第一章電工基礎(chǔ)知識(shí) 第一節(jié)電路的基本概念 1、電 路 電流流過(guò)的路叫做電路。最簡(jiǎn)單的電路由電源,、負(fù)載和導(dǎo)線、開關(guān)等元件組成,。電路處處連通叫做通路,。只有通路,,電路中才有電流通過(guò)。電路某一處斷開叫做斷路或者開路,。電路某一部分的兩端直接接通,,使這部分的電壓變成零,叫做短路,。 2,、電 源 把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,,干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī),、干電池等叫做電源,。通過(guò)變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源,。能提供信號(hào)的電子設(shè)備叫做信號(hào)源,。晶體三極管能把前面送來(lái)的信號(hào)加以放大,又把放大了的信號(hào)傳送到后面的電路中去,。晶體三極管對(duì)后面的電路來(lái)說(shuō),,也可以看做是信號(hào)源。整流電源,、信號(hào)源有時(shí)也叫做電源,。 3、負(fù) 載 把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能的裝置叫做負(fù)載,。電動(dòng)機(jī)能把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,,電阻能把電能轉(zhuǎn)換成熱能,電燈泡能把電能轉(zhuǎn)換成熱能和光能,,揚(yáng)聲器能把電能轉(zhuǎn)換成聲能,。電動(dòng)機(jī)、電阻,、電燈泡,、揚(yáng)聲器等都叫做負(fù)載。晶體三極管對(duì)于前面的信號(hào)源來(lái)說(shuō),,也可以看作是負(fù)載,。 第二節(jié)電路的基本物理量與歐姆定律 1、電 流 電荷的定向移動(dòng)叫做電路中,,電流常用I表示,。電流分直流和交流兩種。電流的大小和方向不隨時(shí)間變化的叫做直流,。電流的大小和方向隨時(shí)間變化的叫做交流,。電流的單位是安(A),,也常用毫安(mA)或者微安(uA)做單位。1A=1000mA,1mA=1000uA,。電流可以用電流表測(cè)量,。測(cè)量的時(shí)候,把電流表串聯(lián)在路中,,要選擇電流表指針接近滿偏轉(zhuǎn)的量程,。這樣可以防止電流過(guò)大而損壞電流表。 2,、電 壓 河水之所以能夠流動(dòng),,是因?yàn)橛兴徊睿浑姾芍阅軌蛄鲃?dòng),,是因?yàn)橛须娢徊?。電位差也就是電壓。電壓是形成電流的原因,。在電路中,,電壓常?font face='Times New Roman'>U表示。電壓的單位是伏(V),,也常用毫伏(mV)或者微伏(uV)做單位,。1V=1000mV,1mV=1000uV,。 電壓可以用電壓表測(cè)量,。測(cè)量的時(shí)候,把電壓表并聯(lián)在電路上,,要選擇電壓表指針接近滿偏轉(zhuǎn)的量程,。如果電路上的電壓大小估計(jì)不出來(lái),要先用大的量程,,粗略測(cè)量后再用合適的量程,。這樣可以防止由于電壓過(guò)大而損壞電壓表。 3,、電動(dòng)勢(shì) 電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)的物理量,。電動(dòng)勢(shì)使電源兩端產(chǎn)生電壓。在電路中,,電動(dòng)勢(shì)常用δ表示,。電動(dòng)勢(shì)的單位和電壓的單位相同,也是伏,。 電源的電動(dòng)勢(shì)可以用電壓表測(cè)量,。測(cè)量的時(shí)候,電源不要接到電路中去,,用電壓表測(cè)量電源兩端的電壓,,所得的電壓值就可以看作等于電源的電動(dòng)勢(shì),。如果電源接在電路中,用電壓表測(cè)得的電源兩端的電壓就會(huì)小于電源的電動(dòng)勢(shì),。這是因?yàn)殡娫从袃?nèi)電阻,。在閉合的電路中,電流通過(guò)內(nèi)電阻r有內(nèi)電壓降,,通過(guò)外電阻R有外電壓降,。電源的電動(dòng)勢(shì)δ等于內(nèi)電壓Ur和外電壓UR之和,即δ=Ur+UR ,。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),,即使電源不接入電路,用電壓表測(cè)量電源兩端電壓,,電壓表成了外電路,,測(cè)得的電壓也小于電動(dòng)勢(shì)。