1、山东博汇化工 BOHUIJITUAN 电工常识第一章 直 流 电 路第一节 电路及基本物理量、电路1、电路的组成及作用电流经过的路径称为电路。2、电路的状态电路通常有以下三种状态：1） 通路状态：电路中的开关闭合形成闭合电路，负载中有电流流过。2） 断路状态：电源两端或电路某处断开，电路中无电流。3） 短路状态：电源未经负载而直接经导体形成闭合电路。短路时往往形成过大的电流，损坏供电电源、供电线路及负载，必须严格防止，避免发生。二、电路中几个物理量1、电流电荷有规则的定向移动称为电流。导体中的电流是由于导体内部自由电子在电场力作用下有规则的移动而形成的。电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截
2、面的电荷量的多少。在相同时间内通过导体横截面的电荷量越多，就表示流过该导体的电流越强，反之越弱。电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，用字母I来表示。若在 t秒内通过导体横截面的电荷量为Q库仑，则电流I就可以用公式表示为 I=Q/t式中 I电流，单位为安培（A）;Q电荷量，单位为库仑（C）; t时间，单位为秒（s）。 如果在1s 内通过导体横截面积的电量为1C，则导体中的电流就是1A。除安培外，常用的电流单位还有千安（kA）、毫安（mA）和微安（A）。它们之间的换算关系如下： 1KA=103A 1mA=10-3A 1A=10-3Ma=10-6A电流不仅有大小，而且有方向，习惯上以正电
3、荷移动的方向为电流的方向。2、电压 电压又称电位差，是衡量电场力做功本领大小的物理量。若电场力将电荷 Q从A点移动B到点，所做的功为 WAB，则AB两点间的电压UAB为 UAB=WAB/Q式中 UABAB 两点间的电压，单位为伏特（V）；WAB 电场力做的功，单位为焦耳（J）；Q电荷量，单位为库仑（C）.若电场力将1C的电荷从A点移到B点，所做的功为1J，则AB两点间的电压大小就是1V。除伏特外，常用的电压单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(V)换算关系如下：1KV=103V1mV=10-3V1V=10-3mV=10-6V 电压和电流一样，不仅有大小，而且有方向，既有正负。对于负载来说，
4、规定电流流进端的电压为正，电流流出端的电压为负。电压的方向由正端指向负端。 电压的方向一般有以下三种表示方法：1） 一种方法是用箭头来表示，如图1-3a所示。2） 一种方法是用“+”极（高电位）和“”极（低电位）来表示，如图1-3 b所示。3） 第三种方法是用双下标来表示，在图1-3c中，电压UAB表示电路中A、B两点的电位差。在分析电路时往往难以确定电压的实际方向，此时可先任意假设电压的参考方向，再根据计算所得值的正、负来确定电压的实际方向。3 电动势 电动势是衡量电源将非电能转换成电能本领大小的物理量。在外力（非静电力）作用下，单位正电荷从电源负极经电源内部移到正极所做的功，称为该电源的电
5、动势，用符号E表示，即 E=W/Q式中 E电源电动势，单位为伏特（V）；W外力所做的功，单位为焦耳（J）;Q外力移动的电荷量，单位为库仑（C）。电动势的单位与电压相同，也是伏特（V）。电动势的方向规定为由电源负极指向电源正极。对于一个电源来说，既有电动势又有端电压。电动势只存在于电源内部；而端电压则是电源加在外电路两端的电压，其方向由正极指向负极。一般情况下，电源的端电压总是小于电源内部的电动势，只有当电源开路时，电源的端电压才与电源的电动势相等。4 电阻 导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R来表示。其单位为欧姆，简称欧，用符号来表示。若导体两端所加的电压为1V，通过的电流是1A，那么该导体
