电工基础第七章
电工基础第7章知识要点解读
第7章 第1页共4页*第7章 变压器与电动机知识要点解读一、变压器1.变压器的基本原理变压器是利用互感原理工作的静止电气设备，由铁心和线圈组成。
与交流电源相接的线圈，称为原线圈，又称初级线圈或一次线圈（一次侧），与用电设备（如电灯、电动机等）或电路元件（如电阻、电感等）相接的一个线圈叫副线圈，又称次级线圈或二次线圈（二次侧）。
（1）变换交流电压变压器原、副边线圈的电压比等于它们的匝数比，即21U U ＝21N N ＝n 如果N 1<N 2，n <1，称为升压变压器。
如果N 1>N 2，n >1，称为降压变压器。
（2）变换交流电流变压器工作时原、副线圈的电流与线圈的匝数成反比，即21I I ＝12N N ＝n 1 （3）变换交流阻抗变压器副边接上负载z 2时，相当原边接上一个阻抗为n 2z 2的负载，即z 1＝n 2z 22.变压器的种类（1）按用途分变压器按用途分有电力变压器、试验变压器、仪表变压器和特殊用途变压器等。
（2）按相数分变压器按相数分有用于三相系统的升、降电压的三相变压器和用于单相负荷及组成三相变压器组的单相变压器。
（3）按绕组形式分第7章 第2页共4页变压器按绕组形式分有三绕组变压器、双绕组变压器和自耦变压器等。
（4）按铁心形式分变压器按铁心形式分有芯式变压器和壳式变压器。
（5）按冷却方式分变压器按冷却方式分有油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器和蒸发冷却变压器等。
3.变压器的功率和效率（1）变压器的功率变压器原边的输入功率P 1 = U 1I 1 cos ϕ1变压器副边的输出功率P 2 = U 2I 2 cos ϕ2变压器功率损耗包括铁损和铜损两部分，即ΔP = P Cu ＋P Fe变压器的功率损耗等于输入功率与输出功率之差，即ΔP = P 1 – P 2（2）变压器的效率变压器的效率为变压器输出功率与输入功率的百分比，即%10012⨯=P P η 4.常用变压器（1）电力变压器为有效解决输电要经济用电要安全的矛盾，在电力系统中广泛采用了电力变压器。
电工与电子技术基础第7章答案
电工与电子技术基础第7章答案第7章直流稳压电源习题参考答案7.1单相半波整流电路如图7.1所示。
已知负载电阻RL＝600Ω，变压器副边电压U2＝20V。
试求输出电压UO、电流的平均值IO及二极管截止时承受的最大反向电压UDRM。
解：U0=0.45U2=0.45某20=9（V）I0= 9U0==15（mA）RL600UDRM=2U2=2某20=28.2（V）7.2有一电压为110V、负载电阻为55Ω的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电。
试求变压器副边电压和输出电流的平均值，并计算二极管的电流ID和最高反向电压UDRM。
如改用半波整流电路，重新计算上述各量。
解：采用单相桥式整流电路时∵U0=0.9U2∴U2=U0110==122（V）0.90.9110=2(A)I0=5511ID=I0=某2=1(A)22UDRM=2U2=2某122=173（V）当采用单相半波整流电路时U2=110U0==244（V）0.450.45110=2(A)I0=55ID=I0=2(A)UDRM=2U2=2某244=346（V）7.3单相桥式整流电路中，不带滤波器，已知负载电阻R＝360Ω，负载电压UO＝90V。
试计算变压器副边的电压有效值U2和输出电流的平均值，并计算二极管的电流ID和最高反向电压UDRM。
解：采用单相桥式整流电路时∵U0=0.9U2∴U2=U090==100（V）0.90.915590=0.25(A)36011ID=I0=某0.25=0.125(A)22I0=UDRM=2U2=2某100=141.2（V）7.4单相桥式整流电路如图7.4所示。
已知负载电阻RL＝360Ω，变压器副边电压U2＝220V。
试求输出电压UO、电流的平均值IO及二极管的电流ID二极管截止和最高反向电压UDRM。
解：U0=0.9U2=0.9某220=198（V）I0=ID=U0198==0.55（mA）RL36011IO=某0.55=0.275(mA)22UDRM=2U2=2某220=311（V）7.5在单相桥式整流电容滤波电路中，若发生下列情况之一时，对电路正常工作有什么影响？①负载开路；②滤波电容短路；③滤波电容断路；④整流桥中一只二极管断路；⑤整流桥中一只二极管极性接反。
电工基础-正弦交流电的基本概念
本章介绍了交流电的基本概念以及交流电的表示法。 大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、 电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势。
一、正弦交流电的主要参数 1．周期与频率