但是,,由于電壓表的內(nèi)電阻很大,電源的內(nèi)電阻很小,,內(nèi)電壓可以忽略,。因此,電壓表測(cè)得的電源兩端的電壓是可以看作等于電源電動(dòng)勢(shì)的,。 干電池用舊了,,用電壓用測(cè)量電池兩端的電壓,有時(shí)候依然比較高,,但是接入電路后卻不能使負(fù)載(收音機(jī),、錄音機(jī)等)正常工作。這種情況是因?yàn)殡姵氐膬?nèi)電阻變大了,,甚至比負(fù)載的電阻還大,,但是依然比電壓表的內(nèi)電阻小。用電壓表測(cè)量電池兩端電壓的時(shí)候,,電池內(nèi)電阻分得的內(nèi)電壓還不大,,所以電壓表測(cè)得的電壓依然比較高。但是電池接入電路后,,電池內(nèi)電阻分得的內(nèi)電壓增大,,負(fù)載電阻分得的電壓就減小,因此不能使負(fù)載正常工作,。為了判斷舊電池能不能用,,應(yīng)該在有負(fù)載的時(shí)候測(cè)量電池兩端的電壓。有些性能較差的穩(wěn)壓電源,,有負(fù)載和沒(méi)有負(fù)載兩種情況下測(cè)得的電源兩端的電壓相差較大,,也是因?yàn)殡娫吹膬?nèi)電阻較大造成的,。 4、導(dǎo)體,、絕緣體和半導(dǎo)體 1.導(dǎo)體 具有大量能夠自由移動(dòng)的帶電粒子(自由電子或正,、負(fù)離子),因而能很好地傳導(dǎo)電流的物體,,在傳導(dǎo)電流時(shí)呈現(xiàn)較小的電阻,。如金、銀,、銅,、鐵、錫,、石墨,、碳及電解液等。 2.絕緣體 沒(méi)有或只有極少量能自由移動(dòng)的帶電粒子,,因而電流不能或很難通過(guò)的物體,,對(duì)電流傳導(dǎo)呈現(xiàn)非常大的電阻,。如空氣,、木材、棉,、毛,、玻璃,、瓷、橡膠,、塑料等,。 3.半導(dǎo)體 導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體,在某一特定條件下呈導(dǎo)體狀態(tài),,夠傳導(dǎo)電流,,當(dāng)改變某一特定條件時(shí)又呈現(xiàn)絕緣體狀態(tài),不允許電流通過(guò),。如鍺,、硅晶體二極管及金屬的氧化物、硫化物,。 5,、電 阻 電路中對(duì)電流通過(guò)有阻礙作用并且造成能量消耗的部分叫做電阻。電阻常用R表示,。電阻的單位是歐(Ω),,也常用千歐(kΩ)或者兆歐(MΩ)做單位。1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω,。導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的材料,、橫截面積和長(zhǎng)度決定,。電阻可以用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候,,要選擇電表指針接近偏轉(zhuǎn)一半的歐姆檔,。如果電阻在電路中,要把電阻的一頭燙開后再測(cè)量,。 6,、歐姆定律 導(dǎo)體中的電流I和導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,和導(dǎo)體的電阻R成反比,,即:I=U/R 這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律,。如果知道電壓、電流,、電阻三個(gè)量中的兩個(gè),,就可以根據(jù)歐姆定律求出第三個(gè)量,即: I=U/R,,R=U/I,,U=I×R 在交流電路中,歐姆定律同樣成立,,但電阻R應(yīng)該改成阻抗Z,,即I=U/Z 7、電阻的并聯(lián) 電阻并聯(lián)后總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都小,。并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和 公式: 并聯(lián)恒壓.并聯(lián)電路的支路和干路電壓相等.U=U1=U2=U3. 并聯(lián)分流.并聯(lián)電路的干路電流等于各個(gè)支路電流之和. I=I1+I2+I3..... 8,、電阻的串聯(lián) 串聯(lián)電路的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都大串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻的阻值之和,。公式:R總=R1+R2 串聯(lián)恒流.串聯(lián)電路的各處電流相等. I=I1=I2=I3..... (I1=I2,根據(jù)歐姆定律,U1/R1=U2/R2,U1R2=U2R1,U1/U2=R1/R2) 串聯(lián)分壓.