《电气基本知识3.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气基本知识3.doc（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DLP培训资料 电气基础知识1.1电路的基本概念1.1.1电流：电荷的定向移动叫做电流，用I表示。电流分直流电流和交流电流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流电流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流电流。电流的单位是安（A）。1.1.2电压：电荷从高电位到低电位的电位差叫电压。电压是形成电流的原因。电压的单位是伏（V）。1.1.3电阻：电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。电阻用R表示，单位是欧（）。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。（1）电阻的串联：将电气设备按首尾顺序相连的连接方式即串联。串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和；通过各串联元件的电流完全
2、相同。（2）电阻的并联：把电气设备的首端和首端、尾端和尾端相互连接在一起的连接方式即并联。并联电路中，各元件两端的电压都等于外加的电源电压；电路的总电流等于各支路电路电流的矢量和，总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。（3）电阻的混联：在电路中既有电阻的串联，又有电阻的并联，叫做电阻的混联。混联电阻的计算步骤；首先把电路进行等效变换。把电路整理、简化成容易看清串、并联关系的电路；先计算各串联和并联电阻的等效电阻值，再计算电路总的等效电阻值；由总等效电阻值计算电路的总电流；根据电阻串联的分压关系和电阻并联的分流关系，逐步推算各部分的电压和电流。1.1.4欧姆定律：导体中的电流I和导体两端的电压U
3、成正比，和导体的电阻R成反比，即 I=U/R ，这个规律叫做欧姆定律。1.1.5电容：凡被绝缘物分开的两个导体的组合都叫电容。电容是衡量导体储存电荷能力的物理量，用字母C表示，单位是法拉，用F表示。电容器在电路中有“通交流、隔直流”的特性。1.1.6电感：电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。电感用L表示，单位是亨（H）。1.1.7电源：把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。1.1.8电路：电流流过的路叫做电路。由电源、连接导线、开关电器、负载及其他辅助设备组成。电路处处连通叫做通路。只有通路，电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。电路某一部分的两端直接接通，使这部分的电压变
4、成零，叫做短路。1.1.9负载：把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。1.1.10复杂直流电路 运用电阻串、并联的计算方法不能将含有两个有源支路造成的多回路简化成一个简单电路，这种电路称复杂电路。1.1.10.1支路、节点和回路（1）支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。（2）节点：三条或三条以上支路会聚的点。（3）回路：任意闭合的电路。1.1.10.2基尔霍夫定律（1）基尔霍夫电流定律 电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，亦即在任一电路的节点上，电流的代数和永远等于零。（2）在一个闭合回路中，从一点出发绕回路一周回到该点时，各段电压的代数和等于零。1.
5、1.11正弦交流电的基本概念强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交流电。1.1.11.1正弦交流电的三要素：（1）有效值；交流电的有效值是根据电流的热效应规定的。让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做交流电的有效值。（2）频率（或周期）；交流电在1s内完成周期性变化的次数叫做频率，用f表示，单位是赫兹（Hz）。交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期，用T表示，单位是秒（s）。交流电频率f是周期T的倒数，即 （3）初相；线圈平面跟中性面的夹角在t0时的相叫做初相。1.1.11.2正弦交流电路（1）基本概念 阻抗：具有电阻、电感和
6、电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗用Z表示，单位是欧。知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C，那么串联电路的阻抗 感抗：交流电通过线圈，线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。感抗和电感、频率成正比。感抗用XL表示，单位是欧。知道了交流电的频率f和线圈的电感L，就可以用下式把感抗计算出来。 XL3fL 容抗：电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。容抗和电容、频率成反比。容抗用XC表示，单位是欧 XC1(2fC)知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。（2）交流电路的功率 有功功率：也叫平均功率，是瞬时功率在一个周期内的平均值，用P表示，单位为瓦、千瓦。
7、P U I cos 无功功率：电容与电源之间能量转换的最大值，用Q表示，单位是乏、千乏。 Q U I sin 视在功率：总电压有效值和电流有效值的乘积，用符号S表示，单位伏安、千伏安。 S U I（3）功率因数；电路的有功功率与视在功率的比值叫功率因数，其大小表示电源功率被利用的程度。cos P / S1.1.12 三相正弦交流电路由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120 角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。1.1.12.2三相电源的连接将发电机三相绕组的末端X、Y、Z联接在一点，始端A、B、C分别与负载相联，这种联接方法叫做星形联接。三个末端的联接点称为中点或零点，用字母“N”