交流电完成一次循环变化所用的时间叫做周期 T
2 ； ω
1 周期的倒数叫做频率 f ；角频率与频率之间的关系为 T
i ( t ) = Imsin( t i 0) u ( t ) = Umsin( t u0) e ( t ) = Emsin( t e0)
i ( t ) = Imsin( t i0) u ( t ) = Umsin( t u0) e ( t ) = Emsin( t e0) 式中，Im、Um、Em 分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅 (也叫做峰值或最大值)，电流的单位为安培(A)，电压和电动 势的单位为伏特(V)； 叫做交流电的角频率，单位为弧度/秒 (rad/s)，它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度； i0、u0、 e0 分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相，单位为弧 度 rad 或度( )，它表示初始时刻(t = 0 时)正弦交流电所处 的电角度。 振幅、角频率、初相这三个参数叫做正弦交流电的三要素。 任何正弦量都具备三要素。
二、波形图表示法
图 7-2 正弦交流电的波形图举例
三、相量图表示法
正弦量可以用最大值相量或有效值相量表示，但通常用 有效值相量表示。
1.振幅相量表示法
最大值相量表示法是用正 弦量的最大值做为相量的模(大 小)、用初相角做为相量的幅角， 例如有三个正弦量为 e = 60 sin( t＋60 °) V u = 30 sin( t＋30 °) V i = 5 sin( t－30°) A 图 7-3 正弦量的振幅相量图举例 则它们的最大值相量图如图 7-3 所示。
电工第7章考试题
［电工基础］第七章测试题姓名分数一、判断题 2×15=301、正弦交流电的平均值就是有效值。
﹝﹞2、正弦交流电的有效值除与最大值有关外，还与它的频率有关。
﹝﹞3、正弦交流电的相位，可以决定正弦交流电在变化过程中瞬时值的大小和正负。
﹝﹞4、初相的范围应是—π~π。
﹝﹞5、两个同频率正弦量的相位差，在任何瞬间都不变。
﹝﹞6、只有同频率的几个正弦量的矢量，才可以画在同一个矢量图上进行分析。
﹝﹞7、两个同频率正弦交流电压之和任是正弦交流电压。
﹝﹞8、若某正弦量在t=0时的瞬时值为正，则该正弦量的初相为正；反之则为负﹝﹞9、正弦交流电的有效值是最大值的0.637倍。
﹝﹞10、10A直流电和最大值为14.1A的正弦交流电，分别流过阻值相同的电阻。
在相等的时间内，它们发出的热量一样多。
﹝﹞11、一只额定电压为220V的白炽灯，可以接在最大值为311V的交流电源上﹝﹞12 、初始值为零的正弦量，其初相一定为零。
﹝﹞13 、n个不同频率的正弦交流电之和任为正弦交流电。
﹝﹞14、用交流电表测得交流电的数值是平均值。
﹝﹞15、同频率正弦量i1、i2、i3，当i1滞后i2，i2滞后i3时，i1一定滞后i3﹝﹞二、选择题４０×3分1、人们常说的交流电压220V、380V，是指交流电压的﹝﹞。
Ａ最大值Ｂ瞬时值Ｃ有效值Ｄ平均值2、一个电容器的耐压值为290V，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值可以是﹝﹞Ａ150v Ｂ180v Ｃ200v Ｄ220V3、关于交流电的有效值，下列说法正确的是﹝﹞A 最大值是有效值的√3倍B 有效值是最大值的√2倍C 最大值为311V的正弦交流电，可以用220V的直流电代替D 最大值为311V的正弦交流电压，就其热效应而言，相当于一个220v的直流电压、，在t=0时，其瞬时值将﹝﹞4、某正弦交流电流的初相角Φ=−π2Ａ等于零Ｂ小于零Ｃ大于零Ｄ不能确定5、u=10sin（ωt+15º）V与i=10sin(2ωt+15º)A的相位差是﹝﹞Ａ0ºＢ30ºＣ—30ºＤ不能确定6、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A和30A，当i1+i2的有效值为10A 时，i1与i2的相位差是﹝﹞A 0ºB 45ºC 90ºD 180º)V,当t=0.01秒时的值﹝﹞7、某交流电压u=100sin(100πt+π6Ａ50VＢ86.6VＣ--86.6VＤ−50V8、某交流电压u=100sin(10πt−45º)V,交流电的频率是﹝﹞HzＡ50 Ｂ10 Ｃ 5 Ｄ19、常用的表示正弦量的方法不对的是﹝﹞A 解析式法B 矢量法C 比对法D 波形图法10、对非正弦波进行谐波分析时，与非正弦周期波频率相同的分量称为﹝﹞Ａ谐波Ｂ直流分量Ｃ基波Ｄ二次谐波)A,11、两个正弦交流电流的解析式是：i1=10sin(314t+π6)A,这两个交流电流相同的量是﹝﹞i2=10√2sin(100πt+π4A 最大值B 有效值C 周期D 初相12、已知一交流电流，当t=0时的值i=1A，初相位为30º，则这个交流电的有效值为﹝﹞Ａ0.5A Ｂ 1.414A Ｃ1A Ｄ2A13、一个热继电器接在10V的直流电源上，产生一定的热功率。
