建筑電氣課件

建筑電氣課件第一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日第2章建筑電氣基礎(chǔ)知識(shí)主要內(nèi)容2.1電路的基本概念2.2電路的基本定律2.3單相交流電路2.4三相交流電路2.5磁路與變壓器2.6三相異步電動(dòng)機(jī)普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材建筑電氣高職高專ppt課件第二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本概念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。建筑電氣高職高專ppt課件第三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本概念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)電路，其主要作用是傳輸和處理信號(hào)等（例如語言、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。建筑電氣高職高專ppt課件第四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本物理量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.

大小:電荷隨時(shí)間的變化率.

單位:安培(A)且：１安培（A）＝１庫侖／１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较颍治錾希翰捎萌藶殡S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)，電流值為負(fù)值。建筑電氣高職高專ppt課件第五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本物理量1.電流（4）注意點(diǎn)①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。②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。建筑電氣高職高專ppt課件第六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本物理量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?。簡挝唬悍兀╲）且：１伏特＝１焦耳／１庫侖（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)際方向關(guān)系與電流規(guī)定相同）建筑電氣高職高專ppt課件第七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本物理量2.電壓與電位（4）關(guān)聯(lián)參考方向在求解電路時(shí)，對一個(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。對獨(dú)立電源，我們常采用非關(guān)聯(lián)的參考方向。建筑電氣高職高專ppt課件第八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本物理量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。電位的相對性和單值性：不同參考點(diǎn)，電位不同，但任意兩點(diǎn)間的電壓始終不變。建筑電氣高職高專ppt課件第九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本物理量3.電動(dòng)勢在電源內(nèi)部，非電場力克服電場力做了功。電源的做功能力用電動(dòng)勢度量。電動(dòng)勢用E表示，它的單位與電壓相同，也是伏特（V）。電動(dòng)勢的實(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)勢與其電壓關(guān)系如下：

第十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的基本物理量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，即電能量對時(shí)間的變化率。電功率又簡稱為功率，單位為W或kW。對電源來說，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電能即電源電功率，表示為第十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的工作狀態(tài)

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)。

第十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的工作狀態(tài)

（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。

第十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材電路的工作狀態(tài)

（2）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。

第十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.1電路的基本概念返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材本節(jié)小結(jié)：電路中基本的物理量，如：電壓、電流、功率等。電路的幾種工作狀態(tài)。第十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.2電路的基本定律返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材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：國際單位制中，電阻的單位是歐姆（Ω），簡稱歐。

第十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.2電路的基本定律返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材基爾霍夫定律

(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

第十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.2電路的基本定律返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材基爾霍夫定律

(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。

第十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.2電路的基本定律返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材基爾霍夫定律

(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)。

第十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.2電路的基本定律返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材基爾霍夫定律

(2)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。

第二十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.2電路的基本定律返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材本節(jié)小結(jié)：電路的歐姆定律。電路的基爾霍夫定律。第二十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材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、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；

第二十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電的概念正弦電流及其三要素

2、頻率f（角頻率ω）

f----每秒轉(zhuǎn)過的周數(shù)，則轉(zhuǎn)速為60f(一對磁極)ω----每秒轉(zhuǎn)過的角度二者關(guān)系ω=2πf

周期T=1/f

第二十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電的概念正弦電流及其三要素

3、相位ωt+φ：t時(shí)刻線圈平面與中性面的夾角---相位ωt：t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子的線圈平面轉(zhuǎn)過的電角度；φ：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。第二十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(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)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|ejψ極坐標(biāo)式：A=|A|∠ψ(2)復(fù)數(shù)的運(yùn)算第二十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

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

第二十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

2、正弦量的相量表示相量（與正弦量有一一對應(yīng)關(guān)系的復(fù)數(shù)）定義：振幅相量有效值相量

有一一對應(yīng)關(guān)系

第二十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

2、正弦量的相量表示注意事項(xiàng):①只有正弦量才能用相量表示；②向量不能表示非正弦量；③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。

第二十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

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：φu-φi=0（4）相量關(guān)系第二十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

3、電阻電路(5)相量圖uit第三十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

3、電阻電路(6)功率關(guān)系瞬時(shí)功率及意義：p=ui=UmImsin2ωt=UI(1-cos2ωt)瞬時(shí)功率圖(此略）平均功率P=UI=I2R=U2/R

第三十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

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)系：（3）位相關(guān)系：Ψu=Ψi+

（4）相量關(guān)系第三十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

4、電感元件(5)相量圖第三十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

4、電感元件(6)功率關(guān)系瞬時(shí)功率及意義：p=ui=UmImsinωtcosωt=UIsin2ωt瞬時(shí)功率圖（此略）平均功率P=0無功功率QL=UI=I2XL第三十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

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/ωC=XC（3）位相關(guān)系：φu-φi=-90o（4）相量關(guān)系第三十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

