路4.1三相交流電源4.2三相負(fù)載的組成與連接1、負(fù)載的組成 4 三相交流電路2、負(fù)載的Y聯(lián)接 （三相四線制）4.2三相負(fù)載的組成與連接4 三相交流電路2、負(fù)載的Y聯(lián)接 （三相三線制）4.2三相負(fù)載的組成與連接4 三相交流電路2、負(fù)載的Y聯(lián)接不論有無中線及中線阻抗的大小，都不會(huì)影響各相負(fù)載的電流和電壓。進(jìn)行電路計(jì)算時(shí)，可將電源中點(diǎn)和負(fù)載中點(diǎn)用一導(dǎo)線聯(lián)接，用計(jì)算一相，推知其它兩相的方法進(jìn)行分析。負(fù)載Y聯(lián)接對(duì)稱三相電路其負(fù)載電壓、電流特點(diǎn)： (1)線電壓、相電壓，線電流、相電流都是對(duì)稱的。 (2) 線電流等于相電流。 (3)線電壓等于 倍的相電壓。4.2

24、三相負(fù)載的組成與連接4 三相交流電路3、負(fù)載的聯(lián)接 4.2三相負(fù)載的組成與連接4 三相交流電路在分析負(fù)載作三角形聯(lián)接的電路時(shí)，只要知道三個(gè)線電壓就夠了。而不必追究電源是星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接。 負(fù)載三角形聯(lián)接的對(duì)稱三相電路，負(fù)載中的三相電壓和電流都是對(duì)稱的。每相負(fù)載上的線電壓與相電壓相等，線電流的大小是相電流 倍。且滯后相應(yīng)的相電流30。負(fù)載形聯(lián)接的對(duì)稱三相電路，其負(fù)載電壓、電流特點(diǎn)：(1)相電壓、線電壓，相電流、線電流均對(duì)稱。(2)線電壓等于相電壓。(3)線電流的有效值等于相電流有效值的 倍。 3、負(fù)載的聯(lián)接 4.2三相負(fù)載的組成與連接4 三相交流電路4、對(duì)稱三相電路分析及計(jì)算步驟（1）將非

25、Y結(jié)線的電源、負(fù)載等效為Y結(jié)線；（2）（用假想中線聯(lián)結(jié)電源負(fù)載中性點(diǎn)；）無中線時(shí)；（3）作單相計(jì)算電路求響應(yīng)；（4）推出其余兩相響應(yīng)；4.2三相負(fù)載的組成與連接4 三相交流電路4.3 三相功率 1、在三相電路中，三相負(fù)載的有功功率等于每相負(fù)載上的有功功率之和 。2、各負(fù)載有功、無功及視在功率 （1）有功功率4 三相交流電路（2）無功功率 對(duì)稱三相負(fù)載時(shí) = sin 單位：乏（3）視在功率 = 對(duì)稱三相負(fù)載， 則 =單位：千伏安 KVA 4.3 三相功率 4 三相交流電路本節(jié)小結(jié)：三相交流電源的Y和三角形連接規(guī)律。負(fù)載的Y和三角形連接規(guī)律。對(duì)稱三相電路的分析及計(jì)算步驟。三相交流電路的功率計(jì)算。4

26、 三相交流電路5 磁路與變壓器5.1 磁路的基本物理量及基本定律 磁路：磁通所經(jīng)過的閉合回路。全電流定律磁路歐姆定律 5.2 變壓器 變壓器：是一種靜止的電機(jī)，它利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓、電流的電能。換句話說，變壓器就是實(shí)現(xiàn)電能在不同等級(jí)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。5 磁路與變壓器1變壓器的作用與結(jié)構(gòu)（1）作用：利用電磁感應(yīng)原理變換電壓、交流電流及阻抗等。大小懸殊，用途各異 。 （2）結(jié)構(gòu) ：一般電力變壓器主要由鐵心和繞組兩個(gè)基本部分組成。 5.2 變壓器 5 磁路與變壓器5.2 變壓器 5 磁路與變壓器鐵心：構(gòu)成了變壓器的磁路，同時(shí)又是套裝繞組的骨架。鐵心由鐵心柱

27、和鐵軛兩部分構(gòu)成。鐵心柱上套繞組，鐵軛將鐵心柱連接起來形成閉合磁路。鐵心材料：為了提高磁路的導(dǎo)磁性能，減少鐵心中的磁滯、渦流損耗，鐵心一般用高磁導(dǎo)率的磁性材料硅鋼片疊成。硅鋼片有熱軋和冷軋兩種，其厚度為0.350.5mm，兩面涂以厚0.020.23mm的漆膜，使片與片之間絕緣。5.2 變壓器 5 磁路與變壓器鐵心型式 ：變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)有心式、殼式和漸開線式等形式。殼式結(jié)構(gòu) 的特點(diǎn)是鐵心包圍繞組的頂面、底面和側(cè)面。殼式結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度較好，但制造復(fù)雜。心式結(jié)構(gòu) 的特點(diǎn)是鐵心柱被繞組包圍。5.2 變壓器 5 磁路與變壓器繞組：繞組是變壓器的電路部分。 一次繞組（原繞組）：輸入電能 二次繞組（副繞組

28、）：輸出電能分為同心式、交迭式。 同心式繞組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，所以，國(guó)產(chǎn)的均采用這種結(jié)構(gòu)，交迭式主要用于特種變壓器中。5.2 變壓器 5 磁路與變壓器2. 工作原理5.2 變壓器 5 磁路與變壓器（1）空載運(yùn)行：原繞組接交流電壓，副繞組開路的運(yùn)行狀態(tài)叫空載運(yùn)行。（2）負(fù)載運(yùn)行：原繞組接交流電壓，副繞組接負(fù)載。（3）阻抗變換： 2. 工作原理5.2 變壓器 5 磁路與變壓器3. 三相變壓器 現(xiàn)代電力系統(tǒng)都采用三相制，故三相變壓器使用最廣泛。但三相變壓器也有其特殊的問題需要研究，例如三相變壓器的磁路系統(tǒng)、三相變壓器繞組的連接方法和聯(lián)結(jié)組等。5.2 變壓器 5 磁路與變壓器4.變壓器的型號(hào)及參數(shù)（

