电气工程概论_第二章_电机电器及其控制技术(二)
电气工程及其自动化专业导论PPT第2章
2.4 电器的分类和主要类型
高压电器 低压电器
控制电器 主令电器
保护电器 哈尔滨理工大学
执行电器
手动电器 自动电器
…… …… 配电电器
第2章 电机电器及其系统
2.4 电器的分类和主要类型
2.4.1 电器的主要分类
电器（electric apparatus）泛指所有用电的器具，但是在电气工程领域中，主要指用于对 电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检 测和保护等作用的电工装置、设备和元件。
（四）特种电机 1.永磁无刷电动机 无刷电动机是一种典型的机电一体化产品，主要由电动
机本体、位置传感器、控制器及相关线路组成。转子采用永 磁材料的无刷电动机，称做永磁无刷电动机，其转子结构既 有传统的内转子结构，又有盘式结构、外转子结构和直线结 构等新型结构形式。
哈尔滨理工大学
无刷电机
第2章 电机电器及其系统
主要作用概括为以下三个方面： 1、用于电能的产生、传输、和分配。 2、用于驱动各种生产机械或装备。 3、用以作为各种控制系统或自动化、智能化装置的重要元件。
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
2.1.1 电机的主要作用
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
2.1 电机的作用和发展历程
2.1.2 电机的发展历程
高压开关设备的器件主要有断路器、隔离开关、重合器、分段器、接触器、熔断器负荷开 关和接地开关等，以及由上述产品与其他电器产品组合的系统。
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
主要分类： 1.按工作电压等级分类 （1）高压电器 （2）低压电器
哈尔滨理工大学
第2章 电机电器及其系统
电气工程概论第二章电机与电器
四、真空断路器
（一）真空断路器概述
• 利用真空作为触头间的绝缘与灭弧介质的断路器称为真空 断路器。
• 真空灭弧室的压力值在1.33×10-2 ~1.33×10-5 Pa之间。 • 目前真空电路器已广泛应用于10、35kV的配电系统中，额
定开路电流已能做到50~100kA。 • 真空灭弧室的绝缘性能好，触头开距小：12kV对应开距约
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三、低压控制电器
（一）低压接触器概述
低压接触器是电气传动和自动控制系统中应用最广的 一种电器，适用于远距离频繁的接通和分断交、直流主电 路及大容量控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用 于控制照明设备、电焊机、电容器、电热设备等负载。
（二）控制继电器概述
电磁式控制继电器是根据电磁吸合和释放原理而动作 的继电器。
（4）避雷器运行过程中应经常监视和维护，有条件的电站型 阀式避雷器应安装动作次数记录装置。碳化硅避雷器和金属氧化 物避雷器应按有关标准定期测试性能，发现隐患应及时退出运行。
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三、电抗器
电抗器属于感性元件，同电容器一样，也是一种基本的电器 元件。电抗器主要用于实现电力系统和工业用户的限流、无功补 偿、移相等功能，是电力、冶金、化工、电气化铁路等供电、输 变电系统中所必需的重要设备。
tan (%)
0.2 1
0.1
*
0 0
***
20 40 60 温度T / C
1—纸介质电容器 2—膜/纸复合介质电容器 2 3—全膜介质电容器
*3
80 100
不同介质的tan 温度特性
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（2）自放电时间常数T，T=RC,其中R是电容器的绝缘电阻，C为 电容器的标称值。自放电时间常数T也是衡量电容器性能、制造 工艺的重要指标，通常认为T越大越好。
电气专业概论2电机与电器
电机的冷却
电机的冷却决定了电机的散热能力
及电机的温升，从而直接影响电机 的寿命和额定容量。 电机冷却的主要问题是确定冷却介 质和冷却方式 冷却方式分外部冷却和内部冷却两 大类
电机的防护
电机的防护方式有开启式、防护式、封闭式和防爆式 几种 开启式电机的定子两侧和端盖上都有很大的通风口， 只能在清洁、干净的环境中使用。 防护式电机的机座下面有通风口，适用于比较干燥、 没有腐蚀性和爆炸性气体的环境。 封闭式电机的机座和端盖上均无通风孔，完全是封闭 的，适用于尘土多、特别潮湿，有腐蚀性气体，易受 风雨、易引起火灾等较恶劣的环境 防爆式电机在封闭式基础上制成隔爆形式，机壳有足 够的强度，适用于有易燃易爆气体的场所，如矿井、 油库、煤气站等。
电机与拖动基础（电机学、电力拖动） 电力传动自动控制系统
电机在电能生产、传输和分配中的作用
电机在电能生产、传输和分配中的作用
电机作为生产机械和装备的动力设备
– 电动机具有效率高，与被拖动的装置联结 简便； – 电动机类型、型号多，具有不同的运行特 性，可满足不同类型生产机械的要求。 – 具有良好的调速性能，起动、制动、反向 和调速控制方便。 – 系统参数检测、信号变换及传递方便，易 于构成高性能自动控制系统和远距离控制。
2、异步电机
3、同步电机
4、直流电机
5、微控控制电机
1、变压器
变压器是一种静止的电器设备，它
利用电磁感应原理，把一种电压等 级的交流电能转换成频率相同的另 一种电压等级的交流电能。
小型变压器结构
电力变压器
变压器内部结构
变压器内部结构
变压器内部结构
变压器主要分析、学习内容
电气工程概论
1998年国家(guójiā)颁布的大学本科专业目录
•电机电器(diànqì)及其 控制
•电力系统及其自动化
•高电压与绝缘技术
电气工程及其 自的工科引导性专业目录中，把电气工程及其自动化专业和自动 化专业中的部分合并为电气工程与自动化专业。