《电工专业技术基础》第七章试题
《电工技术基础》第七章试题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2《电子技术基础》第七章试题一、填空题1、U、V、W是三相交流发电机的三个绕组，它们的电阻不计，每相产生的感应电动势可表示为：e U=311sin314tv，e V=311sin（314t-120o）V,e W=311sin(314t+120o)V,负载由三只相同的灯泡接成星形，若能正常发光，可知，灯泡的额定电压是V2、三相对称负载作星形连接时，U Y= U1，I Y= I Y，此时电流为。
3、三相对称负载作三角形连接时，UΔΦ= U1，且IΔ1= IΔΦ，各线电流比相应的相电流度。
4、工厂中一般动力电源电压为V，照明电源电压为V、V以下的电压称为安全电压。
5、触电对人体的伤害度与、、、以及等因素有关。
6、三相三线制电源供电时，在中线不直接接地的电力网中，应将电器设备的金属外壳用连接起来，叫做保护措施。
7、有一对称三相负载接成星形，每相负载的阻抗为22欧，功率因数为0。
8，测出负载中的电流为10A，则三相电路的有功功率为，如果保持电源线电压不变，负载改为三角形连接，则三相电路的有功功率为。
8、三相交流电是三个、、的单相交流电按一定方式供电。
9、习惯上三相交流电的相序为。
10、在三相四线制中，零线也叫地线，常用色或色线来表示，三相火线常用、、三色表示。
11、三相四线制供电系统，可传送V和V两种电压，该供电系统用符号“”表示。
12、在三相四线制中，线电压分别超前相应的相电压度。
13、当三相负载对称时，三相功率的计算式为。
14、发电机是利用原理制成的，它是其他形式的能转换为电能的设备。
15、电动机按使用电源相数不同分为和，在电动机中，鼠笼式电动机结构简单，价格低廉，运行可靠，使用极为广泛。
16、鼠笼式电动机主要由和两部分组成，前者由和组成，后者由、、和组成。
电工技术基础(王英)课后题答案第7章
3
图 7-1 铁磁性物质的磁滞回线图 图 7-2 软磁和硬磁材料的磁滞回线 图 7-3 矩磁材料的磁滞回线
磁化曲线 不同的磁性材料，其磁滞回线和磁化曲线也不同。图 7-4 给出了三种常用磁 性材料的磁化曲线。
图 7-4 磁化曲线 a-铸铁 b-铸钢 c-硅钢片
7.1.3 直流磁路
1.基本概念
直流磁路由直流电励磁，励磁线圈中的电流取决于外施电压和线圈电阻，即 I = U 。 R
(a) 增大
(b) 减小 (c) 保持不变
分析：直流电磁铁U = IR ，而交流电磁铁的U = IR + (−eL ) + (−eσ ) ，即同样的电压，交流
Fm
= 107 16π
Bm2 S
(N)
注意：即使是额定电压相同的交、直流电磁铁，也绝不能互换使用。若将交流电磁铁接
5
在直流电源上，由于线圈的感抗为零，会使线圈中的电流比接在相同电压的交流电源上的电 流大出许多倍，将导致线圈过热而烧毁。
6
7.2 判断题精解
1、 磁感应强度一定时，磁场强度与铁磁材料的磁导率成正比。
7
∑ 分析：磁路也可以像电路那样有多条分支，但各分支的磁通应满足 Φ = 0 。
答案：错 10、 为了保护励磁线圈不出现短路故障，电磁铁铁心通常设有短路环。 分析：交流电磁铁的吸力在零与最大值之间脉动，脉动的频率是电源频率的两倍。这种脉动 将使铁心产生机械振动，为了防止振动，可在铁心上装阻尼环。阻尼环为一短路环，受交变 磁通的感应，环内会产生滞后磁通的感应电流。因此阻尼环所包围的铁心部分中的磁通与环 外铁心部分的磁通有一定的相位差，使两部分的磁通和吸力不能同时降为零，消除了振动和 噪声。 答案：错
为Φ 。
电工基础第七章
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18
7.1 触电及防护
（3）跨步电压触电 当人体位于不同电位的大地上，行走迈开（约 0.8m）时，两腿之间的电位差（电压）称为跨步电 压。
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19
7.1 触电及防护
当输电线断线、掉落在地面上时，地面上形成了 一个以输电线落地点为中心的电位分布区域，在输 电线落地点周围20m之间的半径范围之内，产生电 位差（漏电压）。
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16
7.1 触电及防护
（2） 两相触电 当人体的不同部位同时接触到两根相线时，相线、 人体、相线形成电流回路，造成人体触电的现象称 为两相触电。
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17