6、的电阻就是1.常用的电阻单位除欧姆外，还有千欧（k）、（M）,们之间的换算关系如下： 1k=1031M=103k=106导体的电阻是客观存在的，它不随导体两端电压大小而改变。即使没有外加电压，导体仍然有电阻。实验证明，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。对于长度为 l,横截面积为S的导体，其电阻可用下式表示为 R=l/S式中 R导体的电阻，单位为欧姆（）； l 导体的长度，单位为m; S导体的横截面积，单位为m2; 导体的电阻率，单位为m.式（1-4）中的是一个与导体材料性质有关的物理量，称为电阻率。电阻率通常是指在20时，长度为1m而横截面积为1mm
7、2的某种材料的电阻值。 我们常用的电器都有电阻，例如灯泡、电动机、电炉丝等。第二节 欧姆定律及其应用一、部分电路欧姆定律当在电阻R两端施加电压U时，电阻中就有电流流过。流过导体的电流I与这段导体两端的电压U成正比，与这段导体的电阻R成反比。既 I=U/R式中 I流过导体的电流，单位为A；U导体两端的电压，单位为V；R导体电阻，单位为。 这一规律，称为部分电路欧姆定律。二、全电路欧姆定律 全电路是指含有电源的闭和回路，电源内部一般都是有电阻的，这个电阻称为内电阻，简称内阻，用符号r或R0表示。内电阻也可以不单独画出，而在电源符号旁边注明内电阻的数值。电源外部的电路称为外电阻。 在全电路中，电流与
8、电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。其数学表达式为I=E/（R+r）式中 I电路中的电流，单位为A；E电源电动势，单位为V；R外电路（负载）电阻，单位为；r内电路电阻，单位为。三、电阻的串并联1、 电阻的串联在电路中，若两个或两个以上的电阻依次相连，组成一条无分支电路，这种连接方式叫做电阻的串联。电阻串联电路具有以下性质：1） 串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即I=I1=I2=I n式中下角标1、2、n分别代表第1、第2、第n个电阻（以下出现的含义相同）。2） 联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和，即 U=U1+U2+Un3） 串联电路的等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻之和
9、即 R=R1=R2=Rn4)串联电路中，各电阻上分配的电压与电阻值成正比，即 Un/U=Rn/R2、 电阻的并联两个或两个以上的电阻接在电路中相同的两点之间，承受同一电压，这种连接方式叫做电阻的并联。电阻并联电路具有以下性质：1） 并联电路中各电阻两端的电压相等，且等于电路两端的电压，即 U=U1=U2=Un2） 并联电路中的总电流等于各电阻中的电流之和，即 I=I1+I2+In3)并联电路的等效电阻（即总电阻）的倒数等于各并联电路的倒数之和，即 I/R=I/R1+I/R2+I/Rn3） 并联电路中，各支路分配的电流与支路的电阻值成反比，即In/I=R/Rn式中 R=R1/R2/R3/Rn第
10、三节 电功与电功率一、 电功与电功率1、 电功 电流流过负载时，负载将电能转换成其他形式的能（如磁能、热能、机械能）。我们把电能转换成其他形式能的过程，称之为电流做功，简称电功，用符号W来表示。根据公式：I=Q/t，U=W/Q，I=U/R，可得到电功的数学表达式为 W=UQ=Iut W=I2Rt W=U2/Rt式中 W电功，单位为J；I电流，单位为A；U电压，单位为V；R电阻，单位为。在实际工作中，电功的单位常用千瓦小时（KWh），俗称“度”。通常我们所说的一度电，即是指功率为1KW的用电器在1h内所消耗的电能。2、 电功率电流在单位时间内所做的功，称为电功率，简称功率，用字母P来表示，其数学
11、表达式为 P=W/t式中 P电功率，单位为瓦特（W）； W电功，单位为J； T时间，单位为s。若电功的单位为焦耳（J），时间的单位为秒（s），则电功率的单位是焦耳/秒。焦耳/秒又称瓦特，简称瓦，用字母W表示。实际工作中，电功率的常用单位还有千瓦（KW）、毫瓦（mW）等。它们之间的换算关系入下： 1KW=103W 1W=103mW电功率的常见计算公式为 P=IU=I2R=U2/R1） 当负载电阻一定时，由P=I2R=U2/R可知，电功率与电流的平方或电压的平方成正比。2） 当流过负载的电流一定时，由P=I2R可知，电功率与电阻值成正比。由于串联电路流过同一电流，则串联电阻的功率与各电阻的阻值成正
