電工基礎(chǔ)知識課件

電工基礎(chǔ)知識PPT課件演示文稿當(dāng)前1頁，總共51頁。

第一節(jié)基本知識第二節(jié)常用低壓電器第三節(jié)常用電工儀表及測量當(dāng)前2頁，總共51頁。第一節(jié)基本知識一、電路1.定義電流流過的途徑2.組成電路由三部分組成:(1)電源:能將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備(2)負(fù)載:所有電器(3)中間部分:控制及連接部分(如導(dǎo)線,開關(guān)等)3.基本作用:(1)實(shí)現(xiàn)電能的傳輸與轉(zhuǎn)換(2)傳遞和處理信號當(dāng)前3頁，總共51頁。4、電路的工作狀態(tài)電路有三種工作狀態(tài)如下圖所示:當(dāng)前4頁，總共51頁。(a)電源與負(fù)載構(gòu)成閉合回路,電源處于有載工作狀態(tài),電路中有電流流過。(b)當(dāng)a、b兩點(diǎn)間用導(dǎo)線相連時(shí),稱電阻R1被短路。a、b間導(dǎo)線稱為短路線,短路線中的電流叫短路電流。注:短路可分為有用短路和故障短路,故障短路往往會(huì)造成電路中電流過大,使電路無法正常工作,嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生事故。(c)開關(guān)S斷開或電路中某處斷開,切斷的電路中沒有電流流過,此時(shí)的電路稱為開路。開路又叫斷路,斷開的兩點(diǎn)間的電壓稱為開路電壓。注:開路也分為正常開路和故障開路。如不需要電路工作時(shí),把電源開關(guān)打開為正常開路;而燈絲燒斷,導(dǎo)線斷裂產(chǎn)生的開路為故障開路,它使電路不能正常工作。當(dāng)前5頁，總共51頁。二、電路的基本物理量1、電流(1)、定義:電荷的定向運(yùn)動(dòng)(2)、電流是一個(gè)矢量既有大小又有方向方向:正電荷運(yùn)動(dòng)的方向大小:用電流強(qiáng)度來表示,電流強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流強(qiáng)度習(xí)慣上又常被簡稱為電流。(3)、根據(jù)電流的大小和方向隨時(shí)間變化情況,電流基本分類:3.1.恒定電流——大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流,簡稱直流。簡寫作“DC”,用“I”表示。3.2.交變電流——在一個(gè)周期內(nèi),電流平均值為零的周期性變動(dòng)電流稱為交變電流,簡稱交流,簡寫作“AC”。當(dāng)前6頁，總共51頁。(4).電流的計(jì)算公式:直流的計(jì)算公式:交流的計(jì)算公式:(5).電流的單位:安培(A)(國際單位制)1安培表示1秒內(nèi)通過截面的電荷量為1庫侖。常用單位還有千安kA,毫安mA,微安μA當(dāng)前7頁，總共51頁。2、電壓電壓的形成:物體帶電后具有一定的電位,在電路中任意兩點(diǎn)之間的電位差,稱為該兩點(diǎn)的電壓.電壓的方向:一是高電位指向低電位;二是電位隨參考點(diǎn)不同而改變.電壓的單位是“伏特”,用字母“V”表示.常用單位有:千伏(KV)、伏(V)、毫伏(mV)、微伏(uV)1KV=103V1V=103mV1mV=103uV當(dāng)前8頁，總共51頁。3、電位電位的定義:在電路中任選一點(diǎn)為參考點(diǎn),則某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓就叫做這一點(diǎn)(相對與參考點(diǎn))的電位。電位的表示:參考點(diǎn)在電路圖中用符號“┷”表示。(在工程技術(shù)中則選擇大地、機(jī)殼等作為參考點(diǎn))電位與電壓的關(guān)系兩點(diǎn)間的電壓就是該兩點(diǎn)電位之差,電壓的實(shí)際方向是由高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn),有時(shí)也將電壓稱為電壓降。當(dāng)前9頁，總共51頁。4、電動(dòng)勢(1)電動(dòng)勢的定義:一個(gè)電源能夠使電流持續(xù)不斷沿電路流動(dòng),就是因?yàn)樗苁闺娐穬啥司S持一定的電位差.這種電路兩端產(chǎn)生和維持電位差的能力就叫電源電動(dòng)勢.(2)電動(dòng)勢的單位是“伏”,用字母“E”表示.計(jì)算公式為E=A/Q(該公式表明電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的能力)其中A為外力所作的功,Q為電荷量,E為電動(dòng)勢.(3)電源內(nèi)電動(dòng)勢的方向:由低電位移向高電位。當(dāng)前10頁，總共51頁。5、電阻

