第2章电气电路基础设计入门
学习入门-Altium Designer第2章-原理图设计基础
（a）“Customizing Sch Editor”命令对话框
（b）“Customizing Sch Editor”工具栏对话框 图2.2.3 “Customizing Sch Editor”设置对话框
பைடு நூலகம் 1.“标准”工具栏
“标准”工具栏如图2.2.4所示，主要为用户提供了一些常用 的文件操作快捷方式，如打印、缩放、复制和粘贴等，并以 按钮图标的形式表示出来。如果将光标悬停在某个按钮图标 上，则该按钮所要完成的功能就会在图标下方显示出来，便 于用户操作。
在原理图上所设计的电路，通常需要安装在PCB上，实 现电路功能。
在原理图上用符号表示的各个组成部分与PCB（印制电路板 ）各个组成部分的对应关系具体如下：
（1）Component（元件）：在原理图设计中，元件将以元 件符号的形式出现。元件符号主要由元件管脚和边框组成， 其中元件管脚需要和实际的元件一一对应。
2.“连线”工具栏
“连线”工具栏如图2.2.5所示，主要用于放置原理图中的元 件、电源、接地、端口、图纸符号和未用引脚标志等，同时完 成连线操作。
元器件符号表示实际电路中的元器件。 连线表示的是实际电路中的连接导线。 结点表示几个元器件引脚或几条导线之间相互的连接关系。 注释用来说明元器件的型号、名称等等。
原理图是绘制在一张图纸上的图，在绘制过程中采用的 全部是符号，没有涉及实物，因此原理图上没有任何实 物尺寸的概念。
原理图能够帮助用户更好地理解电路的设计原理，而更 重要的用途就是为PCB（印制电路板）设计提供元件信 息、电气连接和网络信息等。
误后进行修改。 （9）打印输出：对原理图进行打印，或制作各种输出文件。
2.2 原理图编辑器 2.2.1 打开原理图编辑器
中职《电工基础》教案
中职《电工基础》教案第一章：电工基础概述教学目标：1. 了解电工基础的基本概念和电工元件。
2. 掌握电路的基本定律和电路的基本分析方法。
教学内容：1. 电工基本概念：电流、电压、电阻、电功率、电能等。
2. 电工元件：电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
3. 电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律、电路的功率定律等。
4. 电路的基本分析方法：节点分析法、回路分析法、叠加原理、戴维南-纳恩定理等。
教学方法：1. 采用多媒体教学，通过动画和图片等形式直观展示电工元件和电路。
2. 结合实例进行讲解，让学生更好地理解和掌握电工知识。
3. 引导学生进行实验操作，增强实践能力。
教学评价：1. 课堂提问：了解学生对电工基础知识的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对电工知识的理解和应用能力。
第二章：直流电路教学目标：1. 掌握直流电路的基本概念和分析方法。
2. 学会使用万用表等工具进行直流电路的测量。
教学内容：1. 直流电路的基本概念：直流电源、直流电阻、直流电流等。
2. 直流电路的分析方法：基尔霍夫定律、欧姆定律等。
3. 直流电路的测量工具：万用表、示波器等。
4. 直流电路的测量方法：电压测量、电流测量、电阻测量等。
教学方法：1. 结合实物进行讲解，让学生更好地理解和掌握直流电路的知识。
2. 进行实验室实践，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
3. 采用案例分析法，让学生解决实际问题，培养学生的分析和解决问题的能力。
教学评价：1. 课堂提问：了解学生对直流电路的基本概念和分析方法的掌握情况。
2. 实验报告：评价学生在实验室实践中的表现和解决问题的能力。
第三章：交流电路教学目标：1. 了解交流电路的基本概念和特点。
2. 掌握交流电路的分析方法和测量技巧。
教学内容：1. 交流电路的基本概念：交流电源、交流电压、交流电流等。
2. 交流电路的特点：周期性、频率、相位等。
3. 交流电路的分析方法：基尔霍夫定律、欧姆定律等。
计算机电路基础 第2章 正弦稳态电路的相量分析法
上式表明两个同频率正弦量的相位之差等于它们的初相之差。相位
差不随时间变化，与计时起点也没有关系。通常用相位差的量值来反映
两同频率正弦量在时间上的“超前”和“滞后”关系。
用相位差判断相位关系的方法：以上式为例，若 = θ1 - θ2 ＞0，表 明i1（t）超前i2（t），超前的角度为 ；若 =θ1 - θ2 ＜0，表明i1（t）滞 后i2（t），滞后的角度为||。下图（a）、（b）分别表示电流i1（t）超 前i2（t）和i1（t）滞后i2（t）的情况。
称为正弦量的瞬时值，一般用小写字母如i（t k ）、u（t k ）或i、u来表示
时刻正弦电流、电压的瞬时值。
解析式：表示正弦量的瞬时值随时间变化 规律的数学式叫做正弦量的瞬时值表达式，
也叫解析式，用i（t），u（t）或i、u表示。
正弦曲线：表示正弦量的瞬时值随时间变 化规律的图像叫正弦量的波形。右图所示为 一个正弦电压的波形。
第2章 正弦稳态电路的相量分析法
2.1 正弦交流电路的基本概念
1.1.1 电路理论及其发展
电路理论：电路理论是关于电器件的模型建立、电路分析、电路综 合及设计等方面的理论。