3 第四页，共38页。
1.2 电气(diànqì)科学与工程的发 展简史
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时间 公元前七世纪 公元前一世纪 1600年
1660年 1745年
典型事件
人物/国家
发现磁石与磁现象 中国、希腊
静电吸引
王充（叙述），中国
《论磁石》论述磁 吉尔伯特，英国 现象
发明摩擦起电机 奥托·冯·库克，德国
发明莱顿瓶
荷兰莱顿大学，克里斯特与 莫什布鲁克
目前，我国的电气(diànqì)工程及其自动 化专业不包括通信。
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第六页，共38页。
电气科学与工程的学科分类
电磁学与电路理论
电机电器学
电力(diànlì)系统
电工材料学
高电压与绝缘
电力(diànlì)电子学
脉冲功率技术
放电理论与放电等离子体
超导电工学
生物电磁学
电磁兼容
新能源与新发电技术
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第七页，共38页。
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第三十七页，共38页。
第三十八页，共38页。
网络化
电力网络 信息通信网络 工业控制网络 SCADA/EMS DMS/DSM/GIS
……
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线控汽车
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全电旅游船电气设备布置(bùzhì)
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第二十八页，共38页。
多电飞机电气设备布置
电气工程概论 第2章 电机与电器技术应用及发展新技术
电气工程概论 第2章 电机与电气技术应用及发展技术
2.2.2 水轮发电机
水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水 流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的 转子，将机械能转换成电能而输出。水轮发电机用于水力发电厂，是水 力发电厂生产电能的主要动力设备。水轮发电机也是同步电机的一种。 由于原动机(水轮机)转速较低，一般为几百转/分以下，因此水轮发电机 的转子粗而短，以增加极数。机组的起动、并网所需时间较短，运行调 度灵活，除一般发电外，特别宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮 发电机组的最大容量已达80万千瓦。我国发电容量最大的水力发电站三 峡电站总装机26台，单机容量70万千瓦,如图2.2所示。
电气工程概论 第2章 电机与电气技术应用及发展技术
发电机可分为直流发电机和交流发电机。交流发电机分为同步发电 机和异步发电机（很少采用），交流发电机还可分为单相发电机与三相 发电机。人们所用的交流电绝大多数是由交流发电机发出的。这些发电 机都是接到交流电网上的，它们必须以固定电角速度旋转，在任何时候 都产生相同频率的交流电，这类电机称为同步发电机。 大型发电机主要是同步发电机，单机容量可达数十万千瓦。小容量 发电机用于独立电源系统，如柴油发电机、风力发电机等。由于同步发 电机需要励磁装置，在部分场合，如风力发电机，也可使用异步发电机 进行发电。现代发电厂已经不再采用直流发电机，仅仅在一些特殊场合 才用到小型直流发电机。
当电机绕组流过电流时，将产生一定的磁链，并在其耦合磁场内存储 一定的电磁能量。磁链及磁场储能的多少随定、转子电流以及转子位置不 同而变化。由此产生电动势和电磁转矩，实现机电能量转换。这种能量转 换是可逆的，即同一台电机既可作为发电机又可作为电动机运行。
电气工程概论第二章-直流电机PPT课件
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计算题：
已知某直流电机额定工况下其转速 n = 1000r/min， 电枢开路电动势 Ea = 110V，扭矩 T = 250N·m，请 估算其额定电枢电流Ia。
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(十一) 直流电机的额定值
（1）额定功率PN：对于直流发电机，指电机输出的功率；
对于直流电动机，指电机输出的机械功率。
（2）额定电压UN：电机额定运行时的输入或输出电压。 （3）额定电流IN：电机额定运行时能承受的电流。 （4）额定转速nN：电机额定运行时的转子转速。 （5）额定励磁电压UfN：保证电机额定运行的励磁绕组所需
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(三) 直流电机的结构
直流电机主要包括转子和定子两大部分。转子是电机 的转动部分，定子是电机的静止部分。
1 定子：用来产生磁场和作为电机的机械支架，主要包括
主磁极、换向极、机座和电刷装置。
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2 转子：也称为电枢，用来产生感应电动势和电磁转矩， 实现能量的转换。主要包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器、 转轴和风扇等。
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(七) 直流电机的电磁转矩
(八) 直流电机损耗和功率平衡
1 直流电机损耗分类
（1）机械损耗pmec，主要由轴承间的磨擦和电刷与换向器间
的摩擦产生。
（2）铁芯损耗pFe，由电枢铁芯产生的涡流损耗和磁滞损耗。 （3）励磁损耗pf，由励磁绕组电阻产生的损耗。 （4）负载损耗pa，电枢绕组的电阻损耗等。 （5）杂散损耗pad。