(1).電阻的定義:自由電子在物體中移動(dòng)受到其它電子的阻礙,對于這種導(dǎo)電所表現(xiàn)的能力就叫電阻.(2).電阻的單位是“歐姆”,用字母“R”表示.(3).電阻的計(jì)算方式為:其中l(wèi)為導(dǎo)體長度,s為截面積,ρ為材料電阻率,例如:銅ρ=0.017,鋁ρ=0.028當(dāng)前11頁，總共51頁。三、歐姆定律1.歐姆定律是表示電壓、電流、電阻三者關(guān)系的基本定律.2.部分電路歐姆定律:電路中通過電阻的電流,與電阻兩端所加的電壓成正比,與電阻成反比,稱為部分歐姆定律.計(jì)算公式為:U=IR當(dāng)前12頁，總共51頁。四、有功功率，無功功率，視在功率，功率因數(shù)1.有功功率（P）：電路從電源吸收的凈功率,P=UIcosΦ三相對稱交流電路中的有功功率用P=√3UIcosΦ2、無功功率（Q）：交流電網(wǎng)中，由于有阻抗和電抗（感抗和容抗）的同時(shí)存在，電感和電容所儲(chǔ)的電能仍能回輸?shù)诫娋W(wǎng)，這部分功率在電源與電抗之間進(jìn)行交換，交換而不消耗，稱為無功功率。Q=UIsinΦ三相對稱交流電路中的有功功率用P=√3UIsinΦ當(dāng)前13頁，總共51頁。3.視在功率（S）：在交流電網(wǎng)中，如負(fù)載是純電阻，電壓和電流是同相位，那么電壓和電流的乘積就是有功功率，但在有電感或電容的電路中，電壓和電流有著相位差，所以電壓和電流的乘積并不是負(fù)載電路實(shí)際吸收的電功率，而是表面上的數(shù)值，叫做視在功率。S=UI√P2+Q2三相對稱交流電路中的視在功率S=√3UI。4、功率因數(shù)（COSφ）：有功功率與視在功率的比值就是功率因cosΦ=P/S當(dāng)前14頁，總共51頁。

五、三相電源和三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)方法

１．電源的星形聯(lián)結(jié)

圖8.4是三相電源的Y形聯(lián)結(jié)方式。三相電源的星形聯(lián)結(jié)當(dāng)前15頁，總共51頁。下面介紹幾個(gè)電路名詞：中點(diǎn)：聯(lián)結(jié)三相繞組末端的節(jié)點(diǎn)N稱為中點(diǎn)。中線：從中點(diǎn)引出的輸電線稱為中線，又稱地線或零線。端線：從始端引出的輸電線稱為端線，俗稱火線。線電壓：端線之間的電壓，參考方向習(xí)慣上規(guī)定為由先行相到后續(xù)相，且習(xí)慣上用下標(biāo)字母的次序表示，分別記為uAB，uBC，uCA其有效值用Ul表示。相電壓：端線與中線之間的電壓，也常用下標(biāo)字母次序表示其參考方向，分別記為uAN，uBN、uCN，簡記為uA、uB，uC，其有效值用UP表示。有中線的三相交流電路稱為三相四線制電路，無中線的則稱為三相三線制電路。當(dāng)前16頁，總共51頁。三相電源的△形聯(lián)結(jié)

２.三相電源的△形聯(lián)結(jié)

將三個(gè)電壓源的首、末端順次序相連，再從三個(gè)聯(lián)結(jié)點(diǎn)引出三根端線Ａ、Ｂ、Ｃ。這樣就構(gòu)成△形聯(lián)結(jié)，如下圖所示。當(dāng)前17頁，總共51頁。一、刀開關(guān)作用：隔離電源，不頻繁通斷電路分類：按刀的級數(shù)分:單極、雙極和三極按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置按刀的轉(zhuǎn)換方向分為：單擲和雙擲按接線方式分為：板前接線和板后接線按操作方式分為：手柄操作和遠(yuǎn)距離聯(lián)桿操作按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器第二節(jié)常用低壓電器

當(dāng)前18頁，總共51頁。1.開關(guān)板用刀開關(guān)（不帶熔斷器式刀開關(guān)）作用：不頻繁地手動(dòng)接通、斷開電路和隔離電源用。結(jié)構(gòu)圖和符號：