电路理论是物理学、数学和工程技术等多方面成果的融合。物理学， 尤其是其中的电磁学为研制各种电路器件提供了原理依据，对各种电路 现象作出理论上的阐述；数学中的许多理论在电路理论得到广泛的应用， 成为分析、设计电路的重要方法；工程技术的进展不断向电路理论提出 新的课题，推动电路理论的发展。
正弦电压、电流的解析式可写为
u(t) Um sin t u
i(t
)
Im
sin
t
i
第2章 正弦稳态电路的相量分析法
电路基础--第二章 简单de直流稳态电路
Chapter 2
△形联接：把三个电阻Rab、Rca、Rbc依次联成一个闭 合回路，然后三个联结点再分别与外电路联结于三个 点a、b、c（此三点电位不同）
Chapter 2
Y-△等效变换 -
等效的原则：等效前后对外部电路不发生任何影响 悬空a端子时，图2-13（a）与图2-13（b）的两端bc之 间的电阻应当相等，即
Rbc ( Rab + Rca ) Rb + Rc = Rab + Rbc + Rca
同理
Rca ( Rab + Rbc ) R a + Rc = Rab + Rbc + Rca
Rab ( Rca + Rbc ) Ra + Rb = Rab + Rbc + Rca
Chapter 2
以上三式联立，可求得将电阻的三角形联结等效变 换为星形联结时，相应的公式为
4.实际电流源串联的等效 实际电流源串联的等效
理想电流源只有电流相等、方向一致时才允许串联；并且 这种串联对外电路不会产生影响。
5。电源其它特殊联接的等效 。
1）理想电压源与任何二端网络（包括元件）并联，对 外电路而言，这部分电路可以等效为相同的恒压源，如 图1-23所示，虚线框内部分电路对外电路而言是等效的。
Chapter 2
第二章 简单直流稳态电路的分析
Chapter 2 2-1直流稳态电路的概念
： 在激励作用下，电路各处产生恒定不变的响应，这种电 路称直流稳态电路。这里的“激励”指的是电路中产生 电流或电压的原因；而“响应”指的是电路中产生电流 与电压。 稳态:电路中电流与电压不再发生变化，此时电路达到的 稳态 状态。
Chapter 2
电气专业基础课程设计
电气专业 基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电气基础元件的工作原理和电气符号，能正确识别和应用各类电气元件。
2. 理解并掌握基本电路分析方法，能够分析简单电路的特性。
3. 了解电气安全知识，能够识别并防范电气安全隐患。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的电气控制电路，并进行模拟实验。
2. 学会使用相关软件绘制电气原理图，具备初步的电气图纸阅读与绘制能力。
3. 掌握基本的电路调试方法，能够对简单电气系统进行故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电气工程专业，增强对电气技术的学习兴趣。
2. 培养学生的团队协作意识和创新精神，使其在设计和实践过程中敢于尝试，勇于突破。
3. 增强学生的安全意识，使其在学习和工作中始终重视电气安全。
本课程针对电气专业学生，结合学科特点，注重理论知识与实践技能的结合。
课程设计遵循由浅入深的原则，充分考虑学生的认知水平，使学生在掌握基础知识的同时，能够提高实际操作能力。
通过课程学习，培养学生具备一定的电气工程素养，为后续专业课程学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 电气元件及其符号：介绍电阻、电容、电感、开关、继电器等基础元件的工作原理和电气符号，分析各类元件在电路中的作用。
教材章节：第一章第一节2. 基本电路分析方法：讲解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路分析方法，并通过实例分析简单电路的特性。
教材章节：第二章3. 电气安全知识：介绍电气安全常识、电气事故类型及预防措施，分析电气设备的安全隐患。
教材章节：第三章4. 电气控制电路设计：学习电气控制电路的基本原理，运用所学知识设计简单的电气控制电路，并进行模拟实验。
教材章节：第四章5. 电气图纸绘制：教授如何使用相关软件绘制电气原理图，培养学生的电气图纸阅读与绘制能力。
教材章节：第五章6. 电路调试与故障排查：讲解基本的电路调试方法，让学生学会对简单电气系统进行故障排查。
教材章节：第六章教学内容按照由易到难、理论与实践相结合的原则进行安排，使学生逐步掌握电气基础知识和实践技能。
电气控制-第二章(1)
在反接制动控制电路中，选择速度作为控制 参量，采用速度继电器实现及时切断反向 制动电源的控制。这种控制过程中选择速 度(转速)作为控制参量进行控制的方式称为 按速度原则的控制方式。
在绕线转于异步电动机的控制电路中，选择 电流作为控制参量，采用电流继电器实现 电动机起动过程中逐段短接起动电阻的控 制。这种控制过程中选择电流作为控制参 量进行控制的方式称为按电流原则的控制 方式。
对接触器，上述表示法中各栏的含义如下所示： 对继电器，上述表示法中各栏的含义如下所示：
2．2 三相笼型异步电动机的基本控制线路
2. 2. 1 全压启动控制线路
(1)短路保护 (2)过载保护 (3)欠压和失压 保护
