TPM19 电气

《TPM19 电气》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TPM19 电气（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、TPM產品系列課程課程名稱 電 氣財團法人中衛發中心核心教材研發小組編撰講授大綱第1章 電氣的起源 第2章 何謂電氣 第3章 電氣的測定 第4章 電氣機械的控制(動力回路) 第5章 程序控制的基本知識 第6章 程序用的機器 第7章 其他的控制零件 第8章 電線的連接 第9章 以目視進行電氣管理 第10章 電氣相關的改善作業 第11章 電氣安全 第12章 電氣總檢查 第13 章 檢查後的彙整第1章 電氣的起源 1752年，法蘭克林發現雷雲帶有正負電。 1785年，庫侖(Coulomb)進行了靜電與磁鐵的實 驗。 1792年，伏特(Volta)發明了第一顆電池。 1820年，歐姆發現了歐姆定律。

2、1827年，德國的歐姆確立了電路的”歐姆法則” 。 臺灣目前發電概況協和火力發電廠明潭抽蓄水力發電廠台中火力發電廠興達火力發電廠 大林火力發電廠 核能三廠核能二廠核能一廠火力發電佔67.7% 核能發電佔17.4% 水力發電佔14.9%核能四廠發電系統(電力的製造工廠)(一)水力發電：當位於高處的水（具有 位能）往低處流動時位能轉換為動 能，此時裝設在水道低處的水輪機 ，因水流的動能推動葉片而轉動（ 機械能），如果將水輪機連接發電 機，就能帶動發電機的轉動將機械 能轉換為電能，這就是水力發電的 原理。水力發電一般可分為川流式 、水壩（庫）式及抽蓄式發電。抽 蓄式發電是在白天用電尖峰時水庫 放水發

3、電，夜間時則利用過剩的電 力，把水抽上水庫（電能轉換為位 能），以供白天用電尖峰時發電。發電系統(電力的製造工廠)(二) 火力發電： 利用燃燒煤炭、石油、 液化天然瓦斯等燃料所產生的熱能 ，讓水受熱而成為蒸汽，在不斷受 熱下，使水變成高壓高溫的蒸汽， 然後運用此高溫高壓蒸汽的能量， 推動汽輪機運轉帶動發電機發電。 此外內燃機發電亦是火力發電的一 種，一般以柴油為燃料的內燃機（ 引擎）為動力，帶動發電機運轉發 電。此種發電方式主要使用於用電 量小的離島，或是作為大樓及工廠 等之緊急發電機用。 發電系統(電力的製造工廠)(三) 核能發電：核能發電是利用原子核 分裂時產生的能量，把反應器中的水 加熱

4、產生蒸汽，然後藉蒸汽推動汽輪 機，再帶動發電機轉動產生電能。 核 分裂是利用慢中子撞擊鈾235 使原子 核分裂產生快中子、分裂產物及能量 ，分裂後產生的快中子經緩和劑緩和 成慢中子，再去撞擊另一個原子核， 造成核分裂連鎖反應。其燃料為二氧 化鈾，其中鈾235的含量只有2-4%左 右。不同於原子彈的鈾235含量(必須 在90%以上。) 發電系統(電力的製造工廠)(四) 其他發電方式： 1.風力發電：利用風力轉動風車發電， 在台灣由於風力發電條件不足，目前 僅在澎湖離島與本島少數地區有示範 性的風力發電運轉。2.太陽能發電：利用聚熱裝置，將太陽 熱能聚集以產生蒸汽，帶動渦輪發電 機產生電力。此外尚

5、有潮汐發電、海 洋溫差發電、波浪發電、地熱發電等 發電方式，惟目前世界各國，僅為研 究發展階段，距商業運轉尚為遙遠。輸電、變電與配電系統(一)輸電系統：發從發電廠產生的電力，運送給消費者使用，往往相距很遠， 所以需要有良好的輸配電系統。輸電、變電與配電系統(二)變電系統：發電機所發出來的電壓 ，一般在11KV到15KV之間，在送到 輸電系統前，利用電廠內的升壓變壓 器將電壓升高為輸電線路電壓345KV （千伏特）、161KV或69KV。當輸 電線路到達負載中心（都市或工業區 等）附近，設置超高壓或一次變電所 將電壓降為161KV或69KV，再輸送 到位於負載中心的配電變電所或二次 變電所，把電