QS當(dāng)前19頁，總共51頁。2.帶熔斷器式刀開關(guān)——用作電源開關(guān)、隔離開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)，并作電路保護(hù)用。當(dāng)前20頁，總共51頁。二、低壓斷路器功能：不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失壓時(shí)自動(dòng)分?jǐn)嚯娐贰Ｌ攸c(diǎn)：操作安全，分?jǐn)嗄芰^高。分類：框架式（萬能式）和塑殼式（裝置式）結(jié)構(gòu)：觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)前21頁，總共51頁。萬能式低壓斷路器結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前22頁，總共51頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵(lì)脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕當(dāng)前23頁，總共51頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵(lì)脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕當(dāng)前24頁，總共51頁。當(dāng)前25頁，總共51頁。觸頭系統(tǒng)：主觸頭、輔助觸頭常開觸頭（動(dòng)合觸頭）常閉觸頭（動(dòng)斷觸頭）電磁系統(tǒng)：動(dòng)、靜鐵芯，吸引線圈和反作用彈簧滅弧系統(tǒng)：電動(dòng)力滅弧，滅弧柵片滅弧和磁吹滅弧1．結(jié)構(gòu)

三、交流接觸器

用來頻繁的接通和分?jǐn)嘟涣髦骰芈泛痛笕萘康目刂齐娐?。?dāng)前26頁，總共51頁。額定電壓

交流接觸器：127、220、380、500V直流接觸器：110、220、440V交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A

直流接觸器：40、80、100、150、250、400、600A額定電流

吸引線圈額定電壓交流接觸器：36、110（127）、220、380V直流接觸器：24、48、220、440V2、接觸器的主要技術(shù)指標(biāo)

當(dāng)前27頁，總共51頁。交流接觸器結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前28頁，總共51頁。

根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型；接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓；吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級一致；額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。3、接觸器的使用選擇原則

當(dāng)前29頁，總共51頁。作用：電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)四、熱繼電器a）

外形

b）結(jié)構(gòu)圖

1-電流整定裝置2-主電路接線柱3-復(fù)位按鈕

4-常閉觸頭5-動(dòng)作機(jī)構(gòu)6-熱元件31-常閉觸頭接線柱32-公共動(dòng)觸頭接線柱33-常開觸頭接線柱

雙金屬片式熱繼電器當(dāng)前30頁，總共51頁。使用與選擇使用：作為電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，注意與熔斷器的配合。選擇：ＩeR≥ＩedＩeR：熱繼電器熱元件的額定電流；Ｉed：電動(dòng)機(jī)的額定電流。當(dāng)前31頁，總共51頁。作用：發(fā)送控制命令或信號的電器分類：控制按鈕、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器、行程開關(guān)、接近開關(guān)四、主令電器當(dāng)前32頁，總共51頁?？刂瓢粹o當(dāng)前33頁，總共51頁。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)當(dāng)前34頁，總共51頁。第三節(jié)常用電工儀表及測量一.電流的測量電流表是用來測量電路中的電流值，按所測電流性質(zhì)可分為直流電流表、交流電流表和交直流兩用電流表。就其測量范圍而言，電流表又分為微安表、毫安表和安培表。當(dāng)前35頁，總共51頁。使用電流表的注意事項(xiàng)。在測量電路電流時(shí)，一定要將電流表串聯(lián)在被測電路中。磁電式儀表一般只用于測量直流電流，測量時(shí)要注意電流接線端的“+”、“-”極性標(biāo)記，不可接錯(cuò)，以免指針反打，損壞儀表。對于有兩個(gè)量程的電流表，它具有三個(gè)接線端，使用時(shí)要看清楚接線端量程標(biāo)記，根據(jù)被測電流大小選擇合適的量程，將公共接線端一個(gè)量程接線端串聯(lián)在被測電路中。

當(dāng)前36頁，總共51頁。二.電壓的測量電壓表是用來測量電路中的電壓值的按所測電壓的性質(zhì)分為直流電壓表、交流電壓表和交直兩用電壓表。就其測量范圍而言，電壓表又分為毫伏表、伏特表。電壓表的選擇電壓表的選擇原則和方法與電流表的選擇相同，主要從測量對象、測量范圍、要求精度和儀表價(jià)格等方面考慮。