一、组成电气控制电路的基本规律
对上述的基本控制电路分析和讨论后，我 们可以总结一下组成电气控制电路的基本 规律，使我们对电气控制电路的认识有质 的飞跃。按联锁控制和按控制过程的变化 参量进行控制是组成电气控制电路的基本 规律。
当电动机正常运行时，电源电压过分地降 低将引起一些电器释放，造成控制电路工作 不正常，甚至产生事故；电网电压过低，如 果电动机负载不变，则会造成电动机电流增 大，引起电动机发热，严重时甚至烧坏电动 机。此外，电源电压过低还会引起电动机转 速下降，甚至停转。因此，在电源电压降到 允许值以下时，需要采用保护措施，及时切 断电源，这就是欠电压保护，通常采用欠电 压继电器，或零电压继电器来实现。
过电流往往是由于不正确的起动和过 大的负载引起的，一般比短路电流要小， 在电动机运行中产生过电流比发生短路的 可能性更大，尤其是在频繁正、反转起动 的重复短时工作制电动机中更是如此。直 流电动机和绕线转子异步电动机控制电路 中，过电流继电器也起着短路保护的作用， 一般过电流的动作值为起动电流的1．2倍。
电气工程师入门基础教程
电气工程师入门基础教程第一章：电气工程师的职责和职业发展
1.1 电气工程师的职责和作用
1.2 电气工程师的职业发展和前景
第二章：电气工程的基础知识
2.1 电气工程的定义和范畴
2.2 电气工程的历史和发展
2.3 电气工程的重要概念和术语
第三章：电路基础
3.1 电流、电压和电阻的概念
3.2 电路元件和电路图符号
3.3 基本电路的分析方法
第四章：电气设备与系统
4.1 发电机和变压器的工作原理
4.2 电力传输和配电系统
4.3 电气设备的选型和安装
第五章：电气安全与规范
5.1 电气安全的重要性和意义
5.2 电气安全规范和标准
5.3 电气事故的预防和处理
第六章：电气控制与自动化
6.1 电气控制系统的基本原理
6.2 电气控制元件和装置
6.3 自动化系统的设计和实施
第七章：电气工程实践技巧
7.1 电气工程实践中常见问题及解决方法
7.2 电气工程实践中的项目管理
7.3 电气工程实践的案例分析
第八章：电气工程师的软技能
8.1 电气工程师需要具备的软技能
8.2 沟通和团队合作能力的重要性
8.3 电气工程师的职业道德和责任
结语：电气工程师的未来展望
在不断发展的科技时代，电气工程师的角色和职责也在不断演变。
掌握电气工程的基础知识和技能，具备良好的职业素养和软技能，将使你在电气工程领域取得成功。
通过不断学习和实践，你将成为一名优秀的电气工程师，为社会和人类的进步做出贡献。
基本的电气控制电路
2.2三相异步电动机的启动电路
(2)电路的保护环节 .熔断器FU作为短路保护，但不能实现过载保护; .热继电器FR具有过载保护的作用; .欠压保护与失压保护是依靠接触器本身的电磁机构来实现的。
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2.2三相异步电动机的启动电路
2.电动机的点动控制电路 图2 -4列出了实现点动控制的几种控制电路。 图2-4 (a)为点动控制电路的最基本形式，按下SB ,
KM线圈通电，动合主触点闭合，电动机启动旋转，松开SB , KM断电，主触点断开，电动机停止运转。所以点动控制电 路的最大特点是取消了自锁触点。 图2-4 (b)为采用开关SA断开自锁回路的点动控制电路。 该电路可实现连续运转和点动控制，由开关SA选择，当SA 合上时为连续控制;SA断开时为点动控制。
图2-7 (c)是在图2-7 (b)的基础上增设了SB2,SB3的动 断触点，构成按钮互锁电路，从而构成具有电气、按钮双重 互锁的控制电路，此电路在正反转控制操作时，不需再按停 止按钮，即可直接实现电动机正反转切换控制。
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2.2三相异步电动机的启动电路
(2)自动循环控制通常情况下，自动往返是利用行程开关(光 电开关)检测运动部件的相对位置，并发出正反向运动切换信 号，这种控制称为行程控制。
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2.1电气控制电路的绘制
2.1.2电气原理图
电气原理图根据控制线图工作原理绘制，具有结构简单，层 次分明的特点，主要用于研究和分析电路工作原理，无论在 设计部门还是生产现场都得到了广泛应用。它包括所有电气 元件的导电部件和接线端点，但并不按电气元件的实际位置 来画，也不反映电气元件的形状、大小和安装方式。
要使电动机M停止运转，只要按下停止按钮SB2，将控制电 路断开即可。这时接触器KM断电释放，KM的动合主触点将 三相电源切断，电动机停止旋转。当手松开按钮后，SB2的 动断触点在复位弹簧的作用下，虽又恢复到原来的动断状态， 但接触器线圈已不再能依靠自锁触点通电了，因为原来闭合 的自锁触点已随着接触器的断电而断开。
低压电工作业 第二章 电工基础知识
I1 I 2 I 3 0 I 2 I 5 I 1 I 3 I 4 i 0
• 基尔霍夫电压定律：对任一电路中的任一回路，在任一时刻，沿 着该回路的所有支路电压的代数和恒等于零,简称为KVL。 KVL确定了连接 在同一回路中各支路 电压之间的关系。体 现的是电荷在电场中 从一点移到另一点时， 它所具有能量的改变 量只与这两点的位置 有关，而与移动路径 无关的性质。 在分析电路列回路KVL方程时，应先规定回路绕行方向，各 支路电压参考方向与回路绕行方向一致时（从“+”极性向“”极性）取正号，反之取负号。