1）电枢回路串接电阻的人为机械特性：
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2）改变电枢端电压的人为机械特性：
3）改变气隙磁通Φ的人为机械特性(Rst＝0) ：
电气工程概论第二章电机电器及其控制技术
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2. 工业生产部门与建筑业
应用：
电 梯
机床；
用
轧钢机；
永
鼓风机； 水泵；
起重机；
磁 曳 引 电
传送带；
动
生产线；
机
…
电气工程概论第二章电机电器及其控制技术
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3. 交通运输业
1）电力机车 与城市轨道
交通
电气化铁路； 地铁；
无轨电车； …
电气工程概论第二章电机电器及其控制技术
电 力 机 车 直 流 牵 引 电 动 机
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特种电机
2）直线电机
应用： 工业机械； 轨道交通；
电梯； 航空母舰飞机发
射； 导弹发射架； 电磁推进潜艇；
…
海浪直接驱动直线发电机
电气工程概论第二章电机电器及其控制技术
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特种电机
3）步进电动 机
应用： 自动控制装置 中的执行元件
各种步进电动机
电气工程概论第二章电机电器及其控制技术
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特种电机
电气工程概论第二章电机电器及其控制技术
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电 机 的 分 类
按电流分类 直流电机
交流电机
按功能分类(1) 将机械功率转换为电功率——发电机 (2) 将电功率转换为机械功率——电动机
(3) 将电功率转换为另一种形式的电功率，又可分为：
输出和输入有不同的电压——变压器 输出与输入有不同的波形，如将交流变为直流——变流机 输出与输入有不同的频率——变频机 输出与输入有不同的相位——移相机
前雨刷电机(2) 风挡清洁泵(2)
起动电机 热量回收泵 自动水平校正 器 自动调速泵 油门控制电机
散热器风扇电机 油冷却扇电机 空调热风电机 阻流片控制电机
电气工程概论(第2版)
4.1概述
4.2电力电子器 件及功率集成 电路
4.3电力电子变 流技术
4.4电力电子技 术在电气工程 领域的应用
4.3.1 AC-DC变换 4.3.2 DC-AC变换 4.3.3 DC-DC变换 4.3.4 AC-AC变换
4.4.1电力电子技术在电源领域中的应用 4.4.2电力电子技术在电力系统中的应用 4.4.3电力电子技术在电力传动中的应用
2.2.1电器学基本理论 2.2.2低压电器 2.2.3高压电器
3.1电力工业概况 3.2现代发电技术
3.3现代电技术 3.4供用电技术
3.6电力系统运行 与控制
3.5电力系统计算
3.7电力系统规划 与可靠性
3.8电力系统继体制改革 与电力市场
3.11面向未来的智 能电
感谢观看
电气工程概论（第2版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 读书笔记 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
内容
概述
基本知识
技术
电子技术
技术
电机
概论
电气工程
学科 电力系统
电气
第版
电力
介质
第章
电气工程
电压
电器
内容摘要
本书第1版为普通高等教育“十一五”规划教材。全书共分五章，旨在阐述电气工程学科的基本知识体系，主 要内容包括电机与电器、电力电子技术、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术等学科的基本知识和应用领域， 注重对传统专业课程中的相关内容进行整合。可帮助相关专业学生和工程技术人员学习电气工程的基本知识，掌 握电气工程主要技术领域的概貌、发展过程、现状和未来趋势。
电气工程概论第二章电机电器及其控制技术
永磁同步电机：利用永磁体产生磁场，实现高效、节能的电机
交流电机：利用磁场和导电体的相互作用产生电能和机械能
伺服电机：利用磁场和导电体的相互作用产生伺服动作
步进电机：利用磁场和导电体的相互作用产生步进动作
03
电器的分类与原理
开关电器
定义：开关电器是用于接通和断开电路的电器设备
控制电器
控制电器的作用与分类
接触器的工作原理与结构
继电器的工作原理与分类
控制器的工作原理与应用
测量电器
定义：用于测量电流、电压、功率等电参数的电器设备
分类：电流互感器、电压互感器、功率因数表等
工作原理：基于电磁感应原理，将一次电路的参数转换为二次电路的参数
应用：在电力系统、电机控制等领域中广泛应用
01
保护电器在电力系统中的重要性：阐述保护电器在电力系统中的作用，如保护设备免受短路、过载等故障的影响，确保电力系统的稳定运行。
单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字
02
保护电器的选择和配置：根据电力系统的实际情况，选择合适的保护电器，并合理配置其参数，以确保电力系统的安全性和稳定性。
测量电器的种类和作用：介绍测量电器的种类、功能和应用范围，如电压互感器、电流互感器等。
测量电器在电力系统中的重要性：阐述测量电器在电力系统中的重要性，如保证电力系统的安全、稳定运行，提高电力系统的经济效益等。
测量电器的工作原理：详细介绍测量电器的工作原理、结构特点和使用方法，如电压互感器、电流互感器等的工作原理和使用方法。
04
电机控制技术
电机控制的基本原理
电气工程概论复习资料
电气工程概论复习资料第二章电机电器及其控制技术1.电机的作用：电能的生产传输和分配，驱动各种机械和装备，控制电机。