7.1 触电及防护
发生两相触电时，加在人体上的电压为两根相线 之间的电压（即线电压）为380V，因此两相触电的 电流比单相触电的电流大得多，触电的危害比单相 更为严重。
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12
7.1 触电及防护
通过人体电流的频率及大小对人体伤害程度的关系表
电流的频率
通过人体电流的大小（mA）
成年女性
成年男性
人体伤害的程度
直流电流
3.5
40~60Hz 交流电流
0.7
5.2
有轻微的麻木或针刺感觉。 1.1
直流电流
51
40~60Hz 交流电流
10.5
76
感觉麻刺、疼痛、痉挛、
血压升高等症状，但还能
保护接地是最基本的电气防护措施。保护接地适 用于中线不接地的三相三线制供电系统。
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7.1 触电及防护
（3）采取保护接零的措施
保护接零是指：将电气设备不带电的金属部分与输电 线的零线（即：中线）之间做良好的金属连接。
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21
7.1 触电及防护
电工基础第七章
教案用纸
三、周期性非正弦量的有效值、平均值和功率
1．有效值
让一周期性非正弦交流电和一直流电分别通过一等值电阻，若在相同时间内两者所消耗的电能相等，此直流电的数值就称为该非正弦交流电的有效值。
非正弦量的有效值等于歌词谐波有效值平方和的平方根。
2．平均值
周期性非正弦交流电在一个周期内的平均值等于它的直流分量。
3．波形因数、波顶因数及畸变因数
1）波形因数：周期性交流量的有效值与平均值之比称为波形因数。
2）波顶因数：周期性交流量的最大值与有效值之比称为波顶因数。
3）畸变因数：周期性交流量基波的有效值和它本身的有效值之比称为畸变因数。
4．功率
瞬时功率：瞬时电压与瞬时电流的乘积。
视在功率：电压有效值和电流有效值的乘积。
四、周期性非正弦线性交流电路的分析计算
对周期性非正弦线性交流电路的分析计算，通常采用谐波分析法。
步骤是：
1．写出给定的周期性非正弦量的谐波分量表达式；
2．分别求出各次谐波电动势单独作用时，电路中的谐波电流；
3．应用叠加原理，将各谐波电流进行叠加求得总电流。
五、滤波器
1．低通滤波器
抑制高频分量，让低频分量通过。
2．高通滤波器
抑制低频分量，让高频分量通过。
3．带通滤波器
让频带内的谐波分量通过，阻止频带以外的频带通过。
4．带阻滤波器
阻止一定频带信号，允许频带以外信号通过。
【总结回顾】周期性非正弦量，周期性非正弦量的分解，滤波器。
《电工技术基础》第七章试题
【电子技术根底】第七章试题一、填空题1、U、V、W是三相交流发电机的三个绕组，它们的电阻不计，每相产生的感应电动势可表示为：e U=311sin314tv，e V=311sin〔314t-120o〕V,e W=311sin(314t+120o)V,负载由三只相同的灯泡接成星形，假设能正常发光，可知，灯泡的额定电压是V2、三相对称负载作星形连接时，U Y= U1，I Y= I Y，此时电流为。
3、三相对称负载作三角形连接时，UΔΦ= U1，且IΔ1= IΔΦ，各线电流比相应的相电流度。
4、工厂中一般动力电源电压为V，照明电源电压为V、V以下的电压称为平安电压。
5、触电对人体的伤害度与、、、以及等因素有关。
6、三相三线制电源供电时，在中线不直接接地的电力网中，应将电器设备的金属外壳用连接起来，叫做保护措施。
7、有一对称三相负载接成星形，每相负载的阻抗为22欧，功率因数为0。
8，测出负载中的电流为10A，那么三相电路的有功功率为，如果保持电源线电压不变，负载改为三角形连接，那么三相电路的有功功率为。
8、三相交流电是三个、、的单相交流电按一定方式供电。
9、习惯上三相交流电的相序为。
10、在三相四线制中，零线也叫地线，常用色或色线来表示，三相火线常用、、三色表示。
11、三相四线制供电系统，可传送V和V两种电压，该供电系统用符号“〞表示。
12、在三相四线制中，线电压分别超前相应的相电压度。
13、当三相负载对称时，三相功率的计算式为。
14、发电机是利用原理制成的，它是其他形式的能转换为电能的设备。
15、电动机按使用电源相数不同分为和，在电动机中，鼠笼式电动机结构简单，价格低廉，运行可靠，使用极为广泛。
16、鼠笼式电动机主要由和两局部组成，前者由和组成，后者由、、和组成。
17、电动机定子绕组是由假设干线圈组成的三相绕组，每组绕组有两个引出线端，分别叫首端和尾端，三个首端分别用、、表示，三个尾端分别用、、表示。
18、旋转磁场的转速计算公式为。
电工基础教案第七章2
(2)实验确定同名端 有些设备中的线圈是封装起来的(如变压器),在这种情况下 , 可以通过实验测定两互感线圈的同名端.