一、交流电的特性及产生 交流电是由交流发电机产生的。
交流发电机的原理如图
二、交流电的基础物理量 1.瞬时值和最大值
1、最大值：用Im、Um、Em表示 2、瞬时值：对应某一时刻的值用u、i、e表示 瞬时值中最大的数值，叫做交流电的最大值
2、频率、周期、角频率 （反映正弦量变化快慢的要素）
周期T：变化一周所需的时间（s） 1 频率f：正弦量每秒钟变化的次数 f （Hz） T 2π 角频率：每秒钟转过的弧度 ω 2πf （rad/s） T
1 T
T
T
0
i 2dt
有效值必 须大写
Um Em 同理： U E 2 2 注意： 交流电压、电流表测量数据为有效值 交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值
1 T
0
Im I sin ω t d t 2
常用的电位、电压、电动势的单位还有KV(千伏)、 mV(毫伏)和μV(微伏)。它们之间的换算关系为： 1kV = 1 000 V， 1V =1000 mV， 1mV=1 000μV
4.电阻 电阻是电流遇到的阻力，用符号R或r表示。导体的 电阻与其材料的电阻率和长度成 正比，而与其横截面积成反比。电阻率是单位长度、 单位截面积导体的电阻，不同材料导体的电阻率不 尽相同。20℃时导体的电阻可用下式表示，即 R=ρ · L/S 式中，R为导体电阻，单位是Q(欧姆)；.为导体的长 2 度，单位是m；S为导体的截面积单位是mm ，p为 导体的电阻率。
电气控制电路设计基础
以确保电动机安全、可靠地启动。
在设计启动控制电路时，需要考虑电动机的额定电压、额定电
03
流和额定功率等参数，以确保电路的正常运行。
运行控制电路
01
运行控制电路是用于控制电动 机运行状态的电路，它通过控 制接触器的通断来控制电动机 的运行状态。
02
运行控制电路通常包括接触器 、热继电器、按钮等元件，以 实现电动机的启动、停止、反 转等功能。
复。
电路设计的基本步骤
需求分析
根据设备的功能需求，分析需要实现的控 制逻辑和控制方式。
调试与优化
在完成电路布局后，进行调试和优化工作 ，确保电气控制电路能够正常工作并满足 性能要求。
方案设计
根据需求分析结果，设计出满足要求的电 气控制电路方案。
电路布局
根据实际安装环境和电路方案，合理布置 电气设备和元件的位置，确保电路连接的 可靠性和安全性。
过载保护
防止电路过载导致设备损坏或火灾。
短路保护
在发生短路时，迅速切断电路以保护 设备。
欠压保护
在电压过低时，防止设备损坏或意外 启动。
缺相保护
检测并防止三相电源中的缺相情况。
04
常用控制电路设计
启动控制电路
01
启动控制电路是用于控制电动机启动的电路，它通过接通电源 来启动电动机。
02
启动控制电路通常包括电源开关、接触器、热继电器等元件，
点动控制电路
点动控制电路是用于控制电动 机点动运行的电路，它通过短 暂接通电源来使电动机短暂运 行。
点动控制电路通常包括电源开 关和按钮等元件，以实现电动 机的点动正转或点动反转。
在设计点动控制电路时，需要 考虑电动机的控制要求和操作 方式，以确保电路的正确性和 可靠性。
电气控制电路基础
2.1.2 电气原理图的绘制原则
电气原理图的布局 主电路绘制在图纸的左侧或上侧，辅助电路绘制在
图纸右侧或下侧。布局遵守从左到右、从上到下的顺序 排列，可水平布置，也可垂直布置。 文字符号的标注
同一个元件的不同部分，如接触器的线圈和触点， 可以绘制在原理图中的不同位置，但必须使用同一个文 字符号表示。对于多个同类电器，釆用文字符号加序号 表示，如QA1、QA2等。
下面以辅助绕组串入电容的单相电动机为例，如图3-24所示。 辅助绕组WA与电容C串联后同主绕组WM并联，再接入电源。
电动机接通电源时，因辅助绕组电路为容性（电容量应足够 大），故电流iA超前电源电压一定角度，而主绕组电路为感性，故 电流iM滞后电源电压一个角度。
只要电容器选择适当，就能使iM滞后iA90º。
2.1.2 电气原理图的绘制原则
图幅区域的划分 图纸上方的数字1、2、3…等数字是图区的编号，
便于检索、阅读分析；图区编号下方的文字表明它对应 的下方元件或电路的功能。
2.1.2 电气原理图的绘制原则
符号位置的索引 当一个控制系统的电气原理图有多页图纸时，索
引非常有用。 接触器、继电器的线圈、触点的索引方法
2.1 电器的基本知识
什么是电气控制线路？ 用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求
连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。
什么是电气控制系统图？ 为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设
计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将 电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形 表达出来，这就是电气控制系统图。