12、比。3） 当加在负载两端的电压一定时，由P=U2/R可知电功率与电阻值成反比。因为并联电路中各电阻两端的电压相等，所以各电阻的功率与各电阻的阻值成反比。二、 焦耳定律 电流流过导体时使导体发热现象，通常称为电流的热效应。或者说，电流的热效应就是电能转换成热能的效应。 电流通过某段导体时所产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通电时间成正比，这一定律称为焦耳定律。其数学表达式为Q=I2Rt式中 Q热量，单位为J；I电流，单位为A；R电阻，单位为s。三、 负载的额定值 为保证电气元器件和电气设备能长期安全工作，通常都规定一个最高工作温度。工作温度取决与热量，而热量又由电流、电压或功率决定。我们把电气
13、元器件和电气设备安全工作时所允许的最大电流、电压和电功率分别叫做额定电流、额定电压和额定功率。 电气元器件和电气设备在额定功率下的工作状态叫做额定工作状态，也叫满载；低于额定功率的工作状态叫轻载；高于额定功率的工作状态叫做过载或超载。电气元器件和电气设备在过载状态运行很容易被烧坏，一般不允许过载的保护器件有熔断器、热继点器等。第二章 磁 与 电 磁第一节 电流的磁场1.磁体与磁极人们把物体能够吸引铁、镍、钴等金属及其合金的性质称为磁性。具有磁性的物体叫磁体（磁铁）。磁针指北的一端叫北极，用N表示；磁针指南的一端叫南极，用S表示。与电荷见的相互作用力相似，磁极见也具有相互作用力，即同名极互相排斥
14、异名互相吸引。、磁场与磁力线磁极间存在着相互作用，这一现象说明在磁体周围空间有力的存在，这种力叫做磁力。我们把具有磁力存在的空间叫磁场。磁力线具有以下特点：）力线是互不交叉的闭合曲线；在磁体外部，磁力线由N极指向S极；在磁体内部；磁力线由S极指向N极。）磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向，即小磁针N极的指向。）磁力线越密，磁场越强；磁力线越疏，磁场越弱。磁力线均匀分布且又相互平行的区域，称为均匀磁场；反之则称为非均匀磁场。二、电流磁场的产生丹麦物理学家奥斯特于820年发现，电流周围存在着磁场。电流越大，它所产生的磁场就越强。 电流与其产生磁场的方向可用安培定则。安培定则既适用于判
15、断电流产生磁场的方向，也可用于在已知磁场方向时判断电流的方向。1、 直线电流产生的磁场 用右手握住通电直导体，让拇指指向电流方向，则弯曲四指的方向就是磁场方向。2、 环形电流产生的磁场 用右手握住螺线管，弯曲四指指向线圈电流方向，则拇指方向就是磁场方向。 第二节 磁场对电流的作用一、磁场对通电直导体的作用我们把载流导体在磁场中所受到的作用力称为电磁作用力，简称电磁力，用F表示。电磁力F的大小与导体电流大小成正比，与导体在磁场中的有效长度及载流导体所在位置的磁感应强度成正比。即 F=BILsin式中 F导体受到的电磁力，单位为牛顿（N）; B均匀磁场的磁感应强度，单位为特斯拉（T）; I导体了中
16、的电流，单位为A; L导体在磁场中的有效长度，单位为m； 电流方向与磁力线之间的夹角。可用左手定则来判断，将左手伸平，拇指与其余四指垂直并在同一平面内，让磁力线垂直穿过手心，四指指向电流方向，则拇指所指方向就是导体受力方向。二、磁通通过与磁场垂直的某一面积上的磁力线的总数，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通，用字母来表示。它的单位是韦伯（Wb）韦.三、磁感应强度垂直通过单位面积的磁力线的数目，叫做该点的磁感应强度，用字母B表示。在均匀磁场中，磁感应强度可表示为 B=/S 式中 B磁感应强度，单位为特斯拉（T）; 磁通，单位为Wb; S磁力线垂直通过强度等于单位为m2.表明磁感应强度B等于单位面积