S 1 3
US
Ⅰ
Ⅱ
G
2
4
首先用万用表的电阻挡确定哪两个接头是属于一个线圈,然后 将 任意一个线圈通过开关与干电池相连,将验流计或直流电流表 接在另一线圈两端,如图7.7所示.开关合上时,电流i1从初级线 圈的一端(和正极连接的一端)流入,且正在增加,若验流计
I1 U 2 N 2 1 = = = I 2 U 1 N1 n
说明:A.线圈中的电流与匝数成反比 B.若线圈中的电流大些,则为了降底损耗,制作时 所用导线要粗一些.电流小,为了节约材料可选用 细一些的导线.
C.实际应用中,空载时要使变压器的原线圈与电源断开,以 减少不必要的能量损耗. (c)阻抗变换: 从初级线圈a,b两端看进去的输入阻抗:
【例7.1】 判断如图所示互感线圈的同名端.
1 2 1 2 (a) 3 4 (b) (c) 3 4 1 * 2 3 4 5 6 *
解:根据同名端的定义,利用电磁感应定律判断. 图(a)中端钮1,4为同名端,2,3为同名端 图(b)中端钮1,4为同名端,2,4为异名端 图(c)中端钮1,4为同名端,1,6为同名端 3,6为同名端. 3.同名端的应用 引入同名端概念后,只要选择电流的参考方向,自感电压参考方向 和互感电压参考方向对同名端一致(即电流的参考方向从有标记的
5.理想变压器 理想变压器 (1)理想变压器在电路中的作用是变换信号和传输能量. (2)满足下列条件的变压器称为理想变压器. (a)没有漏磁通,即全耦合; (b)初,次级线圈电阻为零,即导线中没有电能损耗 (铜损); (c) 铁芯中没有涡流损耗和磁滞损耗,即没有铁损; (d)铁芯中的磁导率μ趋近于无穷大,原副线圈中的感 抗趋于无穷大,电能转换效率为100％. (3)理想变压器的电压比,电流比和阻抗变换 (a) 电压比:
电工学第七章
因 =BS，如要得到相同的磁通 ，则铸铁铁
心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的17倍。
结论：如果线圈中通有同样大小的励磁电流，要
得到相等的磁通，采用磁导率高的铁心材料，可 使铁心的用铁量大为降低。
7.4 交流铁心线圈电路
7.2.3 磁滞性
磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于
外磁场变化的性质。
磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线
是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线。 B
剩磁感应强度Br (剩磁) ： 当线圈中电流减小到零(H=0)
Br•
时，铁心中的磁感应强度。
矫顽磁力Hc： 使 B = 0 所需的 H 值。
磁
外
畴
磁
场
在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外
磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为 磁化。即磁性物质能被磁化。
7.2 磁性材料的磁性能
磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。
7.2.1 高导磁性
磁性材料的磁导率通常都很高，即 r 1 (如坡 莫合金，其 r 可达 2105 ) 。
磁性材料能被强烈的磁化，具有很高的导磁性 能。
场媒质的磁性() 无关；而磁感应强度 B 与磁场媒
质的磁性有关。
7.1.5 物质的磁性
1. 非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几乎
不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特性。
非磁性材料的磁导率都是常数，有：
0 r1 当磁场媒质是非磁性材料时，有： B( )
B=0H
即 B与 H 成正比，呈线性关系。
磁通势F
电工基础 第七章
（2）两相触电 两相触电是指人体的不同 部分同时分别触及同一电源的 任何两相导线。
图7-2 两相触电
第七章 安全用电与节约用电知识
第一节 电流对人体的作用
（3）跨步电压触电
跨步电压触电是指当带电体接地使电流流入地下时，在地 面上以接地点为中心形成不同的电位，人在接地点周围，两脚 之间出现的电位差即为跨步电压。线路电压越高，离带电体落 地点越近，触电危险性越大。
第七章 安全用电与节约用电知识
第一节 电流对人体的作用
一、电流对人体的伤害
电流对人体的伤害可以分为电伤和电击两种。电伤是指由 于电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体外部造成的局 部伤害，如电弧灼伤、与带电体接触后的电斑痕以及熔化的金 属微粒渗入皮肤的伤害等。电击是指电流通过人体内部，影响 及破坏人体内部组织的正常功能，造成人体内部组织损伤，使 人体出现呼吸困难、神经系统麻痹、心脏功能障碍等现象，甚 至危及生命。 通常所说的触电事故基本上都是指电击而言。 （1）感知电流 引起人的感觉的最小电流。成年男性的平均感知电流约为 1.1mA，成年女性约为0.7mA。