电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括
从电源到电动机之间相连的电器元件；一般由自动开关、 熔断器、接触器主触点、热继电器的发热元件和电动机 等组成。
2024年电工入门知识最详最全总结
2024年电工入门知识最详最全总结____年电工入门知识最详最全总结第一章：电工基础知识1.1 电工行业概述- 电工职业的定义和职责- 电工职业的发展前景和机会1.2 电工工具和仪器- 常用电工手工具介绍- 常用电工仪器设备介绍1.3 电路基础知识- 电流、电压和电阻的概念和关系- 电路符号和组成元件介绍1.4 电工安全知识- 电工事故和安全风险的预防和处理方法- 电工个人防护用具的使用和维护方法1.5 电工常识- 电工单位和常用公式- 电工常用材料和元器件的特性和用途第二章：电工实践技能2.1 电线和电缆安装- 电线和电缆的选用和安装方法- 线槽和管道的布线方法2.2 开关和插座的安装和维修- 开关和插座的选用和安装方法- 开关和插座的常见故障处理方法2.3 照明设备的安装和维修- 照明设备的选用和安装方法- 照明设备的常见故障处理方法2.4 配电箱的安装和维修- 配电箱的选用和安装方法- 配电箱的常见故障处理方法2.5 电机和电动机的安装和维修- 电机和电动机的选用和安装方法- 电机和电动机的常见故障处理方法第三章：电工理论知识3.1 电路分析基础- 电路的基本参数和运算法则- 电路的稳态和暂态分析方法3.2 配电系统设计和规划- 配电系统的基本结构和设计要点- 配电系统的容量计算和故障处理方法3.3 电气安全和保护- 接地系统和绝缘故障的防护方法- 过载和短路保护装置的选择和使用3.4 电能质量和电能管理- 电能质量参数和问题分析- 电能管理的基本原理和方法3.5 新能源和智能电网- 太阳能和风能发电系统的设计和运行- 智能电网的概念和技术应用第四章：实际工程案例分析4.1 住宅电气系统设计和安装- 住宅电气系统的设计和布置方法- 住宅电气系统的实际案例分析4.2 商业建筑电气系统设计和安装- 商业建筑电气系统的设计和布置方法- 商业建筑电气系统的实际案例分析4.3 工业电气系统设计和安装- 工业电气系统的设计和布置方法- 工业电气系统的实际案例分析4.4 新能源系统设计和安装- 太阳能和风能发电系统的设计和布置方法- 新能源系统的实际案例分析第五章：电工管理和进阶技能5.1 电工管理和施工组织- 电工工地的管理和安全监督方法- 电工项目的施工组织和进度管理5.2 电工管理和技术进修- 电工技术知识的学习和进修方法- 电工职业的发展路径和技能提升以上是____年电工入门知识的最详细最全总结，希望对你的学习和职业发展有所帮助。
电气设计秒懂各种线路基础知识
电气设计秒懂各种线路基础知识目录一、电路基础 (2)1.1 电流与电压 (3)1.2 电阻与功率 (4)1.3 电阻的连接方式 (4)二、直流电路 (6)2.1 串联与并联 (7)2.2 串并联电路的计算 (8)2.3 混合电路的分析 (9)三、交流电路 (10)3.1 正弦交流电的基本概念 (11)3.2 交流电路的分析方法 (12)3.3 常用交流电器的介绍 (13)四、变压器与电动机 (14)4.1 变压器的工作原理与结构 (15)4.2 变压器的使用与选择 (17)4.3 电动机的分类与工作原理 (18)4.4 电动机的控制与保护 (20)五、输配电线路 (21)5.1 输电线路的基本构成 (23)5.2 电力系统的稳定性与可靠性 (24)5.3 电力线路的敷设与防护 (25)六、电气安全与保护 (26)6.1 电气安全的基本知识 (28)6.2 电气设备的保护措施 (29)6.3 电气事故的预防与应急处理 (31)七、现代电气控制技术 (32)7.1 自动控制的基本原理 (33)7.2 继电保护的基本原理 (34)7.3 微型计算机在电气控制中的应用 (35)一、电路基础在电气设计中，电路是最基本的组成部分，它是由电源、导线、负载和开关等元件组成的。
了解电路基础知识对于电气设计师来说至关重要，因为它涉及到电路的工作原理、性能参数以及如何选择合适的元件来实现特定的功能。
本文档将为您介绍电路基础的一些关键概念，包括欧姆定律、基本电路元件、电路图和交流电路等。
欧姆定律是描述电阻、电压和电流之间关系的基本定律。
根据欧姆定律，电阻(R)与电流(I)成正比，与电压(V)成反比。
即：R表示电阻，V表示电压，I表示电流。
通过欧姆定律，我们可以计算出所需的电流值，从而确定合适的元件参数以满足设计要求。
在电气设计中，常见的基本电路元件有电阻器、电容器、电感器和二极管等。
这些元件具有不同的特性和参数，如阻值、容值、感值和导通特性等。
电气设计基础知识大全
电气设计基础知识大全《电气设计基础知识大全》导言：电气设计是现代工程中不可或缺的一部分，涉及到许多重要的概念和原则。
本篇文章将为读者提供一份全面的电气设计基础知识大全，帮助读者了解电气设计的基本原理和流程。