17、的磁通量。如果通过单位面积的磁通越多，则磁力线越密，磁场力就越强，所以，磁感应强度也叫磁通密度。第三节 电磁感应定律一、电磁感应现象及其产生的条件 英国科学家法拉第在1831年发现了磁能够转换为电，即磁声电的重要事实及其规律电磁感应定律。1.直导体切割磁力线产生感应电动势 当导体在磁场中静止不动或沿磁力线方向运动时，检流计的指针不偏转，说明导体回路不产生电流。当导体向下或磁体向上运动时，检流计指针向右偏转一下；当导体向上或磁体向下运动时检流计指针向左偏转一下。着说明导体回路有电流存在。2.线圈中磁通变化产生感应电动势当将一块条形磁铁瞬时插入线圈时，我们回观察到检流计指针向一个方向偏转；如果条形
18、磁铁在线圈内静止不动时，检流计指针不发生偏转；再将条形磁铁由线圈中迅速拔出时又会观察到检流计指针向另一方向偏转。上述实验现象表明：到导体相对于磁场运动而切割磁力线或者线圈中的磁通发生变化时，在导体或线圈中都会产生感应电动势。若导体或线圈构成闭合回路，则导体或线圈中将有电流流过。我们把这种由于磁通变化而在导体或线圈中产生感应电动势的现象称为电磁感应。由电磁感应产生的电动势称做感应电动势由感应电动势引起的电流叫做感应电流或感生电流。二、电磁感应定律1、 楞次定律当穿过线圈回路的磁通发生变化时，在线圈回路中就会产生感应电动势和感应电流。楞次定律指出了变化的磁通与感应电动势在方向上的关系，即感应电流的
19、磁通总是阻碍原磁通的变化。当线圈中磁通增加时，感应电流就要产生与它方向相反的磁通去阻碍它的增加；当线圈中磁通减少时，感应电流就要产生与它方向相同的磁通去阻碍它的减少。楞次定律可以用来判断感应电动势和感应电流的方向，具体步骤如下：1）首先判断原磁通的方向及其变化趋势（增加或减少）。2）确定感应电流的磁通方向和原磁通同向还是反向。3）根据感应电流产生的磁通方向，用右手螺旋定则确定感应电动势或感应电流的方向。 判断时必须把产生感应电动势的线圈或导体看作电源。可右手定则判断，平伸右手，拇指与其余四指垂直，让掌心正对磁场方向，以拇指指向表示导体运动方向，那么其余四指的指向就是感应电动势的方向。2、 法拉
20、第电磁感应定律感应电动势的大小与哪些因素有关呢？线圈中感应电动势的大小与穿过同一线圈的磁通变化率成正比。这一规律叫做法拉第电磁感应定律。设通过线圈的磁通量为，则单匝线圈中产生的感应电动势的大小为e=/t对于N匝线圈，其感应电动势为 e=N/t式中e在t时间内感应电动势的平均值，单位为V；N线圈的匝数；线圈中磁通的变化量，单位为Wb；t磁通变化所需要的时间，单位为s对于在磁场中切割感应线的直导体来说，推导出计算感应电动势的具体公式为 e=BLvsin式中 e感应电动势，单位为V； B磁场中的磁感应强度，单位为T； L导体在磁场中的有效长度，单位为m; v导体在磁场中的运动速度，单位为m/s; 导
21、体运动方向与磁力线之间的夹角。第四节 自感、互感和涡流一、自感1.自感现象当开关S合上瞬间，灯泡EL1立即发光；但灯泡EL2却由暗逐渐变亮。产生该现象的原因是开关S闭合瞬间，通过线圈的电流发生了由无到有的变化，线圈中的磁通也随之变化，因而线圈中产生了较高的感应电动势。根据楞次定律可知感应电动势要阻碍线圈中电流的变化，EL2支路中电流的增大必然要比EL1支路来得迟缓些，因此灯泡EL2也亮得迟缓些。上述现象是由线圈自身电流发生变化而引起的。我们把这种由流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫自感现象，简称自感，而自感现象产生的电动势称做自感电动势。3、 自感现象的应用荧光灯就是利用自感现象