6、壓降為配電電壓11.4KV 或22.8KV再送到配電線路。其間若有 供電電壓在69KV以上之用戶，則直 接由本公司變電所輸送電力到用戶自 備的變電所供用戶使用。 輸電、變電與配電系統(三)配電系統：二次（或配電）變電所 送出來的11.4KV或22.8KV電力，以 架空或地下線路輸送到家庭或工廠前 ，再用電桿上變壓器或路邊的亭置式 變壓器，將電壓降為一般家庭、商店 、小工廠使用的110及220伏特，以接 戶線引接到用戶的電表後供用戶使用 。對於用電量較大的中小型工廠，則 直接以11.4KV或22.8KV供電。輸電、變電與配電系統發電廠 高壓變電所 高壓輸送電纜高壓輸送電纜長距離電力輸送變電所 降

7、低電壓傳輸電纜工業用戶 變電所 降低電壓一般電線桿 商業用戶 一般電線桿 家庭用戶第2章 何謂電氣1.電氣的種類 電氣有陽電(+)與陰電(-)的兩種分別。 同種類的電氣會相斥，異種的電氣會相吸。 能夠藉由摩擦產生的電氣種類(+)-玻璃、雲母、金屬(鈣、鎂、鉛)(-)-銅、金屬(白金、金)、賽璐珞(celloluid) 2.傳導電氣的物體 易於使電氣通過的物體，稱之謂導電體,相反地,電氣無法通過的則被稱之為 絕緣體(不導電體)。另外,所謂半導體，是指在某些特定條件下會導電的物體。A.導電體 銅、銀、其他金屬、鹽水、酸、鹼、水(純水除外)、人體等。B.絕緣體 則有空氣、玻璃、塑膠、綿、布等 C.半

8、導體 有硒、鍺等 3.何謂電氣 這是電子移動時所產生的能量電氣的流量 電流 (安培)電氣 電氣的流動的力量 電壓 (伏特)發生作用的負荷 阻抗 (歐姆) 4.電流 (1)為什麼電流會流動 電流電源燈泡電流會由乾電池的+極，經過燈泡而流至乾電池的-極。如此一般的電流路徑，稱之為電流回路,或是回路。電 池燈 泡+開關(2)電流強度的單位 安培(記號A)或是微安培(記號為mA)。1mA=1/1000A(3)電流的5個作用 電流流過時，會產生許多作用。可以分成如下的5個作用。A.發熱作用-加熱器、電熱器、電褽斗B.化學作用-電池、電氣塗裝C.磁力作用-馬達、電波、電磁開關D.聲作用-音響E.發光作用-

9、螢光燈5.電壓單位電荷由大地電通位移至另一位置所作的功，稱為該位置的電位便是電壓。單位為伏特(記號V)。 電壓的區分:低壓600V(伏特)以下稱為低壓。高壓601V-22800V稱為高壓。特別高壓22801V以上稱為特別高壓。6.阻抗(電阻)除了做功以外，電流流過導電體時，會產生妨礙流通的作用，稱之為阻抗或是電阻，就是電路上做功的負載，阻抗(電阻)的單位是採用 (歐姆)。在溫度不變條件下，導體電阻大小與其長度成正比，而與截面積成反比。 (1)電阻值計算：第一 位數第二 位數倍數或 者是乘 數誤差值色碼標示的辨別三色碼電阻器四色碼電阻器五色碼電阻器A：十位數值 B：個位數值 C：前二位數值的十倍

10、數次方 D：無色，代表誤差值為20A：十位數值 B：個位數值 C：前二位數值的 十倍數次方 D：誤差值A：百數位數值 B：十位數值 C：個位數值 D：前二位數值的 十倍數次方 E：誤差值(2)電阻串聯：串聯電路即有加電源的單一迴路，其電源一端接元件1的頭，元件1的尾在接另一元件的頭，如此形成單一閉合電路，如下圖 所示。 【串聯電路的特性】 (1)電流相等，即流過每一元件的電流皆相同 ，即I1=I2=I3=I。 (2)各元件的電壓降與其電阻值成正比：即電 阻大者，其電壓降就大。 (3)總電壓等於各元件電壓降之和，即E=V1+V2+V3。 (4)總電阻等於各電組之和，即R=R1+R2+R3。 (5