總電壓(電源電壓)等于各個(gè)用電器電壓之和.U=U1+U2+U3+..... 第三節(jié) 交流電路 1,、周 期 交流電完成一次完整的變化所需要的時(shí)間叫做周期,常用T表示,。周期的單位是秒(s),也常用毫秒(ms)或微秒(us)做單位,。1s=1000ms,1s=1000000us,。 2,、頻 率 交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做頻率,常用f表示,。頻率的單位是赫(Hz),,也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)做單位。1kHz=1000Hz,,1MHz=1000000Hz,。交流電頻率f是周期T的倒數(shù),即 f =1/T 3,、相 位 相位是反映交流電任何時(shí)刻的狀態(tài)的物理量,。交流電的大小和方向是隨時(shí)間變化的,。比如正弦交流電流,它的公式是i=Isin2πft,。i是交流電流的瞬時(shí)值,,I是交流電流的最大值,f是交流電的頻率,,t是時(shí)間,。隨著時(shí)間的推移,交流電流可以從零變到最大值,,從最大值變到零,,又從零變到負(fù)的最大值,從負(fù)的最大值變到零,,,,如圖3甲所示。在三角函數(shù)中2πft相當(dāng)于角度,,它反映了交流電任何時(shí)刻所處的狀態(tài),,是在增大還是在減小,是正的還是負(fù)的等等,。因此把2πft叫做相位,,或者叫做相。 如果t等于零的時(shí)候,,i并不等于零,,公式應(yīng)該改成i=Isin(2πft+ψ),那么2πft+ψ叫做相位,ψ叫做初相位,,或者叫做初相,。 相位差 兩個(gè)頻率相同的交流電相位的差叫做相位差,或者叫做相差,。這兩個(gè)頻率相同的交流電,,可以是兩個(gè)交流電流,可以是兩個(gè)交流電壓,,可以是兩個(gè)交流電動(dòng)勢(shì),,也可以是這三種量中的任何兩個(gè)。 例如研究加在電路上的交流電壓和通過(guò)這個(gè)電路的交流電流的相位差,。如果電路是純電阻,,那么交流電壓和電流電流的相位差等于零。也就是說(shuō)交流電壓等于零的時(shí)候,,交流電流也等于零,,交流電壓變到最大值的時(shí)候,交流電流也變到最大值。這種情況叫做同相位,,或者叫做同相,。如果電路含有電感和電容,交流電壓和交流電流的相位差一般是不等于零的,,也就是說(shuō)一般是不同相的,,或者電壓超前于電流,或者電流超前于電壓,。 加在晶體管放大器基極上的交流電壓和從集電極輸出的交流電壓,,這兩者的相位差正好等于180°。這種情況叫做反相位,,或者叫做反相,。 4、電 容 電容是衡量導(dǎo)體儲(chǔ)存電荷能力的物理量,。在兩個(gè)相互絕緣的導(dǎo)體上,,加上一定的電壓,它們就會(huì)儲(chǔ)存一定的電量,。其中一個(gè)導(dǎo)體儲(chǔ)存著正電荷,,另一個(gè)導(dǎo)體儲(chǔ)存著大小相等的負(fù)電荷。加上的電壓越大,,儲(chǔ)存的電量就越多,。儲(chǔ)存的電量和加上的電壓是成正比的,它們的比值叫做電容,。如果電壓用U表示,,電量用Q表示,電容用C表示,,那么 C=Q/U 電容的單位是法(F),,也常用微法(uF)或者微微法(pF)做單位。1F=106uF,,1F=1012pF,。 電容可以用電容測(cè)試儀測(cè)量,,也可以用萬(wàn)用電表歐姆檔粗略估測(cè),。歐姆表紅、黑兩表筆分別碰接電容的兩腳,,歐姆表內(nèi)的電池就會(huì)給電容充電,,指針偏轉(zhuǎn),充電完了,,指針回零,。調(diào)換紅、黑兩表筆,電容放電后又會(huì)反向充電,。電容越大,,指針偏轉(zhuǎn)也越大。對(duì)比被測(cè)電容和已知電容的偏轉(zhuǎn)情況,,就可以粗略估計(jì)被測(cè)電容的量值,。在一般的電子電路中,除了調(diào)諧回路等需要容量較準(zhǔn)確的電容以外,,用得最多的隔直,、旁路電容、濾波電容等,,都不需要容量準(zhǔn)確的電容,。因此,用歐姆檔粗略估測(cè)電容量值是有實(shí)際意義的,。但是,,普通萬(wàn)用電表歐姆檔只能估測(cè)量值較大的電容,量值較小的電容就要用中值電阻很大的晶體管萬(wàn)用電表歐姆檔來(lái)估測(cè),,小于幾十個(gè)微微法的電容就只好用電容測(cè)試儀測(cè)量了,。 5、容 抗 交流電是能夠通過(guò)電容的,,但是電容對(duì)交流電仍然有阻礙作用,。電容對(duì)交流電的阻礙作用叫做容抗。