电工基础知识培训ppt课件

力线。 （3）磁力线的方向：在磁体外面，从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极 （4）电流产生磁场
电流越大，磁场越强，电流和磁场的方向用右手螺旋定则来确定。
右手螺旋定则：右手握拳，拇指伸直，四指表示弯曲量的方向，而拇指表示 直线量的方向。
2、电磁力 一根通电导体放在磁场中，会受到力的作用而移动，这种力 叫电磁力。电磁力的方向可以用左手定则来确定。
U2
600
60
U1
N W2
V1
U1 V2
S
W1
NW2
U2
V1
t 0
t 60
t 90
合成磁场方向向下 合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
n0
60 f1 p
(转/分)
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
同步转速 (f1 50Hz)
p 1
360
3000(转/分）
p2
3、电源力或电场力
电源是电路中的能量来源，电源都有推动电荷做 定向移动的能力，把这种力叫电源力或电场力
4、电流
电荷的定向移动形成电流，规定正电荷的移动方
向为电流的正方向
I
I
正值 (a)
负值 (b)
电流的大小 在单位时间内通过导体横截面的电量 ，称为电流强
度，也就是电流的大小 电流的符号表示是：I 如：1S内通过导体横截面的电量（Q）是1C（库仑） 则表示电流强度为1A（安培） 简称“安” 电流的单位有：A、mA、μA
2 2f
小
T
常
我国和大多数国家采用50Hz的电力标准，
识
有些国家（美国、日本等）采用60Hz。
例题
已知 f =50Hz,求T 和ω。
[解]T=1/ f =1/50=0.02s, ω=2πf =2×3.14×50＝314rad/s
瞬时值、幅值、有效值
正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，
3. 理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。
三相异步电动机的构造
1.定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
三相绕组
U1 --- U2 V1 --- V2 W1--- W2
机座：铸钢或铸铁
笼型
2.转子
绕线型
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。 (1)笼型转子
笼型转子
铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体, 或铸铝形成转子绕组。 (2) 绕线型转子
提高功率因数的方法是在供电系统中并联电容组。
感性负载： 含有电感分量的负载， 感性负载的电流相位滞后于电压相位 容性制裁： 含有电容分量的负， 容性负载的电流相相位超前于电压相位
电磁感应
1、磁场
（1）磁极：磁体上有两个磁性最强的端部，称为磁极，N（北极），S（南极） （2）磁力线：为了形象描述磁场的强弱和方向，科学家虚构出一组曲线，叫磁
3U l I l cos 3U l I l sin
3U l I l
功率三角： S2 = Q2 + P2
功率因数
在交流电路中，相电压与相电流相位差的余弦，叫功率因数
用cosφ表示,功率因数在数值上是有功率与视在功率的比值。
cosφ =P/S
功率因数的值在0-1之间 功率因数低则表示电力的利用率低。例如：一台电力变压器 容量是1000KW，当功率因数是1时，可以送出1000KW的有 功功率，当功率因数是0.7时，只能送出700KW的有功功率。 一般是由于用电系统中感性负载的存在所造成的。
Q 公式： I =
t
在实际应用中感到这些 基本单位太大或太小时，可以 加上表1-4中的国际单位制的词头，可以扩、缩单位。
例如 ：
2mA 2103A 2μV 2106V 8kW8103W
5、电位、电压、电动势
电源有正、负极，电场力把电荷从正极（高电 位）搬运到负极（低电位），所做的功，称为 电源的电动势，单位是伏（V），符号是E
180
1500(转/分）
p3
120
1000(转/分）
p4
90
750(转/分）
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
电动机的转动原理
1. 转动原理 定子三相绕组通入三相交流电
v n U1
0
V2
N W2
F
旋转磁场
n0
60 f1 p
(转/分） W1 F
S
V1
方向:顺时针
U2
切割转子导体 Blv
如 i、u、e 等。
瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值，用带下标m的
大写字母表示，如Im、Um、Em等。
在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的 正弦交流电的大小，如交流电压380V或220V，指的都是有效值。
有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流
电流I 流过相同的电阻R，如果在交流电的一个周期内交流电和直
+
高电位
-
低电位
电路中，电场力把电荷从某点搬运到参考点 （一般是负极，也称零电位点），所做的功， 称为该点的电位，单位是伏（V），符号是U 加下标,如Ua
Ua
R1 Ub
a 、b两点间的电位差， 就称为这两点间的电压， 单位也是V，符号是U
R2
零电位
U = Ua - Ub
5、电阻
电阻是电荷在物体中运动所受到的阻力，是物 质本身具有的导特性，一般可分为绝缘体、导 体、半导体三类。单位是欧姆（Ω）符号是R
（3）互感现象 两个靠近的线圈，一个线圈通电，它产生的磁场成为 另一个线圈中的磁场，如通电线圈中的磁场发生变化， 不通电的线圈中的磁场随之变化，这时，不通电线圈 中也会产生感生电动势，这个现象叫做互感。
互感现象应用：
电力变压器、电流互感器、电压互感器、中周变压器
电源变压器。
变压器的一次侧与二次侧电压与电流的关系：
公式：
R= ρ L S
ρ 表示电阻率 L 表示导体长度 S 表示导体横截面积
一般情况下，金金属导体的电阻随温度的升高而增大
6、欧姆定律
表达了电流、电压、电阻三者之间的关系。
公式：
I= U R
用于分析不包含电源的部分电路
上式是部分电路欧姆定律的表达式，还有一种 是全电路欧姆定律的表达式。
公式：
E I=
+ －
u
电流互感器
A
I1 N2 1 I2 N1 k
+ －
u
电压互感器
U1 N1 k
U V 2
N2
第二章 电动机构造及原理
1
电机种类
3
直流电机
5
同步电机
7
测速发电机
2
旋转原理
4
异步电机
6
伺服电机
8 交磁电机扩大机
交流电动机
本章要求：
1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。
2. 理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握 起动和反转的基本方法, 了解调速和制动的 方法。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
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---自动化、计算机、仪表
主要内容：
电路基础知识 电动机的基本原理和结构 接触器控制系统 PLC原理及应用 电子技术基础
第一章 电路基础知识 认识电学常用名词、物理量及单位
1、电路
由电源、导线、控制器、负载组成的闭合回路
实际电路
பைடு நூலகம்
电路模型
2、电源
其它形式的能量转换为电能的装置称为电源。 如电池就是把化学能转换为电能
iIm si n t
正弦交流电的电流一般表达式：
φ
i-电流瞬时值 ω-角频率
Im-最大值
t-时间
φ-初相角
频率和周期
正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为周期（T）。每
秒内变化的次数称为频率（ ）f，单位是赫兹（Hz）。
ui
频率是周期的倒数:
f =1/T
O
2 3 4 t
T
3T
2T t
2
2
T
正弦量变化的快慢还可用角频率来表示：
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
转差率s
s
n0 n0
n
100%
转子转速亦可由转差率求得
n (1 s)n0
异步电动机运行中: s(1~9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速
n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。
同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电 流。
旋转磁场
1.旋转磁场的产生
i1 Im s int
定子三相绕组通入三 相交流电(星形联接)
i1
i2 Im s int 120 i3 Im s int 120
U1 W2 U2
Im i i1 i2 i3
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli
左手定则
电磁力F
电磁转矩T
n
转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场
旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转
磁场的转速相等，即
如果: n n0 n n0
异步电动机
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条