29、1）變壓器的型號(hào)：變壓器的型號(hào)表明了變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、額定容量（KVA）和高低壓側(cè)電壓等級(jí)（KV）。 （2）變壓器的額定值：額定值是制造廠對(duì)變壓器在指定工作條件下運(yùn)行時(shí)所規(guī)定的一些量值。5.2 變壓器 5 磁路與變壓器額定容量SN：指額定運(yùn)行時(shí)的視在功率。以 VA、kVA或MVA表示。由于變壓器的效率很高，通常一、二次側(cè)的額定容量設(shè)計(jì)成相等。額定電壓U1N和U2N：正常運(yùn)行時(shí)規(guī)定加在一次側(cè)的端電壓稱為變壓器一次側(cè)的額定電壓。二次側(cè)的額定電壓U2N 是指變壓器一次側(cè)加額定電壓時(shí)二次側(cè)的空載電壓。額定電壓以V或kV表示。對(duì)三相變壓器，額定電壓是指線電壓。5.2 變壓器 5 磁路與變壓器額定電流I1

30、N和I2N單相變壓器三相變壓器5.2 變壓器 5 磁路與變壓器本節(jié)小結(jié)：磁路的幾個(gè)概念及定律。變壓器的結(jié)構(gòu)、用途及原理分析。三相變壓器簡(jiǎn)介。變壓器的幾個(gè)主要額定值。5 磁路與變壓器6 三相異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)，廠礦企業(yè)，交通工具，娛樂，科研，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，日常生活都離不開異步電動(dòng)機(jī)。 優(yōu)點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便、效率較高。 缺點(diǎn)：功率因數(shù)較低，調(diào)速性能不如直流電動(dòng)機(jī)。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 1、定子部分 定子鐵心：導(dǎo)磁部分。 定子繞組：導(dǎo)電部分。 機(jī)座：具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。6 三相異步電動(dòng)機(jī)（1）定子鐵心為降低損耗，鐵心用硅鋼片疊壓而成

31、，硅鋼片兩面涂絕緣漆。下圖為定子槽,其中(a)開口槽，用于高壓電機(jī)；(b)半開口槽，用于中型500V以下電機(jī)；(c)半閉口槽，用于低壓小型異步電機(jī)中。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī)6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī)定子槽：(a)開口槽，用于高壓電機(jī)；(b)半開口槽，用于中型500V以下電機(jī)；(c)半閉口槽，用于低壓小型異步電機(jī)中。 （2）定子繞組高壓大、中型容量的定子繞組常采用Y接，只有三根引出線，如下圖(a)所示。中、小容量低壓異步電動(dòng)機(jī)常把定子繞組的六根出線頭都引出來，根據(jù)需要接成Y或形，如下圖(b)所示。繞組用絕緣的銅（或鋁）導(dǎo)線繞成，嵌在定子

32、槽內(nèi)。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī)6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)接線面板實(shí)際分布圖（3）機(jī)座固定與支撐定子鐵心。如果是端蓋軸承電機(jī)，還要支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分。應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。對(duì)中、小型異步電動(dòng)機(jī)，通常用鑄鐵機(jī)座。對(duì)大型電機(jī)，一般采用鋼板焊接的機(jī)座。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī) 2、轉(zhuǎn)子部分 轉(zhuǎn)子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。 轉(zhuǎn)子繞組： 1）鼠籠式轉(zhuǎn)子 2）繞線式轉(zhuǎn)子6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī) 1）鼠籠式轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子的每個(gè)槽里放上一根導(dǎo)體，在鐵心的兩

33、端用端環(huán)連接起來，形成一個(gè)短路的繞組。如果把轉(zhuǎn)子鐵心拿掉，剩下來的繞組形狀像個(gè)松鼠籠子。導(dǎo)條的材料有用銅的，也有用鋁的?；\型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、是一種經(jīng)濟(jì)、耐用的電機(jī)，所以應(yīng)用極廣。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī) 2）繞線式轉(zhuǎn)子繞線型轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)嵌放有用絕緣導(dǎo)線組成的三相繞組，一般都聯(lián)接成Y形。與籠型轉(zhuǎn)子相比較，繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，價(jià)格稍貴，因此只在要求起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，或需平滑調(diào)速的場(chǎng)合使用。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī)3、銘牌數(shù)據(jù)（1）額定功率 PN 指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位是kW。（2）額定電壓 UN 指額定

34、運(yùn)行狀態(tài)下加在定子繞組上的線電壓，單位為V。（3）額定電流IN 指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)，定子繞組中的線電流，單位為A。6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌 6 三相異步電動(dòng)機(jī)6.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 1、轉(zhuǎn)動(dòng)原理電生磁：三相對(duì)稱繞組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場(chǎng)作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。6 三相異步電動(dòng)機(jī)2、轉(zhuǎn)差率 在正常情況下，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）。它是表征異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)基本參數(shù)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的變化而變化。注意！6.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 6 三相異步電動(dòng)機(jī)6.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 1、電磁轉(zhuǎn)矩它由定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流相互作用產(chǎn)生的。它與磁通量和轉(zhuǎn)子電流的有功分量的乘積成正比。從物理特性上描述了三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性，這一表達(dá)式又稱為三相異步電動(dòng)機(jī)的物理表達(dá)式。 6