電容量大,,交流電容易通過(guò)電容,,說(shuō)明電容量大,電容的阻礙作用??;交流電的頻率高,交流電也容易通過(guò)電容,,說(shuō)明頻率高,,電容的阻礙作用也小。實(shí)驗(yàn)證明,,容抗和電容成反比,,和頻率也成反比。如果容抗用XC表示,,電容用C表示,,頻率用f表示,那么 XC=1/(2πfC) 容抗的單位是歐,。知道了交流電的頻率f和電容C,,就可以用上式把容抗計(jì)算出來(lái),。 6、電 感 電感是衡量線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)能力的物理量,。給一個(gè)線圈通入電流,,線圈周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),線圈就有磁通量通過(guò),。通入線圈的電源越大,,磁場(chǎng)就越強(qiáng),通過(guò)線圈的磁通量就越大,。實(shí)驗(yàn)證明,,通過(guò)線圈的磁通量和通入的電流是成正比的,它們的比值叫做自感系數(shù),,也叫做電感,。如果通過(guò)線圈的磁通量用φ表示,電流用I表示,,電感用L表示,,那么 L= φ/I 電感的單位是亨(H),也常用毫亨(mH)或微亨(uH)做單位,。1H=1000mH,,1H=1000000uH。 7,、感 抗 交流電也可以通過(guò)線圈,,但是線圈的電感對(duì)交流電有阻礙作用,這個(gè)阻礙叫做感抗,。電感量大,,交流電難以通過(guò)線圈,說(shuō)明電感量大,,電感的阻礙作用大,;交流電的頻率高,交流電也難以通過(guò)線圈,,說(shuō)明頻率高,,電感的阻礙作用也大。實(shí)驗(yàn)證明,,感抗和電感成正比,,和頻率也成正比。如果感抗用XL表示,,電感用L表示,,頻率用f表示,,那么 XL= 2πfL 感抗的單位是歐,。知道了交流電的頻率f和線圈的電感L,就可以用上式把感抗計(jì)算出來(lái)。 8,、阻 抗 具有電阻,、電感和電容的電路里,對(duì)交流電所起的阻礙作用叫做阻抗,。阻抗常用Z表示,。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成,,但不是三者簡(jiǎn)單相加,。如果三者是串聯(lián)的,又知道交流電的頻率f,、電阻R,、電感L和電容C,那么串聯(lián)電路的阻抗 Z=R+( XL- XC) 阻抗的單位是歐,。 對(duì)于一個(gè)具體電路,,阻抗不是不變的,而是隨著頻率變化而變化,。在電阻,、電感和電容串聯(lián)電路中,電路的阻抗一般來(lái)說(shuō)比電阻大,。也就是阻抗減小到最小值,。在電感和電容并聯(lián)電路中,諧振的時(shí)候阻抗增加到最大值,,這和串聯(lián)電路相反,。 第四節(jié) 三相交流電路 1、由三相交流電源供電的電路,。簡(jiǎn)稱三相電路,。三相交流電源指能夠提供3個(gè)頻率相同而相位不同的電壓或電流的電源,最常用的是三相交流發(fā)電機(jī),。三相發(fā)電機(jī)的各相電壓的相位互差120°,。它們之間各相電壓超前或滯后的次序稱為相序。三相電動(dòng)機(jī)在正序電壓供電時(shí)正轉(zhuǎn),,改為負(fù)序電壓供電時(shí)則反轉(zhuǎn),。因此,使用三相電源時(shí)必須注意其相序,。一些需要正反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)設(shè)備可通過(guò)改變供電相序來(lái)控制三相電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn),。 三相電源連接方式 常用的有星形連接(即Y形)和三角形連接(即△形)。 一般常作星形聯(lián)接,,即三個(gè) 末端X,、Y,、Z連在一起,三個(gè)首端A,、B,、C 連同末端連接點(diǎn)N引出, 三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì) 這樣聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)是: ① 可以提供兩種電壓,; ② 各相繞組承壓低,; ③ 空載時(shí)發(fā)電機(jī)無(wú)內(nèi)耗。 圖中由星性點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中線,, 從電源的3個(gè)始端引出的三條線稱為端線(俗稱火線)每相繞組的端 電壓,、、,,稱為相電壓,,。任意兩根端線之間的電壓稱為線電壓,。星形連接時(shí)線電壓為相電壓的根號(hào)3倍,;3個(gè)線電壓間的相位差仍為120°,它們比3個(gè)相電壓各超前30°,。