22、进行工作的。荧光灯电路在开关接通瞬间，线圈上的电压全部加在起辉器两端，迫使起辉器辉光放电。辉光放电所产生的热量使起辉器中双金属片变形，并与静触片接触，使电路接痛，经过片刻，起辉器自动断开，电路的电流突然中断，在此瞬间，镇流器两端产生一个很高的自感电动势，此高压与电源电压一起加在被预热了的灯丝之间，使管内氩气电离导电，进而使管内的水银变为蒸气，最后水银蒸气被电离导电。放电时辐射出的紫外线激励管壁上的荧光粉，发出像日光一样的光线。荧光灯管壁上涂不同的荧光粉，可得到不同颜色的光线。二、互感1、互感现象 在实验电路中，当电阻的阻值发生变化时，检流计的指针会发生偏转。这是由于线圈1中的电流发生变化，从而
23、引起磁通1的变化，其中穿过线圈2的部分磁通12也发生了变化。这样在线圈2中便产生了感应电动势和感应电流。 我们把这种由于一个线圈中的电流发生变化而在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫做互感现象，简称互感。由互感产生的感应电动势叫做互感电动势。3、 互感现象的应用 图2-14所示为一简单变压器的示意图。当变压器的一次绕组接入交变电压u1时，在一次绕组中便有交变电流流过，并产生交变磁通，该磁通同时穿过一、二次绕组时，就在两个绕组中分别产生与电源频率相同的感应电动势e1和e2。设一、二次绕组的匝数分别为N1和N2，u1/u2=N1/N2可见，只要改变一、二次绕组的匝数比，就可以得到所需要的而次电压。
24、三、涡流 图2-15a所示为在整块铁心上绕有一组线圈，当线圈中通邮交变电流时，铁心内会产生交变磁通，这种交变磁通穿越铁心而在铁心中产生感应电动势。由于铁心可看作一个闭合回路，因而在感应电动势作用下产生感应电流。这种感应电流是在整块铁心中流动，形如水中的旋涡，故称涡流。 涡流流动时，由于整块铁心的电阻很小，所以涡流往往可以达到很大的数值，使铁心发热造成不必要的损耗，如变压器通电时铁心发热等。我们把这种由于涡流而造成的损耗称做涡流损耗，此外，涡流还有去磁作用，会削弱原磁场，这在某些场合下是有害的。 第三章 正弦交流电路第一节 交流电路的基本概念一、交流电所谓交流电是指大小和方向都随时间做周期性变化
25、的电流（或电压、电动势），它是交流电流、交流电压或交流电动势的总称。我们使用的交流电都是按正弦规律变化的，即正弦交流电，简称交流电。二、表征正弦交流电的物理量1、瞬时值、最大值和有效值 （1）瞬时值 交流电的大小时刻在变化，因此把交流电在某一瞬时的数值称为交流电的瞬时值。分别用小写字母e、u、I表示。 （2）最大值 正弦交流电在一个周期所能达到的最大瞬时值叫正弦交流电的最大值（又称峰值、振幅）。最大值用大写字母加下标m表示:Em 、Um、Im。 （3）有效值 因为交流电的大小和方向都是随时间变化的，所以在研究交流电的功率时，需要有一个数值能等效的反映出交流电做功的能力，这就是交流电的有效值。有
26、效值是这样规定的：使交流电和直流电加在同样阻值的电阻上，如果在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的大小叫做相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示：E、U、I。电工仪表测出的交流电数值及通常所说的交流电数值都是指有效值。正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系： 有效值=1/2 2、周期、频率和角频率 （1）周期 正弦交流电变化一周期所需要的时间叫周期，用字母T表示，单位是秒（s）。周期的长短表明交流电的快慢。周期越小，表明交流电变化一周期的时间越短，则该交流电的变化越快，周期越长则表明这个交流电变化的越慢。 （2）频率 频率是指1s内交流电重复变化的次数，用字母f表示，单位啊赫兹（H
27、z），简称赫。根据周期和频率的定义可知,周期和频率互为倒数,即 f=1/T或T=1/f我国工业的电力标准频率为50Hz(习惯上称工频),其周期为0.02s。美国、日本等则采用60Hz频率。（3）角频率 角频率是单位时间内变化的角度，符号为w，单位为弧度/秒（rad/s）。由定义可知，交流变化一周，角度变化2rad,所需时间为一周期，即 w=2/T2f 周期、频率和角频率都是反映正弦交流电变化快慢的物理量，知道三者中的一个量，就能求出其余的两个量。3.初相位 矩形线圈在磁场中开始绕轴转动时，线圈平面与中性面之间的夹角叫做正弦交流电的初相位。当线圈平面的起始位置与中性面重合时，其相位=0，这时开始