图7-6 保护接零
图7-7 电流动作型漏电保护装置
第七章 安全用电与节约用电知识
第二节 安全用电措施
二、安全用电常识
1）正确选用所有的导线、电缆、电气设备及其保护电器， 按规定采取必要的接地、接零措施。不得随意加大熔丝规格。更 换熔丝时，应先切断电源，切勿带电操作。 2）凡是手持式电动工具、移动电器，必须配有漏电保护开 关，以确保用电安全。 3）在一般车间内，可根据其工作环境的特点，选用36V的 安全电压。 4）定期对电气设备进行安全检查，排除故障，必要时停电 处理。修线路或设备时，应先断开电源开关，取下熔断器的熔件， 并在断开的开关上悬挂“有人工作，不准合闸”的警告牌。有时还 应将线路或设备临时接地，工作完毕再拆除接地线。 5）严格执行安全操作规程。
电工与电子技术基础课件第七章晶闸管电路
结论 2.晶闸管的导通与关断条件
（1）导通条件
1）阳极加适当的正向电压，即UA＞0。 2）门极加适当的正向触发电压，即U G＞0。 3）电路参数必须保证晶闸管阳极工作电流大于维 持电流，即IA＞IH，维持电流IH是维持晶闸管导通的最 小阳极电流。
（2）关断条件
特点
单相半波可控整流电路具有线路简单，只需要一个晶闸管， 调整也很方便。整流输出的直流电压脉动大、设备利用率不 高等缺点。故只适用于要求不高的小功率整流设备上。
【例7-1】在图7-5a所示电路中，变压器二次电压U2=100V，
当控制角α分别为0º、90º、120º、180º时，负载上的平均电 压是多少？
晶闸管
例如KP10-20表示额定通态平均电流为10A，正反向重复峰值电压为 2000V的普通反向阻断型晶闸管。
五、晶闸管使用注意事项
晶闸管特点：具有体积小、损耗小、无声、控制灵 敏度高等许多优点的半导体变流器件，但它对过流 和过压承受能力比其他电器产品要小得多。
使用时应注意以下几点：
1）在选择晶闸管额定电压、电流时，应留有足够的安 全余量。
1）撤除阳极电压，即UA≤ 0。 2）阳极电流减小到无法维持导通的程度，即IA＜IH。 常采用的方法有：降低阳极电压，切断电流或给阳极 加反向电压。
想一想
1）根据晶闸管的结构图7-2a所示，可将其看成是 （ ）型和（ ）型两个晶体三极管的互连。
2）有人说：“晶闸管只要加上正向电压就导通， 加上反向电压就关断，所以晶闸管具有单向导电性 能。”这句话对吗？
第二节 晶闸管可控整流电路
晶闸管可控整流与二极管整流有所不同，它不仅能将 交流电变成直流电，且改变的直流电的大小是可调的、可控的。
电工基础之三相交流电知识
ω 根据右手定则可知，
e
线圈中产生感应电动势。
A X
S
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布， 线圈两端便可得到单相交流电动势。
eAX 2E sin ωt
一、三相交流电源的产生
A•
定子中放三组绕组：
S
AX
Y•
BY
CZ 始端 末端
C
ω
N
三组线圈完全相同，
空间位置各差120o
用电压源表示三相定子绕组的感应电动势，A、B、C 端标记为正极性，而X、Y、Z端标记为负极性。每一个 U电别m以压记u源为A为记uuAA参为、考一uBu正相和B 弦，uC量依。u，次C 则称有为A相、B相U•C、C相1。20其° 电压分
120°•ຫໍສະໝຸດ UA0–Um
2
t
120°
•
UB
三相电压出现正幅值（或相应零值）的顺序称为
第七章 三相电路
三相电源的星形联接
将发电机三相定子绕
组的末端 X、Y 、Z 连接
A
在一点，始端A、B、C分
别与负载连接，这种方法
+
叫星形连接，三个末端相
uA
连接的点称为中点或零点， 用字母“N”表示，从中点 引出的一根线叫做中线或 零线。从始端A、B、C引
N-
-
-
uB
N
出的三根线叫做相线，俗 称火线。
A BC
+
+
+ Em
eA eB eC
eA eB eC
﹣ ﹣﹣ 0
X YZ
2
t
•
EC
120°
120°
E• B
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在三相电压源中，各电压源到达同一数值（例如正的最大值 或零值）的先后次序称为相序。由式（7−1）不难看出，这 三个电源到达最大值的先后次序是u1→u2→u3，因此，它们 的相序是UVW，称为正序或顺序。如果u3比u2超前， u2 又比超前u1 ，则相序变为WVU，这种相序称为负序或逆序。 通常无特殊说明，三相电源为正序。 相序问题之所以引起重视，是因为交流三相电动机在接线时， 如果接错相序，电动机的转动方向便与正常的转动方向相反， 这在许多情况下是不允许的。因此，工厂一般都用不同的颜 色来区分电源的U、V、W三相。按规定：用黄色表示U 相， 用绿色表示V 相，用红色表示W 相。同时，在架设三相电 线时，U、V、W 三相在上下、左右、前后中的位置都有严 格的规定
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第三节 三相负载的连接