星形連接有一個(gè)公共點(diǎn),,稱為中性點(diǎn)。三角形連接時(shí)線電壓與相電壓相等,,且3個(gè)電源形成一個(gè)回路,,只有三相電源對(duì)稱且連接正確時(shí),電源內(nèi)部才沒(méi)有環(huán)流,。 相電壓:端線與地線或各相的首端與末端間的電壓叫做相電壓,。 線電壓:端線與端線間的電壓叫線電壓。 三相負(fù)載 按三相阻抗是否相等分為對(duì)稱三相負(fù)載和不對(duì)稱三相負(fù)載,。三相電動(dòng)機(jī),、三相電爐等屬前者;一些由單相電工設(shè)備接成的三相負(fù)載(如生活用電及照明用電負(fù)載),,通常是取一條端線和由中性點(diǎn)引出的中線(俗稱地線)供給一相用戶,,取另一端線和中線給另一相用戶。這類接法三條端線上負(fù)載不可能完全相等,,屬不對(duì)稱三相負(fù)載,。三相負(fù)載的連接方式也有星形與三角形之分。 將三相負(fù)載的一端分別接在三相電源的A,、B,、C上,另一端連在一起接在中點(diǎn)上,,即為星形聯(lián)接,。星形聯(lián)接中兩根相線之間的線電壓是兩個(gè)相電壓的矢量差,。由數(shù)學(xué)關(guān)系可以求得線電壓與相電壓的關(guān)系為:U線=根號(hào)3倍的U相。例如相電壓為220伏,,星形聯(lián)接時(shí),,線電壓則為380伏,。星形聯(lián)接時(shí),,每相線圈與電源端線串接,所以線電流等于相電流,,即I線=I相,。 將三相線圈按頭尾的次序,依次連接組成閉合三角形,,叫做三角形聯(lián)接法,。由于每相線圈直接并接在電源的兩相之間,所以線電壓就等于相電壓,,即U線=U相,。同時(shí)根據(jù)矢量方法三角形連接時(shí)線電流不等于相電流,其關(guān)系為:I線=根號(hào)3倍I相 三相交流電的有功功率:P=√3U線I線CosΦ 三相電路的瞬時(shí)功率(見交流電路中的功率)等于各相瞬時(shí)功率之和,。即:P=PA+PB+PC 式中下標(biāo)分別表示各相,。對(duì)稱三相電路的平均功率與其瞬時(shí)功率相等。其無(wú)功功率為UIsin,。對(duì)稱三相電路的瞬時(shí)功率為常量,,因此,正常運(yùn)行時(shí)帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)所受的反力矩和三相電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩都是平穩(wěn)的,。 2,、三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值刻印在每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的銘牌上,一般包括下列幾種: 1.型號(hào):為了適應(yīng)不同用途和不同工作環(huán)境的需要,電動(dòng)機(jī)制成不同的系列,每種系列用各種型號(hào)表示,。例如 Y 132 M- 4 Y →三相異步電動(dòng)機(jī),,其中三相異步電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品名稱代號(hào)還有:YR為繞線式異步電動(dòng)機(jī);YB為防爆型異步電動(dòng)機(jī),;YQ為高起動(dòng)轉(zhuǎn)距異步電動(dòng)機(jī),。 132→機(jī)座中心高(mm) M →機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào) 4 →磁極數(shù) 2.接法:這是指定子三相繞組的接法。一般鼠籠式電動(dòng)機(jī)的接線盒中有六根引出線,標(biāo)有U1,、V1 ,、W1、U2,、V2,、W2。其中:U1 U2是第一相繞組的兩端,;V1 V2是第二相繞組的兩端,;W1 W2是第三相繞組的兩端,。 如果U1、V1 ,、W1分別為三相繞組的始端(頭) ,則U2,、V2、W2是相應(yīng)的末端(尾),。這六個(gè)引出線端在接電源之前,相互間必須正確聯(lián)接,。聯(lián)接方法有星形(Y)聯(lián)接和三角形()聯(lián)接兩種。通常三相異步電動(dòng)機(jī)自3kW以下者,聯(lián)接成星形;自4kW以上者, 聯(lián)接成三角形,。 3.額定功率PN:是指電動(dòng)機(jī)在制造廠所規(guī)定的額定情況下運(yùn)行時(shí), 其輸出端的機(jī)械功率,單位一般為千瓦(kW),。 