2.电机的发展历史：初始阶段为永磁式发电机，实用度不高，1845年惠斯通用电磁铁职称第一台电磁铁发电机，1866年西门子制成第一台自激式发电机，自激原理的发现是永磁式发电机想励磁式发电机发展的关键，1870年格拉姆支撑了环形电枢自激发电机，之后出现了铁芯开槽法，1880爱迪生制造了大型直流发电机，1885研制出两相异步电动机，1888年第一台三相交流异步电动机诞生。
3.随着电工科学，材料科学，计算机科学及控制技术的发展，电机的发展又进入了新的阶段。
特别是电力电力，微机控制技术，永磁材料和超导材料的发展，给电机的发展注入了新的活力。
4.电机的分类，可按照应用的电流种类，功能分类，运行速度，功率分类，不乏有特种电机。
5.同步电机中发电机应用较多，异步电机中电动机拖动应用更多6.异步电机的工作原理和异步的含义：定子绕组接三相对称交流电，在气隙中建立基波圆形旋转磁动势，从而产生旋转磁场；气隙磁场与转子绕组有相对运动，切割转子绕组，产生电动势，转子带电；带电转子在变化磁场中受到电磁力的作用，从而产生电磁转矩。
转子便在电磁转矩的作用下旋转起来。
电机转速与旋转磁场不可能同步，始终存在转差率，因此称为异步电动机；异步电动机转子电流是通过电磁感应作用产生的，所以又称为感应电动机。
7.同步电机选取：转子强度和固定转子绕组考虑，用隐极同步电机（气隙均匀，转子圆柱形），当转子速度和离心力较小时，采用凸极同步电机（不均匀，极弧范围气隙小，极间部分气隙大）。
8.永磁无刷电动机分为方波驱动和正弦波驱动，随着稀土永磁材料技术，电力电子技术，计算机控制技术，和微电机制造工艺的提升，使得该电机发展及性能不断提高。
9.对起动、调速及制动没有特殊要求时（水泵、通风机、输送机、传送带），选用笼型电机；对重载起动的机械（起重机、卷扬机、锻压机及重型机械），选用绕线转子电机。
电机电器及其控制技术
交流电动机 的设计、控
制、应用
电机与运 动控制系
统
研究 方向
特种电机 的开发与
设计
继电器等控 制器的设计
与应用
变压器以及 各种专用变 压器的开发
设计
大型发电设备的开发与设计
主要研究大型发 电机的电磁设计、 励磁系统设计与 保护、新能源发 电等。
特种电机的开发与设计
结合新材料、新 技术、新工艺研 发具有新性能、 多功能的电机。
交流电动机的设计、控 制、应用
主要研究交流电 动机的设计方法、 控制策略，从而 实现执行电动机 的组合化与电子 化。
变压器、互感器以及各种 专用变压器的开发设计
电力系统中电力变 压器、电子线路中 电源变压器以及耦 合电路、传递信号、 实现阻抗匹配的特 种变压器的开发设 计。
电机与运动控制系统
适用于不同控制 目的的电机的数 学模型建立与分 析方法、工作原 理、优化设计以 及控制。
各种机器人的移动及关节姿态控制，光盘 驱动器，电动汽车，电动船舰，高速列车， 各种磁悬浮系统。
冰箱、空调、洗衣机、电梯、无轨电车的 调速系统等。
钢厂的连轧机、电炉，加工车间的各种机 床，造纸机，印刷机，纺织机，化工厂的 搅拌机和离心机，搬运厂的起重机和传送 带，矿山、油田、林场等用的电力拖动机 械。
1、电动机方面
电机组合化 电机电子化
小型化 实用化 多功能化
2、发电机方面
大容量 高效率 节能 环保
3、电机电器及其控制系统方面
驱动交流化 系统超高速化 系统超小超大型化 系统实现的集成化 控制的数字化 控制的智能化 控制的网络化
与现代技术紧密结合，新 产品不断涌现，发展迅速。
大型发电 设备的开 发与设计
电气工程概论重点
电气工程概论重点第一章绪论电能(de)基本要求：1.安全 2.可靠 3.优质 4.经济能量(de)形式：机械能,热能,化学能,辐射能,电能和核能能量(de)转换：形态,空间（输送）,时间（储存）电力系统(de)基本概念：由发电机、电力网内(de)变压器和电力线路以及用户(de)各种用电设备,按照一定(de)规律连接而组成(de)统一整体,称为电力系统.电力系统(de)特点：1.电能不能大量存储 2.暂态过程十分短暂 3.地区性特点较强 4.与国民经济各部门有着极为密切(de)关系.对电力系统(de)要求：1.为用户提供充足(de)电力 2.保证供电(de)安全可靠 3.保证良好(de)电能质量4.提高电力系统运行经济性大型电力系统(de)优势：1提高供电(de)可靠性,2减少系统装机量,3减少系统备用容量,4采用高效率大容量发电机组,5合理利用能源,充分发挥水电在系统中(de)作用电能质量(de)主要指标有电压、频率和波形.为什么要规定电力系统额定电压为了使电力系统和电气设备制造厂(de)生产标准化、系列化和统一化,电力系统(de)电压等级应有统一(de)标准.发电机,变压器和电力线路(de)额定电压与电力系统(de)额定电压(de)关系：发电机(de)容量一般比电力系统高5%,升压变压器(de)一次绕组(de)额定电压比电力系统高5%,二次高10%,降压器一次与电力系统相同,二次绕组高10%,电力线路和电力系统额定电压相同电力系统电压等级特点： 1.发电机(de)额定电压较电力系统(de)额定电压高出5%.2.电力变压器(de)一次绕组是接受电能(de),相当于受电设备,其一次绕组(de)额定电压应等于电力系统(de)额定电压,对于直接和发电机连接(de)升压变压器(de)一次绕组额定电压应等于发电机(de)额定电压,使之相互配合.3.电力变压器(de)二次绕组是提供电能(de),相当于供电设备,其二次绕组(de)额定电压较电力系统额定电压高出10%.但在3、6、10kV电压时,如短路阻抗小于%(de)配电变压器,则其二次绕组(de)额定电压比同级电网(de)额定电压高出5%.第二章电气设备(de)原理与功能变压器：利用电磁感应原理吧一种电压等级(de)交流电转换成相同频率(de)另一电压等级(de)交流电能. 