第一章：电流与电压1. 电流的定义和单位2. 电压的定义和单位3. 电阻与电流关系4. 电阻与电压关系5. 电流与电压的功率关系第二章：电路基础1. 电路的定义和分类2. 串联电路和并联电路3. 电路中的电阻、电感和电容4. 交流电路和直流电路5. 电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律第三章：电气元件1. 电阻器的种类和应用2. 电容器的种类和应用3. 电感器的种类和应用4. 整流器和稳压器的原理和应用5. 开关和继电器的原理和应用第四章：电气安全1. 电气安全规范和标准2. 电击和触电事故的预防措施3. 地线和保护接地的原理和作用4. 绝缘和防护措施的重要性5. 现场检测和测试设备的使用第五章：电气图纸和符号1. 电气图纸的类型和常用符号2. 线路图和布线图的绘制方法3. 电路图和原理图的说明与解读4. 控制电路图和接线图的设计方法5. 常见电气故障和故障排除的图纸分析第六章：电气系统设计1. 功率和能量的计算与分配2. 变压器和输电系统的设计与选型3. 配电系统和配电盘的设计原理4. 照明系统和照明设计的考虑因素5. 防雷和接地系统的设计与布置结语：本篇文章从电流与电压的基本概念开始，逐渐展开了关于电气设计的基础知识大全。
电路基础、电气元件、电气安全、电气图纸和符号以及电气系统设计都是电气工程师必备的基本知识。
读者在阅读完本篇文章之后，应该对电气设计的基本原理和流程有了更深入的了解。
希望本篇文章能够对电气工程师的学习和实践有所帮助。
现代电器控制与PLC应用技术第2章课后答案解析王永华
第2章《电气控制线路基础》思考题与练习题2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?答：三相笼型异步电动机在小于10KW的条件下可直接启动。
题2.01、单向全压启动控制线路2.02、某三相笼型异步电动机单向运转，要求采用自耦变压器降压启动。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护措施。
2.02、自耦变压器降压启动控制线路2.03、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过大，制动时要快速停车。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。
2.04、某三相笼型异步电动机可正反向运转，要求降压启动。
试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。
2.05、星形-三角形降压启动方法有什么特点并说明其适用场合?答：正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机，可采用星形-三角形降压启动方式来限制启动电流。
星形-三角形降压启动的特点：1、启动时将电动机定子绕组接成星形，当转速接近额定转速时，定子绕组改接成三角形，使电动机在额定电压下正常运转。
2、启动时将电动机定子绕组接成星形，加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的31。
3、星形启动电流降为原来三角形接法直接启动时的1/3，启动电流约为电动机额定电流的2倍左右，从而减小了启动电流对电网的影响。
4、启动转矩也相应下降为原来三角形直接启动时的1/3，转矩特性差。
星形-三角形降压启动线路适用于电动机空载或轻载启动的场合。
2.06、软启动器的启动和停车控制方式一般有哪些?与其他的启动方式相比有什么优点?答：(1)、斜坡升压启动方式(2)、转矩控制及启动电流限制启动方式软启动装置采用电子启动方法，其主要特点是：具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有电动机过载保护等功能。
2.07、三相笼型异步电动机有哪几种电气制动方式?各有什么特点和适用场合? 答：三相笼型异步电动机的电气制动控制线路，常用的有反接制动和能耗制动。
电气基础知识。
2、基本工作原理
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的 两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一
e1
=
-
N
1
dΦ dt
次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕
dΦ
组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。 e 2 = - N 2 d t
Φ
i1
U1
i 2 u1
只要(1)磁限工作温度（℃） 90 105 120 130 155 180
180以上
二、电机和编码器的相关知识
●电机
现代社会中，电能是使用最为广泛的一种能源。在电能的生产、输送和使 用方面，电机发挥着重要作用。
电机主要包括发电机、变压器和电动机。发电机把机械能转换为电能，发 出的电压为10.5~20KV，为了减少远距离输电中的能量损失，应采用高压输电， 这时候就需要变压器将变压到110KV、220KV、330KV、500KV或更高。当电能
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• 3.1 电机正转控制线路图
3.1.2 由接触器构成的具有自锁 功能电机正转控制线路 工作原理
1、电源 2、电机启动 3、电机停止 4、电机保护