在图7−7 中，各相负载上的电流称为相电流，用P I 表示； 端线中的电流称为线电流，用I 表示。显然，在Y-Y 连接的 电路中，各相电源、各相负载的相电流都等于线电流。 当三相负载Z1=Z2=Z3=Z时，每相负载中的电流分别为\
（7−7）
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第一节 三相电压
磁极是转动的，所以也称转子。转子铁心表面绕有线圈，用 作直流励磁，称为励磁绕组。由于在工艺上已保证了定子与 转子之间气隙的磁通密度，沿定子内表面按正弦规律分布， 其中，转子磁极的N 极和S 极处磁通密度最大。 当转子以均匀的速度顺时针旋转时，在每相绕组中感应出频 率相同、幅值相等的正弦电压。由图7−1 可以看出，当N 极的轴线转到U2处时，U 相感应出的正弦电压达到正幅值； 经过120°后N 极的轴线转到V2处，V相感应出的正弦电压 达到正幅值；再经过120°，N 极的轴线转到W2处，W相 感应出的正弦电压达到正幅值。所以，u1超前u2 120°， u2超前u3 120°，u1超前u3 240°（或u1滞后 u3120°），这是一个连续的过程。以U 相为参考，三个绕 组的感应电压分别为
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第二节 三相电源的连接
设对称三相电源相电压的有效值用 U P表示，线电压的有效 值用 U L表示，如果以 U 1作为 参考相量，即 则 代入上面的关系式，得
（7−3）
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第二节 三相电源的连接
即 （7−4）
相电压和线电压的相量图如图7−5 所示。 由式（7−3）、式（7−4）和图7−5 可见：（1）星形连 接的对称三相电源，其线电压的有效值 U L等于相电压的有 效值 U P的 倍，即
第七章 三 相 电 路
第一节 三相电压 第二节 三相电源的连接 第三节 三相负载的连接 第四节 三相电路的计算 第五节 三相电路的功率 实验十一 三相交流电路电压、电流的测量
第一节 三相电压
现在如果读者向窗外看，可能会发现一些电力线。数一数， 会发现可能共有四根电线。如果走近电线杆进行检查，会发 现每个电线杆上，四根导线中的一根与一个导体连接。而这 个导体从电线杆上垂下来，进入了地下。 路过乡村时，可以看到一些大型传输线，同样有四根电线， 其中在塔架顶端的一根比其他三根显得要细一些。如果在近 处观察，同样会发现每个塔架顶的细线都是接地的。 传输系统中三根没有接地的电线由三个交流电机供电。接地 线可以提高安全性，避免雷。电能由三相电形式的三根粗电 线传送。世界上绝大多数的发电和配电都是以三相电形式进 行的。
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第一节 三相电压
在式（7−1）中，可以计算得到对称三相电压u1 、 u2 、 u3 的瞬时值之和在任何时刻都为零，即
三相电压的相量分别为
（7−2）
由式（7−2）可得
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第一节 三相电压
u1 、 u2 、u3 的波形图和相量图分别如图7−3（a）、（b） 所示。
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第三节 三相负载的连接
由此得负载的相电流为
负载上的线电流根据式（7−9）可得
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第四节 三相电路的计算
对称三相电路是由对称三相电源、对称三相负载及对称三相 输电线组成的。在对称三相电路中如果有中线，它的阻抗不 必与端线的阻抗相等。三相电路实际上是正弦电流电路的一 种特殊类型。因此，前面对正弦电路的分析方法对三相电路 完全适用。对称三相四线制（Y−Y0）电路是对称三相电路 中典型的电路。只要掌握Y−Y0电路的分析与计算，对于其 他连接形式的对称三相电路的计算，都可以通过三相电源或 三相负载的Y−△转换成为Y−Y0电路来加以解决。
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第二节 三相电源的连接
如果将三相发电机三个绕组的六个端钮都引出去接负载，这 无异于单相制，也就显示不出三相制的优点。在实际应用中， 是将三个绕组先在内部作某种方式的连接，组成一组对称三 相供电电源。电源内部的连接方式有星（Y）形和三角（△） 形连接两种。
一、三相电源的星形连接
如图7−4 所示，把三相绕组中的末端U2、V2、W2接在一 起成为一个公共的N 点，分别由始端U1、V1、W1引出三条 输电线，这种连接方式称为星形连接。
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第二节 三相电源的连接