11、)總功率等於各元件的消耗功率，即PT=P1+P2+P3； PT=EI，P1=I1R1，P2=I2R2，P3=I3R3。 (6)若有一個元件斷路時，則整個電路即形成斷路。 (7)各元件之位置可任意互換，並不影響電路的性能。 (3)電阻並聯：電路中將兩個或兩個以上的元件之一端相接於一處，另一端亦 均接於另一處，此種接法稱為並聯。 【並聯電路的特性】 (1)並聯電路中各元件的電壓降恒相等 ，如圖4-1中V1=V2=Vn=E。 (2)並聯電路中各元件有個別的電流， 且不一定相等， 如圖中，電阻器R1 ， R2 ， Rn 的電流分別為： (3)總電流為各支路電流之和，如圖中 ，總電流為:IT=I1+I2

12、+I3+.+In (4)總電阻的倒數等於各支路電阻的倒數和。圖(4)歐姆定律 電路上流通的電流大小，與電壓的大小成正比，與電阻成反比便叫做 歐姆定律。在阻抗R的兩端施加E的電壓時，所流過的電強度設為IA 的話 伏特 安培 歐姆電壓(V) 電流(A) 阻抗()E I R 要求出阻抗時的公式 R=E/I想要求出電流A時的公式 I=E/R 7.電氣的種類 依電流的流動方向，可分成直流與交流 (1)直流 電位一定是以DC(DIRECT CURRENT) 來表示。乾電池、蓄電池等便是採用直 流。 直流並不隨時間而變化，電流的流 向一定，電壓的大小也是一定的。 (2) 交流 是以AC(ALTERNATIN

13、G CURRENT)來 表示。(+)與(-)會隨時間改變成(-)與(+)， 在短時間內使電流的方流向逆轉，並且 電壓的大小，也呈現週期性的變化。這 就是交流。 8. 頻率(周期Hz) ：交流每隔一定的時間，(+)(-)會逆轉，呈現周期 性的變化 1秒鐘內重覆的周期數，稱為頻率(Hz: 赫茲)。台灣地區 1秒鐘內，周期會有60次變化馬達的回轉數的公式：N = 120f/P其中N=馬達的回轉數f=頻率 P=極數 9. 電力與功率 所謂電力，代表電流與電壓(電流X電壓)所做的功的量，單位為瓦特 (記號 W)。電力與電壓-電流間的關係方面，如果設電力為P的話，電流與電壓 可做如下的表示: P(W:電力

14、) = E(V:電壓) I(A:電流) 電功率：單位時間所消耗的電能，實用單位為瓦特（W）即P=Wt（瓦特小 時） 機械功率：以馬力(Hp)為單位， 1馬力=550呎-磅/秒=746瓦特 效率：定義為輸出功率與輸入功率的比值，即10. 導電率 代表導電體等使電氣通過的難易度的數據，稱之為導電率。導電率是阻 抗率的倒數，即以1/(:low)。單位為S/m。雖然依銀、銅、金、鋁、鎢的順序，導電率會愈來愈差，但是銅的價格 便宜並且阻抗低，所以廣泛地被應用在電線等用途上。 11.電線與容許電流 (1)電線電線有由1條導電體所形成的實心線，再由好幾股線(細線)所組成的撚線 之分。實心線的口徑是以mm計，

15、撚線則是以公稱截面積來表示。 (2)容許電流 所謂容許電流方面，由於銅線會因為阻抗而發熱，因此依種類與口徑， 存在有最大的可使用電流。而所規定能夠安全地使電流流過的最大電流 值，便稱為電線的容許電流。如果使用超過容許電流的電流時，可能會因為電線發熱，熔化絕緣皮而 造成火災。請避免使用分接插頭。 12. 接地(EARTH)與漏電 (1)接地 將電器的金屬性外殼，以電線與大地(地球)連接，稱之為接地。接地的 目的有a.防止觸電b.防止靜電障礙c.避雷d.抑制電信障礙設置工程方面， 由於涉及法令規定，因此請與電氣專業人士諮詢後，進行設置。 (2)漏電 所謂漏電是指電器、配線類等，由於絕緣不良或是損傷，使得電流外漏 的現象。 13. 整流電源 (1)將交流轉變成直流 ，便稱為整流。直流有以下的應用：a.蓄電池的充電器b.直流焊接機c.電氣集塵靜電塗裝d.電氣通信用電源 (2)整流回路：利用二極體，可以由交流電源產生直流。 14.變壓器：雖然直流電比交流電更早發明，但是，現在商業用電都是使 用交流電源，其中最主要的原因是交流電可以用簡單的方式改變供電電 壓，改變電壓的裝置