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• 3.1 电机正转控制线路图
3.1.3 由接触器构成的具有过载 保护的电机正转控制线路 工作原理
1、启动过程
2、停止过程
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• 2.2 电气控制电路的特点
控制回路及信号回路：控制回路及信号回 路通常画在两条及几条水平电源线间。
主、辅回路的排列顺序：无论是主回路还 辅助回路他们所使用的电器元件通常是根据生产 设备的先后顺序从上至下，从左到右依次排列， 可以水平布置也可垂直布置。
2020/3/3
电气设计入门教程
教程第一部分：画图前的准备！除了自备笔记本，或者建立一个专门记录自己成长的word文档，以便随时记录你的疑问，这对你快速成长绝对有帮助！另外最好备入门最常用的规范、图集、手册：1. 民用建筑电气设计规范（一套）2. 建筑电气常用数据3. 工业与民用配电设计手册另外说明以下两点：A.楼主操作的软件情况：Autocad2008平台，天正电气8.5二次开发软件。
B.如果知道自己哪方面的知识不足就要自学哦，亲们。
B.理论基础：至少学过电路原理，至于电机学、电力系统没学过没关系，可以自学，我就是这样的建筑电气设计包含的系统有：A供配电系统，这是核心，其中含电力、照明、线路敷设、电气设备选型等内容。
B防雷接地系统。
C消防系统（这部分有点不好搞的哦）。
D综合布线系统。
E安防系统。
F设备监控系统。
G广播系统。
其他系统（刚入门的可以先不了解）建筑电气设计包含的计算有：最基本的是照度计算和负荷计算，至于电压损失、短路电流、无功补偿等那是等你上升到一个台阶之后的事情。
建筑电气会用到的设备分类：（这部分内容比较多，建议读者根据自己需要筛选最常用的）（一）.高压配电装置及高压电器（二）.低压配电装置及低压电器（三）.变压器及电源系统（四）.防雷及接地装置（五）.照明开关、插座（六）.照明装置及调光设备（七）.输、配电器材（八）.电气信号装置及光电显示设备（九）.电气消防及报警装置（十）.建筑设备自动化系统（十一）.安全防范系统（十二）.通讯网络系统（一）.高压配电装置及高压电器•高压配电装置：金属铠装式移开式高压开关柜（KYN）间隔移开式高压开关柜（JYN）箱式固定式高压开关柜（XGN）箱式环网式高压开关柜（HXGN）•高压电器：高压断路器（二）.低压配电装置及低压电器•低压配电装置：抽出式低压柜照明配电箱•低压断路器、剩余电流保护器：框架式断路器（ACB）塑料外壳式断路器（MCCB）微型断路器剩余电流保护器•接触器、电机起动器：交流接触器全压电机启动器交流减压电机启动器（星三角、自耦）软启动综合启动器变频电机启动器•电源切换系统及元器件：PC级自动转换开关电器CB级自动转换开关电器•热继电器、电动机保护器：热继电器电动机保护器•隔离器、隔离开关、熔断器组合电器：交流型隔离开关熔断器组合电器•电工测量及自动控制仪表：交流电能表电压表电流表电压互感器电流互感器（三）.变压器及电源系统•配电变压器：干式变压器油浸式变压器•预装式变电站：户外式预装变电站•应急电源装置：普通型柴油发电机组在线互动式UPS 直流EPS 交流照明类EPS 交流动力类EPS 交流动力变频类EPS•直流电源屏：直流电源屏（四）.防雷及接地装置•防雷及过电压保护装置：避雷针单相电源电涌保护器三相电源电涌保护器信号线路电涌保护器（五）.照明开关、插座•普通照明开关：•带指示灯照明开关：•防溅型照明开关：•普通单相插座：•单相空调专用插座：•单相带开关插座：•单相防溅型插座：•地面插座：•三相插座：•延时开关：（六）.照明装置及调光设备•电光源：白炽灯环形荧光灯直管荧光灯紧凑型荧光灯卤钨灯荧光高压汞灯金属卤化物灯低压钠灯高压钠灯LED灯无极灯光纤灯•照明灯具：投光灯具航空障碍灯具吸顶灯具嵌入式灯具筒灯具路灯及庭院灯具照明反光板•照明配件：电子镇流器•照明节电装置：（七）.输、配电器材•电线、电缆：矿物绝缘电缆通用电线铜（铝）芯聚氯乙烯钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆（VV、VV22、VLV、VLV22）铜（铝）芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆（YJV、YJLV）•母线：母线•预制分支电力电缆：聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套分支电力电缆（FZ-VV）•电缆桥架及线槽：托盘式电缆桥架梯级式电缆桥架槽式电缆桥架组装式电缆桥架（八）.电气信号装置及光电显示设备•医院呼叫系统：医院护理对讲系统主机（九）.电气消防及报警装置•火灾自动报警系统：感烟火灾探测器感温火灾探测器其他类型火灾探测器手动报警按钮其他消防元件火灾报警控制器消防联动控制系统消防应急广播设备电气火灾漏电探测报警系统（十）.建筑设备自动化系统•建筑设备监控系统：中央站DDC控制器•智能家居控制系统：智能家居控制器•照明设施控制系统：系统模块•停车场管理系统：控制器（十一）.安全防范系统•电视监视系统：摄像机镜头防护罩电动云台手动云台监视器录像机画面分割处理器视频切换器•楼宇对讲系统：单元门口机可视室内分机非视室内分机•入侵报警系统：报警控制器微波和被动红外复合入侵探测器主动红外探测器被动红外探测器微波多普勒探测器振动入侵探测器磁开关探测器被动式玻璃破碎探测器•门禁系统：控制器（十二）.通讯网络系统•综合布线系统：普通型4对8芯线缆屏蔽型4对8芯线缆大对数线缆多模光纤单模光纤吹光纤系统普通墙上安装式跳线架机柜式安装跳线架光纤跳线架普通型跳线屏蔽型跳线光纤跳线RJ45信息插座光纤信息插座多媒体信息插座专用工具•通讯电缆：电话线•计算机网络设备：集线器网络交换机路由器网关防火墙•程控数字交换设备：程控数字交换设备第二部分：如何开始画图这部分将告诉大家电气设计的软件操作，以及最实用的命令操作。