對(duì)三相異步電機(jī),其額定功率:PN=UNINηNcosN 式中ηN和cosN分別為額定情況下的效率和功率因數(shù),。 4.額定電壓UN:是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí),外加于定子繞組上的線電壓,單位為伏(V),。 一般規(guī)定電動(dòng)機(jī)的工作電壓不應(yīng)高于或低于額定值的5%。當(dāng)工作電壓高于額定值時(shí),磁通將增大,,將使勵(lì)磁電流大大增加,電流大于額定電流,使繞組發(fā)熱,。同時(shí),由于磁通的增大,鐵損耗(與磁通平方成正比)也增大,使定子鐵心過(guò)熱;當(dāng)工作電壓低于額定值時(shí),,引起輸出轉(zhuǎn)矩減小,,轉(zhuǎn)速下降,電流增加,也使繞組過(guò)熱,,這對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行也是不利的,。 我國(guó)生產(chǎn)的Y系列中、小型異步電動(dòng)機(jī),,其額定功率在3kW以上的,額定電壓為380 V,,繞組為三角形聯(lián)接。額定功率在3 kW及以下的,額定電壓為380/220V,繞組為Y/聯(lián)接(即電源線電壓為380 V時(shí),電動(dòng)機(jī)繞組為星形聯(lián)接,;電源線電壓為220 V時(shí),電動(dòng)機(jī)繞組為三角形聯(lián)接),。 5.額定電流IN:是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定輸出功率時(shí),定子繞組的線電流,單位為安(A)。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載時(shí),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速,兩者之間相對(duì)轉(zhuǎn)速很小,所以轉(zhuǎn)子電流近似為零,這時(shí)定子電流幾乎全為建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的勵(lì)磁電流,。當(dāng)輸出功率增大時(shí),轉(zhuǎn)子電流和定子電流都隨著相應(yīng)增大, 6.額定頻率fN:我國(guó)電力網(wǎng)的頻率為50赫茲(Hz),,因此除外銷產(chǎn)品外,國(guó)內(nèi)用的異步電動(dòng)機(jī)的額定頻率為50赫茲。 7.額定轉(zhuǎn)速nN:是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓,、額定頻率下,輸出端有額定 功率輸出時(shí), 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,單位為轉(zhuǎn)/分(r/min),。由于生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速的要求不同,需要生產(chǎn)不同磁極數(shù)的異步電動(dòng)機(jī),因此有不同的轉(zhuǎn)速等級(jí)。最常用的是四個(gè)極的異步電動(dòng)機(jī)(n0=l500 r/min),。 8.額定效率ηN:是指電動(dòng)機(jī)在額定情況下運(yùn)行時(shí)的效率, 是額定輸出功率與額定輸入功率的比值,。即 ηN=×100%=×100% 異步電動(dòng)機(jī)的額定效率ηN約為75%~92%。從下圖中的η=f(P2)曲線可以看出,在額定功率的75%左右時(shí)效率最高,。 9.額定功率因數(shù)cosN:因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是電感性負(fù)載,定子相電流比相電壓滯后一個(gè)角,,cos就是異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低,在額定負(fù)載時(shí)約為0. 7~0. 9之間,,而在輕載和空載時(shí)更低,,空載時(shí)只有0. 2~0. 3。因此,必須正確選擇電動(dòng)機(jī)的容量, 防止'大馬拉小車',,并力求縮短空載的時(shí)間,。上圖中的cos=f(P2)曲線反映的是功率因數(shù)和輸出功率之間的關(guān)系。 10.絕緣等級(jí):它是按電動(dòng)機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時(shí)容許的極限溫度來(lái)分級(jí)的,。 