28、转动线圈，导线中感应电动势从零开始。如果线圈平面在磁场中的起始位置与中性面有一个夹角0，如图3-2所示，那么线圈开始转动（即t=0）时，其感应电动势已有一定的数值，而不是从零开始。所以初相位是用来确定正弦交流电在t=0（开始瞬时）瞬时值的物理量，由此可知，所取的计时起点不同，初相位也不同，它所对应的初始值也就不同，到达最大值或某一特定值的时间也就不同。 正弦交流电的最大值反映了正弦量的变化范围；角频率反映了正弦量的变化快慢；初相位反映了正弦量的起始状态。它们是表征正弦交流电的三个重要物理量。知道了这三个量就可以 惟一确定一个交流电，写出其瞬时值表达式，因此，通常把最大值（或有效值）、角频率（或
29、频率）、初相位称为正弦交流电的三要素。第二节 三相交流电的基本概念一、三相交流电的优点前面所讲的单相交流电路中的电源只有两根输出线，而且电源只有一个交变电动势。如果在交流电路中有几个电动势同时作用，每个电动势的大小相等，频率相同，只有初相位不同，那么就称这种电路为多相制电路。其中每一个电动势构成的电路称为多相制的 一相。和单相交流电相比较，三相交流电具有以下优点：1） 三相发电机比同尺寸的单相发电机输出的功率大。2） 三相发电机的构造和制造不比单相发电机复杂多少，且使用、维护都较方便，运转时比单相发电机的振动要小。3） 在同样条件下输送同样大的功率时，特别是在远距离输电时，三相输电线要比单相输
30、电线可节约24%的材料。二三相四线制目前在低压供电系统中多数采用三相四线制供电，如图3-5a所示。三相四线制是把发电机三相绕组末端连接在一起，成为一个公共端点，又称为中性点，用符号“N”来表示。从中性点N引出的一条输出线称为中性线，简称中线或零线。从三相绕组始端U1、V1、W1引出的三根输出线叫做端线或相线，俗称火线，常用L1、L2、L3标出。有时为了简便，常不画发电机的绕组连接方式，只画四根输出线表示相序，所谓相序是指三相电动势达到最大值时的先后次序。习惯上的相序为第一相超前地二相1200，第二相超前第三相1200，第三相超前第一相1200 图 三相四线制可输送两种电压，一种是端线与端线之间
31、的电压，叫线电压；另一种是端线与中线之间的电压，叫相电压。线电压与相电压之间的数量关系为U线=3U相三三相负载的连接 三相电路中连接的三相负载，各相负载可能相同，也可能不同。如果每相负载大小相等，性质相同，这种斧子称为三相对称负载，如三相电动机、三相变压器、三相电阻炉等。若各相负载不同，就叫不对称三相负载，如三相照明电路中的负载。使用任何电气设备，均要求负载所承受的电压等于它的额定电压，所以负载要采用一定的连接方式，以满足负载对电压的要求。三相负载的连接方式有两种：星形和三角形。 1三相负载的星形联结把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线之间的接法称为三相负载的星形联结（常用“Y”标记），
32、如图所示，图中ZU、ZV、ZW为各相负载的阻抗值，N为负载中性点。负载两端的电压称为负载的相电压。在忽略输电线上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压，三相负载的线电压就是电源的线电压。负载的相电压U相和负载的线电压U线的关系仍然为：UY线=3UY相星形负载接上电源后，就有电流产生。流过每相负载的电流叫做相电流，用Iu、Iv、Iw表示，统称为I相。把流过相线的电流叫做线电流，用IU、IV、IW表示，统称为I线。线电流的大小等于相电流，即：IY线=IY相由于三相对称负载星形联结时中线电流为零，因而取消中线也不会影响三相电路的工作，三相四线制实际就变成了三相三线制。通常在高压输电时，由于三相负