8、表示，从零点引出的线叫零线。从三个始端引出的线叫相线。由三根相线和一根零线组成的输电方式称为三相四线制，通常在低压配电系统中采用。每相绕组始端与末端之间的电压叫相电压，任意两相始端之间的电压叫线电压。即当绕组星形联接时，各线电压的有效值是各相电压有效值的倍。1.1.12.2三相负载联接（1）负载的星形联接 三相负载作星形联接时，各相负载的相电压等于电源的相电压。流过每相负载的电流叫相电流，其方向与相电压方向一致；流过每根相线的电流叫线电流，其方向规定为电源流向负载。在星形联接中，相电流等于线电流。 三相四线制中，中性线不准安装熔丝和开关。（2）负载的三角形联接 将三相负载分别接在三相电源的两根
9、相线之间的接法，称为三相负载的三角形联接。在该电路中，各相负载所承受的电压均为对称的电源线电压；线电流等于相电流的倍。1.1.12.3三相电路的功率 三相对称负载不论作星形或三角形联接，总有功功率；P U线I线cos相 在相同的线电压下，负载作三角形联接的有功功率是星形联接的有功功率的三倍。1.2常用低压电器设备1.2.1低压断路器低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压
10、保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。 1.2.3热保护继电器热继电器主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。热继电器主要由热元件、双金属片和触点组成。热元件由发热电阻丝做成。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯曲变形。使用时，把热元件串接于电动机的主电路中，而常闭触点串接于电动机的控制电路中。热继电器动作电流可借助旋转凸轮调节，一般热元件整定电流调节到电动机额定电流的1.11.15倍。1.2.4继电器继电器是一种能根据输入的电信号而自动动作的电器，用来打开或关闭一定数量互相独立的电路，在电路中起着自动调节、安全保护、
11、转换电路等作用。当它所反应的物理量达到一定数值它就能够动作，这种动作特性称为继电特性。继电器按使用类型可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、压力继电器等多种类型。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点吸合，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。1.2.5熔断器熔断器是一种简单而有效的保护电器。在电路中主要起短路
12、保护作用。主要由熔体和安装熔体的绝缘管(绝缘座)组成。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。1.3常用电工测量仪表1.3.1万用表万用表又叫多用表，是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测量交流电流、电容量、电感量、温度及半导体的一些参数。万用表按指示类型可分为机械指针式万用表和数字万用表。1.3.1.1机械指针式万用表a.机械指针式万用表的结构:由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。（1） 表头：它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取
13、决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大，其性能就越好。表头上有指示电阻、交直流电压和交直流电流值的刻度线。（2） 测量线路：测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成。它能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、不同的量程，经过一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。（3） 转换开关：其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。转换开关一般有两个，分别标有不同的档位和量程。b.机械指
14、针式万用表的使用（1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用；（2）进行机械调零；（3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线；（4）选择表笔插孔的位置；（5）测量电压：测量电压（或电流）时要选择好量程。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。测直流电压时，红表笔应接正极，黑表笔应接负极。若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针；（6）测电流：测量直流电流时，其量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到
15、被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联，会造成短路烧毁仪表；（7）测电阻：a选择合适的倍率挡。一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/32/3间以增加读数的准确度；b测量电阻之前，应将2个表笔短接，调节调零旋钮，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位，以保证测量准确；c 读数：表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。（8）注意事项：(a)在测电流、电压时，不能带电换量程；(b)选择量程时，要先选大的，后选小的，尽量使被测值接近于量程；(c)不能带电测量电阻；(d)万用表用完后，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。1.3.1.2数字万用表与模拟式仪表相比，数字式万用表灵敏度高，准确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。1)数字万用表的使用（1）使用前，应认真阅读有关的使用说明书，熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用；（2）打开电源开关；（3）交直流电压的测量：根据需要将量程开关拨至DCV（直流）或ACV（交流）的合适量程，红表笔插入V孔，黑表笔插入COM孔，并将表笔与被测线