采用高压输电能减少线路损耗变压器分类：油浸式,干式以及水冷式变压器额定值：1额定容量,2额定电压3额定电流4阻抗电压5短路损耗6空载损耗7空载电流百分值8链接组号变压器(de)过负荷能力：指在较短(de)时间累所能输出(de)功率,在一定条件下,可以超出变压器(de)额定容量发电站和变电站(de)主要作用：生产,输送和分配电能；根据电力系统要求投切线路；见识主要设备(de)工作状态；队主要设备进行定期(de)检修和维护；迅速消除故障,尽量减小故障(de)影同步发电机(de)非正常状态：过负荷运行,异步运行,不对称运行发电机励磁系统(de)基本要求：1有足够(de)强励顶值电压,2具有足够(de)励磁电压上升速度3有足够(de)调节容量,4应运行稳定,工作可靠,相应快速,调节平滑,具有足够(de)电压调节精度转差率：转差率为转子转速n 与同步转速0n 之差（0n -n ）对同步转速0n (de)比值,以s 表示,则s=（0n -n ）/0n异步电机三种运行状态：1. 电动机状态 当0<n<0n 即0<s<1时2. 发电机状态 n>0n ,s<03. 电磁制动状态 n<0,s>14. 最大转矩Tm=k ’U^2/2X 20三相异步电动机(de)启动方式：全压启动,降压启动,绕线型电机(de)启动 断路器(de)基本技术数据（断路器是开关电器）1. 额定电压N U . 额定电压是指断路器长期工作(de)标准电压（线电压）.它决定着断路器(de)绝缘尺寸,也决定断路器(de)熄弧条件.断路器可以在~倍(de)系统额定电压下正常工作.2. 额定电流N I 额定电流是指断路器长时间允许通过(de)最大工作电流.额定电流决定着断路器(de)导电回路(de)几何尺寸.3. 额定开断电流Nbr I 额定开断电流是指断路器在额定电压下能保证正常开断(de)最大短路电流.该电流是断路器开断能力(de)一个重要参数.开断电流和电压有关,在低于额定电压时,断路器开断电流可以提高,但由于灭弧装置机械强度(de)限制,开断电流有一极限值,该极限值称为极限开断电流.4. 短路关合电流NCl I 在额定电压下,能可靠关合、开断(de)最大短路电流称为额定关合电流,它是表征断路器灭弧能力、触头和操动机构性能(de)重要参数之一.断路器合闸于有潜伏性故障(de)线路时,就要经历一个先合后跳(de)操作循环,此时只有断路器(de)额定关合电流大于冲击电流,才能可靠地开断. 5. 热稳定电流th I 表示断路器承受短路电流热效应(de)能力.我国规定4s 内所能承受(de)热稳定电流为额定热稳定电流.通常断路器(de)热稳定电流等于它(de)额定开断电流.6. 动稳定电流es i 动稳定电流亦称为极限通过电流,是指断路器承受短路电流电动力效应(de)能力.即指断路器处在合闸位置时,允许通过(de)短路电流最大峰值.动稳定电流决定于导电部分及支持绝缘子部分(de)机械强度,并决定于触头(de)结构形式.7. 全开断（分闸）时间ab t 全开断时间是指断路器从接到分闸命令瞬间到电弧完全熄灭为止(de)时间间隔.全开断时间是用来表征断路器开断过程快慢(de)一种参数.该参数是断路器固有分闸时间与燃弧时间之和.8. 合闸时间on t 合闸时间是指断路器从接到合闸命令瞬间到各相(de)触点均接触为止(de)时间间隔.9. 额定断流容量Nbr S 断流容量综合反映断路器(de)开断能力,与额定电压和额定开断电流两个因素有关,Nbr S =3N U Nbr I互感器 互感器(de)主要作用是：把高电压和大电流按比例地换成低电压（100V 或100/3V ）和小电流（5A 或1A ）,以便提供测量和继电保护所需(de)信号,并使测量仪表和继电保护装置标准化、小型化；把高电压（一次）部分与低电压（二次）部分相互隔离,且互感器二次侧均接地,以保证运行人员和设备(de)安全. 互感器(de)分类及作用是什么互感器二次侧为何必须接地互感器分为电压互感器,电流互感器和新型互感器,（作用同上）互感器二次侧均接地,以保证运行人员和设备(de)安全.电流互感器在运行中,为什么二次绕组不允许开路当电流互感器二次绕组开路时,2•I =0,则二次侧磁动势2•F =0,而使一次侧磁动势1•F 全部用来励磁,即0•F =1•F ,从而使铁心中(de)合成磁动势较正常情况下增大很多倍,并使铁心严重饱和.铁心中磁通(de)变化d φ/dt 成正比,因此,二次绕组将在磁通过零时,感应产生很高(de)尖顶波电动势,其值可达数千甚至上万伏,这对工作人员及仪表、继电器等都是极其危险(de).同时由于磁感应强度剧增,铁心损耗大大增加,铁心会产生严重过热,损坏线圈(de)边缘.此外铁心中还会有剩磁,使互感器误差增大.因此,电流互感器在运行中,二次回路是不允许开路(de).若需断开某个仪表和继电器,必须先将该仪表或继电器绕组短路后,才能断开仪表和继电器.第三章电气设备(de)分类与系统一次设备：生产,输送,分配和使用电能(de)设备二次设备：一次设备和系统(de)运行状态进行测量,控制,监视和保护(de)设备 电力系统分为：发电系统,输变电系统,配电系统,用电系统2、火电厂(de)生产流程及特点火电厂(de)种类虽很多,但从能量转换(de)观点分析,其生产过程却是基本相同(de),概括地说是把燃料（煤）中含有(de)化学能转变为电能(de)过程.整个生产过程可分为三个阶段：① 燃料(de)化学能在锅炉中转变为热能,加热锅炉中(de)水使之变为蒸汽,称为燃烧系统；② 锅炉产生(de)蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机旋转,将热能转变为机械能,称为汽水系统；③由汽轮机旋转(de)机械能带动发电机发电,把机械能变为电能,称为电气系统.分类标准：按燃料,按原动机,按供出能源,按发电厂总装机容量,按蒸汽压力和温度,按供电范围特点：1布局灵活.2一次性投建设资少3耗煤量大4动力设备繁多5大型发电机组有停机到开机并带满负荷时间久6各种排放物污染大3水力发电：生产过程,从河流高处火水库内引水,利用水(de)压力或流速冲动水轮机旋转,将水能转变成机械能,然后由水轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能.