33、载都是对称的三相变压器，所以都采用三相三线制。对于三相不对称负载的电路，因为中线的存在，它能平衡各相负载的电压，保证三相负载成为三个互不影响的独立电路，此时各相负载的电压等于电源的相电压，其电压不受负载的变化而变化。三相电路应力求三相负载平衡，如三相照明电路，应注意将照明负载均匀的分布在三相电源上，这样可使三相电源负荷趋于平衡，提高电能的利用率。 2三相负载的三角形联结把三相负载分别接在三相电源每两根相线之间的接法称为三角形联结（常用“”标记），如图所示。在三角形联结中，由于各相负载是接在两根相线之间，因此负载的相电压就是电源的线电压，即： U线=U相三相对称负载作三角形联结时的相电压是星形联
34、结时的3倍。因此三相电源接到电源中，是作三角形还星形联结，要根据负载的额定电压而定。三角形联结的负载接通电源后，就会线电流和相电流，上图中所标IU、IV、IW为线电流，Iu、Iv、Iw为相电流。线电流与相电流的数量关系为：I线=3I相通常所说的三相交流电，如无特殊说明，都是指线电压或线电流。如某三相异步电动机铭牌筛管内所标出的额定电压值、额定电流值。三相负载究竟采用吗中连接方式，要看每相负载的额定电压和三相电源线电压的大小而定。如果每相负载的额定电压与电源线电压相等，则应将负载接成三角形；如果每相负载的额定电压等于电源的相电压，则应奖负载接成星形。第四章 电动机与变压器第一节 三相笼型异步电动
35、机一电动机的用途和分类电动机是一种把电能转换成机械能，并输出机械专柜的动力设备。一般电动机可分为直流电动机和交流电动机两大类。交流电动机按所使用电源的相数可分为单相电动机和三相电动机两种；其中三相电动机又可分为同步式和异步式两种。异步电动机按转子结构不同分为饶线转子和笼型两种。三相异步电动机具有结构简单、维修方便、运行可靠的特点，与同容量其他电动机相比重量轻、成本低、价格便宜，因此应用非常广泛。本节只介绍三相型异步电动机。二三相型异步电动机的基本结构三相笼型异步电动机主要由定子和转子两部分组成。 1定子 定子是电动机静止不动的部分，一般由机座、定子铁心和定子绕组组成。定子的作用是产生定子磁场。
36、1） 机座：机座一般用铸铁或铸钢制成，其作用是固定定子铁心和定子绕组，并通过前后两个端盖支撑转子轴。2） 定子铁心：定子铁心由相互绝缘的硅钢片叠制而成，在硅钢片内圆上冲有均匀分布的槽口用来嵌放三相定植绕组。3） 定植绕组：定子绕组是电动机的电路部分，由三相对称绕组组成。三相绕组的各相绕组彼此独立，按互差1200的电角度嵌放在定子槽内，并与铁心绝缘。以U1、V1、W1分别代表三个绕组首端，以U2、V2、W2分别代表三个绕组末端。 2转子 转子是电动机的旋转部分，它由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是输出机械转柜。1） 转子铁心：转子铁心是把相互绝缘的硅钢片压装在转子轴上的圆柱体，在
37、其外圆上冲有嵌放转子绕组用的均匀槽口，这些槽口通常叫做导线槽。2） 转子绕组：转子绕组是在导线槽内嵌放铜条（或铸铝），在铁心两端分别用导电的铜环将导线槽内的铜条连接起来，形成回路。若去掉转子铁心，转子绕组的结构呈笼型。三三相笼型异步电动机的工作原理转子转动的必要条件是要有一个旋转的磁场。 1两极定子绕组的旋转磁场在三相笼型异步电动机中，旋转磁场是由定子绕组中三相交流电产生的。如图所示三相对称定子绕组U1-U2，V1-V2，W1-W2作星形联结，三个绕组在空间互成1200排列。当把它们的首端U1、V1、W1接在三相对称正弦交流电源上时，便有三相对称的电流流过三个绕组。设三相电源的相序为1、2、3
38、且电流i1的初相位为零，且各相电流的相位差都是1200，如图所示。三相绕组中通过正弦交流电，则每个绕组都会产生一个按正弦规律变化的磁场，下面讨论几个不同瞬时这三个磁场的合成磁场。为讨论问题的方便，这里有如下规定：三相交流电为正半周时，电流由绕组的首端流入，从末端流出；反之，电流从绕组的末端流入，从首端流出。1） 当wt=00时，i1=0，第一相组内没有电流，不产生磁场；i2是负值，第二相绕组的电流由V2端流入，V1端流出；i3是正值，第三相绕组的电流由W1端流入，W2端流出。用安培定则可以确定此瞬时的合成磁场为一对磁极。2） 当wt=900时，i1由零值变到最大值，第一相绕组的电流由U1端流