公共点N 称为中点或零点，从N 点引出的导线称为中线或零 线。从U1、V1、W1引出的三条输电线称为相线或端线，俗 称火线，用L1、L2、L3表示。在图7−4 中，端线与中线之 间的电压（即每相电源的电压） U 1 、 U 2 、 U 3称为相电 压，方向从始端指向末端。端线L1、L2、L3之间的电压称为 线电压，线电压的参考方向用双下标法表示时，双下标习惯 上按照相序字母的次序依次排列，即线电压依次记为 U 12 、 U 23 、 U 31 。显然，相电压与线电压的相量关系为
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第二节 三相电源的连接
参考相量 则
思考题：上题中若已知相电压为220 V，则各电压相量该如 何求解？
二、三相电源的三角形连接
如果把三相发电机三个绕组的始、末端顺次相接，就形成一 个闭合回路，再从各个连接点的U1、V1、W1端引出三根火 线，如图7−6 所示，这种连接方式称为三相电源的三角形 连接（或D 连接）。显然，这种接法没有中点，对外只有三 个引出端。而且，其线电压就是相电压，即
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第一节 三相电压
所谓三相制，就是由三个频率相同而相位不同的电压源，按 一定的方式连接起来作为电源的供电系统。只由一相电源供 电的体系称为单相制。 具有对称三相电压源是三相电路的一个重要特点，故应先了 解对称三相电压是如何产生的。 三相电压是三相交流发电机输出的电压，图7−1 是三相交 流发电机的示意图，它的组成部分主要是电枢和磁极。 电枢是固定的，所以也称定子。定子铁心的内表面冲有槽， 用来嵌放三个匝数、形状、尺寸和绕向都相同的独立绕组 （线圈），每个绕组称为发电机中的一相。如图7−1 所示， 每相绕组始末端彼此间隔120°。习惯上绕组的起始端标以 U1、V1、W1，对应的末端标以U2、V2、W2。
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第三节 三相负载的连接
例7−2 某三相三线制供电线路上，接入三相电灯负载，接成 星形，如图7−8（a）所示。 设线电压为380 V，每一组电灯负载的电阻是400 Ω，试计 算： （1）在正常工作时，电灯负载的电压和电流为多少？ （2）如果1 相断开时，其他两相负载的电压和电流为多少？ （3）如果1 相发生短路，其他两相负载的电压和电流为多少？ （4）如果采用三相四线制（加了中线）供电，如图7−8（b） 所示，试重新计算1 相断开时或1 相短路时，其他各相负载的 电压和电流。
（7−9）
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第三节 三相负载的连接
显然，在对称三相负载的三角形连接中，线电流也是对称的。 线电流IL是相电流IP的 倍，线电流滞后对应的相电流30 °。线电压等于相电压。 例7−4 如图7−13 所示对称三相Y−△连接的电路，已知电 源相电压P U = 220 V ，负载阻抗Z=57+j76 Ω，求负 载端的线电压、线电流和相电流。 解 负载端的线电压（即负载相电压）等于电源端的线电压。 设 U 1为参考相量，则电源端的线电压为
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第二节 三相电源的连接
（7−6） 必须指出，三相电源作三角形连接时，要特别小心检查电源 的极性有没有反接。只有按照图7−6 所示的正确方法进行 连接，才能保证三角形闭合回路电源的代数和为零，即 ，亦即保证闭合回路的环形电流为零。 如果接错， ，回路中将产生很大的环形电 流，这是绝对不允许的。
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第三节 三相负载的连接
解 已知线电压 UL = 220 V，相当于三角形连接的每相电 源电压亦已知，以 U 1为参考相量，则有
对于负载而言，各线电压
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第三节 三相负载的连接
根据式（7−8）可得负载的相电压分别为
负载的相电流分别为
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第三节 三相负载的连接
二、三相负载的三角形连接
假定三相负载对称，都等于Z，连接成三角形，如图7−11 所示。设对称三相电源电压 则负载相电流为
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第三节 三相负载的连接
可见，各相负载的电流是对称的。 根据KCL，各线电流为
在图7−12 所示的相量图中，利用平行四边形法则可分析得 到
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第二节 三相电源的连接
（2）线电压相量 分别比对应相电压 超前30 °。由于三个线电压的大小相等，相位彼此相差 120 °，所以它们也是对称的，即