特点：能量转换过程中损耗小,发电效率高分类：堤坝式水电厂,引水式发电厂和混合式水电厂特点：1水能是再生能源2可综合利用3发电成本低,效率高4运行灵活5可储蓄可调节6建设和生产受自然环境影响7建设投资大,工期长4抽水蓄能电厂工作原理抽水蓄电厂是以一定水量作为能量载体,通过能量转换向电力系统提供电能.为此,其上、下游均需有水库以容蓄能量转换所需要(de)水量.在抽水蓄能电厂中,必须兼备抽水和发电两类设施.在电力负荷低谷时（或丰水时期）,利用电力系统(de)富余电能（或季节性电能）,将下游水库中(de)水抽到上游水库,以位能形式储存起来；待到电力系统负荷高峰时（或枯水时期）,再将上游水库中(de)水放下,驱动水轮发电机组发电,并送往电力系统,这时,用以发电(de)水又回到下游水库.显而易见,抽水蓄能电厂既是一个吸收低谷电能(de)电力用户（抽水工况）,又是一个提供峰荷电力(de)发电厂在电力系统中作用：调峰,填谷,备用,调频,调相,黑启动,蓄能第二节输变电系统输变电系统组成：变换电压(de)设备,接通和开断电路(de)开关电器,防御过电压,限制故障电流(de)电器,无功补偿设备,载流导体,接地装置功能：将发电厂生产(de)电能经过输变电系统配给给配电系统和用户电气主接线形式：有汇流母线和无汇流母线,有汇流母线(de)形式有单母线,单母线分段,单母线分段带旁路母线,双母线,双母线分段,双母线带旁路母线和一台半断路器接线.无汇流母线形式有单元接线,桥式接线和角形接线.双母线带旁路断路器(de)电器主接线形式检修某一出线时,不中断回路步骤：w2,w1正常供电,接通旁路断路器QF2旁边(de)母线隔离开关和和旁路母线隔离开关,再闭合QF2,是旁路母线W3带点,若W3故障则由几点保护装置断开QF2,若W3正常,闭合QS4,断开QF4,再断开QF4两端隔离开关,此时即可不中断回路供电检修高压直流输电系统就是将送端系统(de)高压交流电,经换流变压器变压,由换流器将高压交流转换成高压直流,通过直流输电线路输送到另一端换流站,再由换流器将高压直流转换成高压交流,然后经过换流变压器与受端交流电网相连,将电能送至受端系统.通常将交流转换成直流称为整流,实现整流功能(de)装置称为整流器；将直流转换成交流称为逆变,实现逆变功能(de)装置称为逆变器.整流器和逆变器统称为换流器.配电系统组成及作用：配电系统处于电力系统末端,把发电系统或输变电系统与用户连接起来,向用户分配电能和供给电能(de)重要环节,组成包括配电变电站,高低压配电线路和接户线在内(de)整个配电网和设备常用(de)几个重要指标1.供电可靠率 供电可靠率=1—（统计期间总时间用户平均停电时间）×100% 2.网损率 网损率=总供电量电力网电能损耗量×100% 3.电压合格率 电压合格率是指电力系统某点电压在统计时间内电压合格(de)时间占总时间(de)百分比.电压合格率有日电压合格率、月电压合格率和年电压合格率之分.电压系统负荷 按供电(de)可靠性划分一类负荷（亦称一级负荷）二类负荷（亦称二级负荷）三类负荷（亦称三级负荷）负荷曲线：描述某一段时间内用电负荷(de)大小随时间变化规律(de)曲线 日负荷曲线是描述一天24h 负荷变化情况(de)曲线,分为日有功负荷曲线和日无功负荷曲线.日负荷曲线对电力系统(de)规划设计和运行十分有用,它是安排日发电计划、确定各发电厂发电任务和系统运行方式以及计算用户日用电量等(de)重要依据.年负荷曲线是描述一年内每月（或每日）最大有功负荷随时间变化情况(de)曲线,分为年最大负荷曲线和年持续负荷曲线.年最大负荷曲线是描述一年内每月（或每日）最大有功负荷随时间变化情况(de)曲线.年持续负荷曲线是按一年内系统负荷数值(de)大小及其持续小时数依次由大到小排列绘制而成(de)曲线.这种曲线可用来安排发电计划及进行可靠性估计.如果用户始终保持最大负荷P m ax 运行,经过T m ax 时间后所消耗(de)电能恰好等于全年(de)实际耗电量,则称T m ax 为年最大负荷利用小时数,即T m ax =m ax P A =m ax 1P 87600Pdt 年最大负荷利用小时数(de)大小,在一定程度上反映了实际负荷在一年内(de)变化程度.消弧线圈(de)作用及其使用范围：当发生单相接地故障时,接地故障与消弧线圈构成另一个回路,接地故障相接地电流中增加了一个感性电流,和装设消弧线圈前(de)容性电流方向相反,相互补偿较少了接地故障点(de)故障电流,使电弧易于自行熄灭,从而避免引起各种危害,提高了供电可靠性,范围：3-6kv 电力网30A,10kv 电力网20A,35-60kv 电力网10A消弧线圈一般运行在过补偿状态原因：在过补偿方式下,即使电力网运行方式改变,也不会发展成为全补偿方式,致使电力网发生谐振,同事,由于消弧线圈有一定(de)裕度,今后电力网发展线路增多,对地电容增加后,原有消弧线圈还可以继续使用.第四章 设备工作接地与保护接地第一节 概述工作接地 为了保证电气设备在正常或发生故障情况下可靠工作而采取(de)接地.工作接地一般都是通过电气设备(de)中性点来实现(de),所以又称为电力系统中性点接地.保护接地为了保证工作人员接触时(de)人身安全,将一切正常工作时不带电而在绝缘损坏时可能带电(de)金属部分接地,称为保护接地.保护接零在中性点直接接地(de)低压电力网中,把电气设备(de)外壳与接地中性线（也称零线）直接连接,以实现对人身安全(de)保护作用,称为保护接零（或简称接零）.防雷接地为了防止雷击和过电压对电气设备及人身造成危害,必须将强大(de)雷电流安全导入大地,以此为目(de)(de)接地称为防雷接地,也称过电压保护接地.防静电接地为消除生产过程中产生(de)静电积累引起触电或爆炸而设置(de)接地称为防静电接地.第二节工作接地（中性点接地）我国电力系统(de)中性点接地方式主要有四种,即中性点不接地（中性点绝缘）、经消弧线圈接地、中性点直接接地和经电阻接地.根据电力系统中发生单相接地故障时接地故障电流(de)大小,可将中性点接地(de)方式分为两类：一类是小电流接地系统,包括中性点不接地和经消弧线圈接地;另一类为大电流接地系统,包括中性点直接接地和经电阻接地.电力系统中性点经消弧线圈接地时,有三种补偿方式,即全补偿方式、欠补偿方式和过补偿方式.