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互锁原理演示图
~220V SB1
SB3
SB2 SB4
N 为什么必须是组继电器？如果将继电器分别连接指示灯，应当如何连接？
用自锁-解锁电路控制交流异步电机的启停
(a) 异步电机继电器 控制回路电气图
(b) 异步电机 电路电气图
(c) 异步电机继电 器控制示意图
异步电机启停演示
L1 L2 L3
辅助 触点
电路分析是电气工程师需要具备的基本技能，也是电路设计的前提条件。 动画虽然更加形象，易于初学者更快理解电气原理，但不机器人体现电 路的逻辑与故障分析，因此建议直接分析静态电路。
使用静态电路图
继续使用动画演示
顺序联锁启动电路（手动方式）
顺序联锁启停电路（手动方式）
具有自动延时间隔的电路设计（自动延时顺序启动，例如星形转三角形 启动）
弱电开关控制强电设备启停
弱电开关控制强电设备启停 +24V
~500V
0V
N
使用常开型按键设计一套供电电路，要求能够完成自锁功能
(a) 自锁电路电 气设计图
(b) 自锁电路继电器 接线示意图
自锁时序演示 SB
~220V KM
N
在上例中增加一个按键，使其成为可解锁自锁电路
(a) 解锁电路电气图
定时联锁启停电路（顺序启动与反序停止）
单向运行反接制动电路
电机双向降压制动控制电路图
自动循环控制电路
供电电路设计
顺序联锁启动电路（手动方式）
L1 L2 L3
SB1 KM1
~220V
12
KM2 SB2
KM1
KM2
N
顺序联锁启停电路（手动方式）
L1 L2 L3
~220V
SB1 KM1
SB3 KM2 SB2 KM2
n>
KSF
KA1 KA2
KA1 KM3
自动循环控制电路
~220V
KM1
N
SB2 KM2
SQ2 KM2
SB1 KM1 SQ1
SQ2
SQ1
KM2
KM1
KM1
KM2
SQ1
SQ2
供电电路设计
KM1
N
543210 KM2
KT1
KA
3210
KT2
单向运行反接制动电路
L1 L2 L3
~220V
KM1
SB1
SB2
KM2
KM1
KM2
KM2 R
KS
nn≥<110000
KM1
N
KS n>
KM2
单向运行反接制动电路
L1 L2 L3
~220V
SB1
KM2
KM1
KM1
KM2 R
SB2
KS
nn≥<110000
第二章 电气电路基础设计入门
第二章 电气电路基础设计入门
第一节 第二节 第三节
基本继电器逻辑电路设计(P3) 电机启停与保护电路(P12) 典型控制电路(P16)
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SB4
12
KM1
KM2
N
具有自动延时间隔的电路设计（自动延时顺序启动，例如星形转三角形 启动）
~220V
SB3
KT
SB1 KM1
KT KM2
KM1
543210 KM2
KT
N
定时联锁启停电路（顺序启动与反序停止）
~220V KT2
KM1 KA
SB1
KM1 KT1 KM2 SB1 KA
KM2 KA
KM2
(b) 解锁电路示意图
解锁时序演示 SB1
~220V
SB2
如何采用按键实现对大功率设备的启停？
KM
N
由电机带动的皮带传送工件，按下按键，电机带动工件到达指定位置后 自动停止，采用行程开关实现该功能
~220V SB
KM
SQ
KM N
SQ
设计互锁电路实现两按键先按下有效
(a) 互锁电气图
(b) 互锁示意图
主触点
~220V
N 将某一主触点用于接触器的自锁是否可以？如果不可以，可能会出现何种故障？
用互锁电路实现手动电机正反转
自锁-互锁电路实现对三角形连接鼠笼式异步电机的手动星形-三角形切 换
多地联锁控制电路
手自动运行联锁电瑕路疵电路
~220V
SB1
KM SB3
假实想际中上... 手自手动动时......
SB2
FR
KM
N
手自动运行联锁改进电路1
~220V
FR
SB1
时序竞争与逻辑冒险
KM
SB2 SB3
KM
N
手自动运行联锁改进电路2
~220V
FR
SB1 KM
SB3 SB2
SA
自手动模式
KM
N
手自动运行联锁改进电路2
~220V
SB1
FR KA
SB2
自手动动模模式式 KA
N
SB3 KA KM
动画演示选择
KM1
N
KS n>
KM2
电机双向降压制动控制电路图
L1 L2 L3
~220V
SB3
KM1
KM2
KA2 SB1
KM2
R KM3
KSB
n>
KS
nn<≥nn11≥0<001010000 降正反压常接惯启运降性动行压停中制止动中中
KA2
N
KM1 SB2
KA2
KA1
KM2
KM1
KM1
KM2
KA1
KM1 KM2