當(dāng)前37頁，總共51頁。電壓表的選擇和使用注意事項(xiàng)1.電壓表及其量程的選擇方法與電流表相同，量程和儀表的等級要合適。2.電壓表必須與被測電路并聯(lián)。直流電壓表還要注意儀表的極性，表頭的“+”端接高電位，“-”端接低電位。電壓互感器的二次側(cè)絕對不允許短路；二次側(cè)必須接地。當(dāng)前38頁，總共51頁。三.電能的測量電度表是計(jì)量電能的儀表，即能測量某一段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能。電度表按用途分為有功電度和無功電度表兩種，它們分別計(jì)量有功功率和無功功率；按結(jié)構(gòu)分為單相表和三相表兩種。電度表的接線(1)單相電度表的接線。在低壓小電流電路中，電度表可直接接在線路上，如圖（a）所示。在低壓大電流電路中，若線路負(fù)載電流超過電度表的量程，則須經(jīng)電流互感器將電流變小，即將電度表間接連接到線路上,接線方法如圖（b）所示。當(dāng)前39頁，總共51頁。單相電度表的接線方法(a)直接接入式；(b)經(jīng)電流互感器接入式當(dāng)前40頁，總共51頁。三相三元件電度表的接線方法(a)直接接入；(b)經(jīng)電流互感器接入;(c)經(jīng)電流互感器、電壓互感器接入；(d)三只單相電能表接入三相四線制接法(2)三相電度表的接線當(dāng)前41頁，總共51頁。四.萬用表萬用表又叫多用表、復(fù)用電表，它是一種可測量多種電量的多量程便攜式儀表。由于它具有測量種類多，測量范圍寬，使用和攜帶方便，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，因而常用來檢驗(yàn)電源或儀器的好壞，檢查線路的故障，判別元器件的好壞及數(shù)值等，應(yīng)用十分廣泛。它可分為指針式、數(shù)字式萬用表1）指針式萬用表下面以電工測量中常用的500型萬用表為例，說明其工作原理及使用方法。500型萬用表的表頭靈敏度為40μA，表頭內(nèi)阻為3000Ω，外形如圖1所示，當(dāng)前42頁，總共51頁。圖1500型萬用表外形圖2DT890D型數(shù)字式萬用表的外形當(dāng)前43頁，總共51頁。指針式萬用表的使用方法。①使用前的準(zhǔn)備。②電流的測量。③電壓的測量。④電阻的測量。⑤使用萬用表有以下注意事項(xiàng)：量程轉(zhuǎn)換開關(guān)必須正確選擇被測量電量的擋位，不能放錯(cuò);禁止帶電轉(zhuǎn)換量程開關(guān);切忌用電流擋或電阻擋測量電壓。在測量電流或電壓時(shí)，如果對于被測量電流、電壓的大小心中無數(shù)，則應(yīng)先選最大量程，然后再換到合適的量程上測量。當(dāng)前44頁，總共51頁。測量直流電壓或直流電流時(shí)，必須注意極性。測量電流時(shí)，應(yīng)特別注意必須把電路斷開，將表串接于電路之中。測量電阻時(shí)不可帶電測量，必須將被測電阻與電路斷開;使用歐姆擋時(shí)換擋后要重新調(diào)零。每次使用完后，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到空擋或交流電壓最高擋，以免造成儀表損壞;長期不使用時(shí)，應(yīng)將萬用表中的電池取出。當(dāng)前45頁，總共51頁。2）數(shù)字式萬用表下面以DT890D型數(shù)字式萬用表為例進(jìn)行介紹。DT890D型數(shù)字式萬用表屬中低檔普及型萬用表，其面板如圖2所示，由液晶顯示屏、量程轉(zhuǎn)換開關(guān)、表筆插孔等組成。液晶顯示屏直接以數(shù)字形式顯示測量結(jié)果，并且還能自動(dòng)顯示被測數(shù)值的單位和符號（如Ω、kΩ、MΩ、mV、A、μF等），最大顯示數(shù)字為±1999。當(dāng)前46頁，總共51頁。數(shù)字式萬用表使用的注意事項(xiàng)。①使用數(shù)字式萬用表前，應(yīng)先估計(jì)一下被測量值的范圍，盡可能選用接近滿刻度的量程，這樣可提高測量精度。②數(shù)字式萬用表在剛測量時(shí)，顯示屏的數(shù)值會(huì)有跳數(shù)現(xiàn)象，這是正常的（類似指針式表的表針擺動(dòng)），應(yīng)當(dāng)待顯示數(shù)值穩(wěn)定后（不超過1~2s），才能讀數(shù)。③數(shù)字萬用表的功能多，量程擋位也多。④用數(shù)字萬用表測試一些連續(xù)變化的電量和過程，不如用指針式萬用表方便直觀。⑤測10Ω以下的精密小