①若选择消弧线圈(de)电感时,使得I L=I C,则接地电容电流将全部被补偿,接地故障点电流为零,此即全补偿方式.采用全补偿方式使接地电流为零似乎很理想,但实际上此时容抗等级感抗,系统会发生串联谐振,产生很大(de)谐振电流,并在消弧线圈(de)阻抗上形成很高(de)电压降,使中性点(de)对地电位大为升高,可能会损坏设备(de)绝缘.②若I L＜I C,则接地故障点有未被补偿(de)电容电流流过,这种补偿方式称为欠补偿方式.采用欠补偿方式时,当电力网运行方式改变而切除部分线路时,整个电力网对地电容抗将减小,有可能发展为全补偿方式,导致电力网发生谐振,危及系统安全运行；此外,欠补偿方式容易引起铁磁谐振过电压等其他问题,所以很少被采用.③若I L＞I C,则接地故障点有剩余(de)电感电流流过,这种补偿方式称为过补偿方式.在过补偿方式下,即使电力网运行方式改变而切除部分线路时,也不会发展成为全补偿方式,致使电力网发送谐振.同时,由于消弧线圈有一点(de)裕度,今后电力网发展,线路增多、对地电容增加后,原有消弧线圈还可以继续使用.因此,实际上大多采用过补偿方式.保护接地与接零方式混用(de)危害及中性线重复接地(de)必要性如果同时采用了接地和接零两种保护方式,若实行保护接地(de)设备发生故障,则中性线(de)对地低呀压将会升高到电源相电压(de)一半或更高.这时,实行保护接零(de)所有设备上,便会带有统样(de)高电位,使设备外壳等金属部分将呈现较高(de)对地电压,从而危及操作人员(de)安全.所以同一低压配电系统内,保护接地与保护接零这两种不同(de)方式一定不能混用.在中性点直接接地(de)低压配电系统中,为确保接零保护方式(de)安全可靠,防止中性线断线所造成(de)危害,系统中除了工作接地外,还必须在整个中性线(de)其他部位再行接地,称之为重复接地.当中性点直接接地(de)低压配电系统实行重复接地后,可保证在万一出现中性线断线(de)情况下,配电系统(de)保护方式可以从保护接零(de)TN方式转化为保护接地(de)TT方式,从而减轻触点(de)危险程度.保护接地方式及其作用：1 IT接地,通过降低接地电阻Re以及限制设备外壳接地电压Ue(de)值 2 TT接地通过接地电流使回路(de)过电流装置动作而切断故障电路3TN 接地一般情况下使熔断器熔断或自动开关跳闸,从而切断电源保障人生安全.一台半断路器接线单元接线双母线带旁路母线接线 QF2—专用旁路断路器；QS1、QS2—旁路隔离开关；W3—旁路母线第五章 电压、功率及电能损耗(de)计算工程上常用(de)几个计算量1. 电压降落 指网络元件首、末端电压(de)相量差（1•U —2•U ）2. 电压损耗 指网络元件首、末端电压(de)数值差（1U —2U ） 电压损耗=N U U U 21-×100% 3. 电压偏移 指网络中某点(de)实际电压值与网络额定电压(de)数值差（N U U -）电压偏移常以百分比值表示,即 电压偏移=NN U U U -×100% 4. 输电效率 指线路末端输出(de)有功功率2P 与线路首端输入(de)有功功率1P (de)比值,常以百分值表示,即 输电效率=%10012⨯P P 中枢点是指那些反映系统电压水平(de)主要发电厂或枢纽变电站(de)母线,系统中大部分负荷由这些节点供电.1. 逆调压 高峰负荷时升高电压（N U ）、低谷负荷时降低电压（N U ）(de)中枢点电压调整方式,称为逆调压.这种方式适用于中枢点供电线路长,负荷变化范围较大(de)场合.2. 顺调压 高峰负荷时允许中枢点电压略低（N U ）、低谷负荷时允许中枢点电压略高（U）.N3.常调压在任何负荷下都保持中枢点电压为基本不变(de)数值,取（~）UN第六章短路故障分析与计算短路所谓“短路”就是电力系统中一切不正常(de)相与相之间或相与地之间发生通路(de)情况.短路(de)四种类型三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路有名值（任意单位）标幺值标幺值=位）基准值（与有名值同单序阻抗：元件三相参数对称时,元件两端某一序(de)电压降与通过该元件同一序电流(de)比值.。
电气工程概论电机电器及其控制技术课件
并安装火灾报警系统。
03
电磁辐射
高电压、大电流的电气设备可能产生电磁辐射，对人体健康造成潜在威
胁。为减少电磁辐射的影响，应合理规划布局，保持安全距离，并采取
屏蔽措施。
电气工程对环境的影响与防治措施
能源消耗
电气工程中的大量用电设备会消耗大量能源，加剧能源危机。为降低能源消耗，应推广节 能技术和设备，提高能源利用效率。
电器控制技术的应用与发展趋势
应用领域
电器控制系统广泛应用于工业自动化、智能家居、农业机械等领域 ，提高了生产效率和设备性能。
技术发展趋势
随着技术的不断进步，电器控制系统正朝着智能化、网络化、模块 化和集成化的方向发展，提高了系统的可靠性和可维护性。
未来展望
未来，随着人工智能和物联网技术的不断发展，电器控制系统将更加 智能化和自适应化，能够更好地满足各种复杂的应用需求。
电器的分类与工作原理
断路器
用于切断或闭合电路的电器，当 电流超过一定值时会自动断开。 工作原理基于电磁感应定律和热
效应。
接触器
用于远距离控制电动机等负载的启 动和停止。工作原理基于电磁感应 定律和机械运动原理。
继电器
一种控制电器，用于实现自动控制 和保护电路。工作原理基于电磁感 应定律和电路保护原理。
积极开发太阳能、风能、水能等可再生能源，减少化石能源的消 耗，降低碳排放。
节能减排技术的研究与应用
推广节能灯具、节能空调等节能设备，研究新型的节能减排技术， 提高能源利用效率。
循环Байду номын сангаас济与资源回收
建立废弃物回收和资源再利用体系，实现资源的循环利用，减少对 环境的负担。
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电器控制系统的设计原则与方法
最新电气工程概论第二章-交流电机ppt课件
2 机械特性
（八） 异步电动机的调速