5、電容元件(5)相量圖第三十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

5、電容元件(6)功率關(guān)系瞬時(shí)功率及意義：p=ui=UmImsinωtcosωt=UIsin2ωt瞬時(shí)功率圖（此略）平均功率P=0無功功率QC=-UI=-I2XC第三十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

6、RLC串聯(lián)電路

(1)一般關(guān)系第三十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

6、RLC串聯(lián)電路

（2）相量圖第三十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

6、RLC串聯(lián)電路

（3）總電壓與分電壓有效值的關(guān)系第四十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

6、RLC串聯(lián)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φ＞0感性；φ＜0容性；φ＝0純電阻性。φ角由電路元件本身性質(zhì)決定，與電壓電流無關(guān)。

第四十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

6、RLC串聯(lián)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。

第四十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正弦交流電路的計(jì)算方法

6、RLC串聯(lián)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)三角形相似第四十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材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。

第四十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材功率因素及其改善的方法

2、功率因數(shù)意義

cosφ=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：不能改變原電路的一切運(yùn)行性能提高功率因數(shù)的方法：并聯(lián)電容第四十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材功率因素及其改善的方法

4、并聯(lián)電容值的計(jì)算第四十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.3單相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材本節(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。第四十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

1、三相交流電流

（依次記為A相、B相、C相）特征如下：對稱三相電源的三個(gè)相電壓瞬時(shí)值之和為零。

uA+uB+uC＝0相序：對稱三相電壓到達(dá)正（負(fù)）最大值的先后次序A→B→C→A正序A→C→B→A負(fù)序無特殊說明，三相電源的相序均是正序。第四十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

波形圖第四十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

2、三相電源的星形聯(lián)接

第五十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

2、三相電源的星形聯(lián)接

①相電壓對稱，線電壓也對稱②；③線電壓超前對應(yīng)相電壓30°

線電流與相電流的關(guān)系第五十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

2、三相電源的星形聯(lián)接相量圖

第五十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

3、三相電源的三角形聯(lián)接

第五十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

3、三相電源的三角形聯(lián)接

線電壓與相電壓的關(guān)系：大小相等。線電流滯后對應(yīng)相電流30°，且線電流是相電流的第五十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相交流電源

3、三相電源的三角形聯(lián)接相量圖

第五十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

1、負(fù)載的組成第五十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

2、負(fù)載的Y聯(lián)接

（三相四線制）第五十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

2、負(fù)載的Y聯(lián)接

（三相三線制）第五十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

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、相電流都是對稱的。

(2)線電流等于相電流。

(3)線電壓等于

倍的相電壓。第五十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

3、負(fù)載的△聯(lián)接

第六十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

3、負(fù)載的△聯(lián)接

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。

第六十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

3、負(fù)載的△聯(lián)接

負(fù)載三角形聯(lián)接的對稱三相電路，負(fù)載中的三相電壓和電流都是對稱的。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。第六十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相負(fù)載的組成與連接

4、對稱三相電路分析及計(jì)算步驟（1）將非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)；第六十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.4.3三相功率

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）有功功率第六十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材三相功率

（2）無功功率

對稱三相負(fù)載時(shí)=sin（3）視在功率

=

對稱三相負(fù)載，則=第六十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.4三相交流電路返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材本節(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。第六十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.1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

第六十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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。第六十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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。

第六十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材

第七十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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0.35～0.5mm，兩面涂以厚0.02～0.23mm的漆膜，使片與片之間絕緣。第七十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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。第七十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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）：輸出電能分為同心式、交迭式。同心式繞組結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，所以，國產(chǎn)的均采用這種結(jié)構(gòu)，交迭式主要用于特種變壓器中。第七十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2變壓器

2.工作原理第七十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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：

第七十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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。第七十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2變壓器

4.變壓器的型號(hào)及參數(shù)（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（KV?A）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。第七十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2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。對三相變壓器，額定電壓是指線電壓。第七十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.5.2變壓器

額定電流I1N和I2N單相變壓器三相變壓器第七十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.5磁路與變壓器返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材本節(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。三相變壓器簡介。變壓器的幾個(gè)主要額定值。第八十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材異步電動(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)。

第八十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(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。

第八十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

（1）定子鐵心為降低損耗，鐵心用硅鋼片疊壓而成，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。第八十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

第八十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

（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，嵌在定子槽內(nèi)。第八十五頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

第八十六頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

（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。對中、小型異步電動(dòng)機(jī)，通常用鑄鐵機(jī)座。對大型電機(jī)，一般采用鋼板焊接的機(jī)座。第八十七頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

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)子第八十八頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

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。第八十九頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

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)速的場合使用。第九十頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與銘牌

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。第九十一頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材

三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

1、轉(zhuǎn)動(dòng)原理電生磁：三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢和電流。電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場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。第九十二頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材

三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

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！第九十三頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材

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。第九十四頁，共一百零五頁，2022年，8月28日2.6三相異步電動(dòng)機(jī)返回目錄普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材

三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性

2、機(jī)械特性機(jī)械特性是指電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線。

異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性就是T-s曲線。

幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：