39、入，U2端流出；i2仍为负值，电流仍由V2端流入，V1端流出；i3变为负值，电流由W2端流入，由W1端流出。3） 同理，当wt=1800，wt=2700，wt=3600时，合成磁场方向从wt=00时的位置沿顺时针方向分别旋转了1800，2700和3600。由此可见，对称三相电流i1、i2、i3分别通入三相绕组后，能产生一个随时间旋转的磁场（称为旋转磁场）。上面讨论的旋转磁场只有一对磁极（一个N极和一个S极），所以叫做两极旋转磁场。对两极旋转磁场来说，当三相交流电变话一周时，磁场在空间旋转一周。若交流电的频率为f时，旋转磁场的转速为n1（r/min），这里称为同步转速，n1=60f。对于四极的旋
40、转磁场来说，交流电变化一周，磁场只转过1800（1/2周），以此类推， 电动机巡检的内容:电动机的温度,轴承温度,电流,震动,气味,冈罩道,有无杂音,轴承温度 未运行电动机接线盒 绝缘 定期检查 测试 正常运行电动机均匀的嗡嗡声 跳闸电动机水准 二次合闸维修时注意事项：轴承卡，风叶损坏，下轴承时应用，不能用大锤直击，注油时检查轴承室内油是否变质，特别注意加油不能过量，否则引起轴承起热拆卸电机的步骤：先拆风扇罩，再拆弹簧卡子然后把风扇取下再拆轴承盖，在拆盖前做好标记，然后拆下盖扒轴承。拆前轴承应先拆连轴器再拆轴承盖，最后扒轴承 装设完轴承后注意检查是否破坏电机绝缘转动转子是否灵活，最后送电调试停
41、点、验电 悬挂标牌也是检修时必不可少的注意事项。电动机型号说明： 三相异步电动机型号 YBZM-4 出厂编号功率 5.5KW 电流 11.6A电压 380V 转速 1440转/分 噪声LW78分贝接法 防护等级 IP44 频率 50赫 重量 73公斤标准编号 JB3074-82 工作制S1 绝缘等级 B级 2005年1月型号Y 132 M 4 三相异步电动机 磁极数 机座中心高(mm) 机座长度代号 (S-短机座 M-中机座 L-长机座)1. 功率5.5KW 指的是额定功率 用PN表示 电动机在额定运行时(额定电压、额定频率、额定负载)转轴上输出的机械功率2. 电流 电流指的是额定电流而且是指
42、电动机在额定运行下定子绕组的线电流3. 电压 电压是指的是额定电压而且是指施加在电动机三相定子绕组上的线电流即三相电流的线电压4. 转速 是指电动机的额定转速,电动机在额定频率 额定电压下输出额定频率时每分钟的转数称为额定转速5. 接法 接法是指三相定子绕组六个首末端头的接法 有星形和三角形两种6. 频率 频率指的是电动机电源的额定频率 铭牌上标明50赫,该电动机就应该在频率为50赫的交流电源上使用7. 工作制 是指电动机在额定值条件下运行时允许连续运行的时间即电动机的工作制1. 连续工作制其代号为S1,是指该电动机在铭牌上规定的额定值条件下能够长时间运行.2. 短时工作制其代号为S2是指该电
43、动机在铭牌上规定的额定值下能在限定的时间内短时运行,规定的标准短时连续定额有10分钟 30分钟 60分钟和90分钟四种3. 断续周期工作制其代号为S3是指该电动机在铭牌上规定的额定值下,只能断续周期性地运行,一个工作周期时间为电动机恒定负载运行时间加停机和断能时间规定为10分钟 负载持续率(额定负载持续时间与一个工作周期时间之比用百分数表示) 规定的标准有15% 25% 40% 及60%四种9.绝缘等级 绝缘等级是指电机绕组采用的绝缘材料的耐热等级,电动机绕组常用的绝缘材料分有A E B F H五种等级,每一绝缘等级的等级材料都有相应的极限允许工作温度(电机绕组最热点的温度)如下表所示电动机运行绕组绝缘内最热点的温度不得超过下表的规定,否则将加速绕组绝缘老化缩短电机寿命,如果温度超过允许值很多绝缘就会损坏导致电动机 绝缘等级 A E B F H极限工作温度 105 120 130 155 18010.防护等级 电机的外壳防护型式等级是从两个方面来考虑的,一是防止人体接触电机内的带电或转动部分和防止固体异物进入电机内部程度的防护等级分为九级
免费区 