所謂極限溫度,是指電動(dòng)機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)中最熱點(diǎn)的最高容許溫度,。其技術(shù)數(shù)據(jù)見下表: 絕緣等級(jí) 極限溫度℃ A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 11.工作方式:反映異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況,,可分為三種基本方式:連續(xù)運(yùn)行,、短時(shí)運(yùn)行和斷續(xù)運(yùn)行。 第二章 電工常用儀表的使用 第一節(jié) 電工儀表概述 電工儀表是用于測(cè)量電壓,、電流,、電能、電功率等電量和電阻,、電感,、電容等電路參數(shù)的儀表,在電氣設(shè)備安全,、經(jīng)濟(jì),、合理運(yùn)行的監(jiān)測(cè)與故障檢修中起著十分重要的作用。電工儀表的結(jié)構(gòu)性能及使用方法會(huì)影響電工測(cè)量的精確度,,電工必須能合理選用電工儀表,,而且要了解常用電工儀表的基本工作原理及使用方法。 一,、電工儀表的分類及符號(hào) 常用電工儀表有:直讀指示儀表,,它把電量直接轉(zhuǎn)換成指針偏轉(zhuǎn)角,如指針式萬(wàn)用表,;比較儀表,,它與標(biāo)準(zhǔn)器比較,并讀取二者比值,,如直流電橋,;圖示儀表,它顯示二個(gè)相關(guān)量的變化關(guān)系,,如示波器,;數(shù)字儀表,它把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量直接顯示,,如數(shù)字萬(wàn)用表,。常用電工儀表按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理分類:有磁電式,、電磁式、電動(dòng)式,、感應(yīng)式,、整流式、靜電式和數(shù)字式等,。 為了表示常用電工儀表的技術(shù)性能,,在電工儀表的表盤上有許多符號(hào),如被測(cè)量單位的符號(hào),、工作原理符號(hào),、電流種類符號(hào)、準(zhǔn)確度等級(jí)符號(hào),、工作位置符號(hào)和絕緣強(qiáng)度符號(hào)等,。 二、儀表準(zhǔn)確度等級(jí)
1. 儀表的誤差 儀表的誤差是指儀表的指示值與被測(cè)量的真實(shí)值之間的差異,,它有三種表示形式,。 (1)絕對(duì)誤差,是儀表指示值與被測(cè)量的真實(shí)值之差,,即 ΔX=X-X0 式中:X為被測(cè)物理量的指示值,;X0為真實(shí)值;ΔX為絕對(duì)誤差,。 (2)相對(duì)誤差,,是絕對(duì)誤差ΔX對(duì)被測(cè)量的真實(shí)值X0的百分比,用δ表示,, (3)引用誤差,,是絕對(duì)誤差ΔX對(duì)儀表量程Am的百分比。 儀表的誤差分為基本誤差和附加誤差兩部分,?;菊`差是由于儀表本身特性及制造、裝配缺陷所引起的,,基本誤差的大小是用儀表的引用誤差表示的,。附加誤差是由儀表使用時(shí)的外界因素影響所引起的,如外界溫度,,外來(lái)電磁場(chǎng),,儀表工作位置等。 2.儀表準(zhǔn)確度等級(jí) 儀表準(zhǔn)確度等級(jí)共七個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 基本誤差% ±0.1 ±0.2 ±0.5 ±1.0 ±1.5 ±2.5 ±5.0 通常0.1和0.2級(jí)儀表為標(biāo)準(zhǔn)表,0.5級(jí)至1.5級(jí)儀表用于實(shí)驗(yàn)室,1.5級(jí)至5.0級(jí)則用于電氣工程測(cè)量,。儀表的最大絕對(duì)誤差ΔX m與儀表量程Am之比稱為儀表的準(zhǔn)確度±K%,, 表示準(zhǔn)確度等級(jí)的數(shù)字愈小,儀表準(zhǔn)確度越高。選擇儀表的準(zhǔn)確度必須從測(cè)量的實(shí)際出發(fā),,不要盲目提高準(zhǔn)確度,,在選用儀表時(shí)還要選擇合適的量程,準(zhǔn)確度高的儀表在使用不合理時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)誤差可能會(huì)大于準(zhǔn)確度低的儀表,。 |
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