1 交流调速系统发展方向 （1）一般性能的节能调速 （2）高性能交流调速系统 （3）特大容量和极高转速的交流调速
2 异步电动机的调速 （1）变极调速 （2）变频调速 （3）变转差率调速
1）改变定子端电压 2）改变转子电阻
（4）异步电动机矢量变换控制系统
2.排脓 脓成顶软者用尖刀片挑破脓头，小 镊子钳出脓头或吸引器吸出脓栓。切开时 不可切及周围浸润部分，且忌挤压。
六、预防与调护
①禁忌早期切开引流及挤压、挑刺、灸法，以免 脓毒扩散，入侵营血，内犯心包，引起疔疮走黄 之危证。
难点：注意禁忌早期切开引流及挤压、挑 刺、灸法等，避免发生疔疮走黄之危证。
一、概述
1、定义：鼻疔是指发生在鼻尖、鼻翼及鼻 前庭部位的疖肿。以局部红肿疼痛，呈粟 粒状突起，有脓点为特征。若因邪毒壅盛， 正气虚弱，以致邪毒内陷，可转为疔疮走 黄的重证。
2、现代医学病名：相当于西医学的鼻疖。 3、糖尿病人、抵抗力低者易发本病。
链的磁通；转子绕通过电流产生的仅与其自身相匝链的磁 通。
（三） 异步电机的运行方式
转差率s：旋转磁场的转速n1与转子转速n的差值与同步速 度n1的比值。可根据转差率来判断异步电机的运行状态。
1 电动机运行状态：0<s<1 2 发电机运行状态:-∞<s<0 3 电磁制动运行状态:在外力的作用下，转子转速与旋转磁
二、病因病机
1.邪毒外袭，火毒上攻 ①因挖鼻、拔鼻毛 损伤肌肤或毛根，风热邪毒乘机而入，内 犯于肺，郁而化火，内外邪毒壅聚鼻窍而 致病。 ②恣食膏梁厚味、辛辣炙搏、肺胃 积热，以致火毒结聚，循经上犯鼻窍而为 病。
2.火毒炽盛，内陷营血 正气虚弱，火毒势 猛，以致邪毒内陷，入犯营血及心包，而 成疔疮走黄之危候。
电机与电气控制2
电机与电气控制31、变频调速异步电动机调速中，改变电源频率的调速方法。
32、三相异步电机能耗制动的原理能耗制动是在电动机停止切除定子绕组三相电源的同时，定子绕组接通直流电源，产生静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的相互作用，产生一个制动转矩进行制动。
33、三相异步电机反接制动的工作原理反接制动是在电动机停止时，改变定子绕组三相电源的相序，使定子绕组旋转磁场反向，转子受到与旋转方向相反的制动转矩作用而迅速停车。
34、短路保护和过载保护有什么区别？短路时电路会产生很大的短路电流和电动力而使电气设备损坏。
需要迅速切断电源。
常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。
电机允许短时过载，但长期过载运行会导致其绕组温升超过允许值，也要断电保护电机。
常用的过载保护元件是热继电器。
35、电机起动时电流很大，为什么热继电器不会动作？由于热继电器的热元件有热惯性，不会变形很快，电机起动时电流很大，而起动时间很短，大电流还不足以让热元件变形引起触点动作。
36、在什么条件下可用中间继电器代替交流接触器？触点数量相同、线圈额定电压相同、小电流控制时可以替换。
37、常用继电器按动作原理分那几种？电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式，时间与温度(热)继电器等。
38、在电动机的主回路中，既然装有熔断器，为什么还要装热继电器？他们有什么区别？熔断器只能用作短路保护，不能用作过载保护；而热继电器只能用作过载保护，不能用作短路保护。
所以主回路中装设两者是必需的。
39、热继电器的作用热继电器是利用电流的热效应原理来工作的电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护及其他电气设备发热状态的控制。
40、额定工作制有那几种？额定工作制：8小时工作制、长期工作制、短时工作制、断续周期工作制。
41、三相交流电动机反接制动和能耗制动分别适用于什么情况？反接制动适用于不经常起制动的10KW以下的小容量电动机。
能耗制动适用于要求制动平稳、准确和起动频繁的容量较大的电动机。
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柴 油 机
发电机
励磁机
整 流 柜
燃油箱
牵引电动机
电传动内燃机车动力关系示意图
3）船舶
内燃机—电力 推进：
舰船内燃机—电力推进感应电动机
4）汽车
自动伸缩 天线电机 空气净化器 后部空调 后雨刷电机(2) 后灯雨刷(2) 天窗控制电机 时钟步进电机 录音机电机 DVD电机 里程表步进电 机 座椅滑动控制电机 座椅升降电机 座椅角度调整电机 空气靠垫泵 电动按摩坐垫
1. 电力工业
1）汽轮发电机
应用： 火力发电厂； 核电厂；
汽轮发电机正在安装转子
2）水轮发 电机
应用： 水力发电厂
世 界 上 最 大 的 水 轮 发 电 机 在 三 峡 电 站 安 装
定子
3）风力发电机
应用： 风力发电厂
永磁外转子
永 磁 外 转 子 大 型 力 发 电 机
2. 工业生产部门与建筑业
前雨刷电机(2) 风挡清洁泵(2)
起动电机 热量回收泵 自动水平校正器 自动调速泵 油门控制电机
碰撞缓冲器 控制电机 自动门锁电机 燃油泵 自动窗电机(4) 后视镜电机(2) 减震直线电机(4) 前灯雨刷(2) 自动空调执行器 真空泵 散热器风扇电机 油冷却扇电机 空调热风电机 阻流片控制电机
5）电动车
纯电动车； 混合动力车； 无轨电车； 有轨电车； 电瓶车； 电动自行车； …
5）电动车
纯电动车； 混合动力车； 无轨电车； 有轨电车； 电瓶车； 电动自行车； …
.控制器 .逆变器 .内燃机 .发电机 .驱动电机 .辅助电机 .锂电池 .油箱
6）磁悬浮列 车驱动
7）直线电动 机轮轨车辆
应用： 机床； 轧钢机； 鼓风机； 水泵； 起重机； 传送带； 生产线； …
电 梯 用 永 磁 曳 引 电 动 机
3. 交通运输业
电 力 机 车 直 流 牵 引 电 动 机
1）电力机车 与城市轨道 交通
电气化铁路； 地铁； 无轨电车； …
2）内燃机车
电传动内燃机车： 直流—直流； 交流—直流； 交流—直流—交流… …