电力基础知识

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第二节 电力基础知识 （掌握内容）
2．补偿容量
功率因数由cos提高到cos′需并联的电容器
为：
C
P
U
2
(tgφ
tgφ)
例: 某单相负载 f=50Hz，U=220V，有功功率
P=10kW，功率因数cosφ1=0.707。若将功率因数 提高到cosφ2=0.866，求需要并联的电容C，并分 别计算出补偿前后电路的总电流各是多少？
变压器由闭 合铁心和高 低压绕组等 几个主要部 分组成。
i1
+ –u1
e+–σe11+–
2 1
N1
i2 e+–2e+–2u+–2 N2
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
1．电磁关系
u1 i1 ( i1N1)
1
eσ1
Lσ1
di1 dt
dΦ e1 N1 dt
dΦ e2 N 2 dt
i2 ( i2N2) 2
户功率因数应在0.85以上。
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第二节 电力基础知识 （掌握内容）
（二）无功功率补偿原理 把具有容性功率负荷的装置与感性功率负
荷并联接在同一电路，感性负荷所需要的无功 功率可由容性负荷输出的无功功率进行补偿。
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第二节 电力基础知识 （掌握内容）
（三）无功功率补偿的方法 1.利用过激磁的同步电动机； 2.利用调相机做无功功率电源； 3.异步电动机同步化运行； 4.电力电容器作为补偿装置。
（2）最大转矩
TNTm(Nax .mK)牛2U米X1220
（3）起动转矩
Tst
K
R2U12
R22
X
2 20
此时s＝1。
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
（六）三相异步电动机的起动与调速 1.三相异步电动机的起动
（1）起动性能 起动时：n=0，s=1。 特点：一般中小型笼型电机起动电流为额定电
流的5～7倍；电动机的起动转矩为额定转矩的 1.0～2.2倍。
的电流值。 三相时额定电流是一次、二次侧的线电流。
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
3.额定容量SN （KVA） 传送功率的最大能力。 单相变压器： SN U2N I2N U1N I1N 三相变压器：SN 3U2N I2N 3U1N I1N
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
（二）变压器的工作原理变压器原理图
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第二节 电力基础知识 （掌握内容）
举例： 通过提高负载的功率因数，如给电动机、电 感炉加装就地补偿电容器可以 ( ) 1、减少线路电流； 2、降低线路损耗； 3、减少变压器的容量； 4、减少线路输送的无功功率。
( Q=IUsinФ)
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第二节 电机与拖动 （知识结构）
1.变压器 2.直流电动机 3.交流异步电动机 4.同步电动机与控制电机
（三）控制电机 控制电机的种类很多，常用的有伺服电
动机、测速发电机、步进电机。
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第二节 电机与拖动 （理解内容）
（一）变压器的损耗与效率 变压器的功率损耗包括铁芯中的铁损耗
PFe和绕组上的铜损耗PCu两部分。 铁耗与原边绕组所施加的电压有关，通常
称为不变损耗； 铜耗为原边、副边绕组电阻上所消耗的功
同时，应采用三角形接法； 三相电容器只要其额定电压等于或高于电网的
额定电压可直接接入。 2．并联电容器的补偿形式 个别补偿、分散补偿和集中补偿三种形式。
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第二节 电力基础知识 （掌握内容）
(1)个别补偿 个别补偿是指对单台用电设备所需无功功率 就近补偿的办法。 (2) 分散补偿 分散补偿是指将电容器组分组安装在车间配 电室或变电所各分路的出线上。 (3) 集中补偿 集中补偿是指把电容器组集中安装在变电所 的一次或二次侧的母线上。
(1) 供电可靠率；(2) 用户平均停电时间； (3) 用户平均停电次数；(4) 用户平均故障停 电次数。
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第二节 电力基础知识 （理解内容）
（二）电能质量的基本参量（六个指标） 1.电压偏差： 2.电压波动： 3.电压闪变： 4 .电压正弦波畸变率： 5.负序电压系数 6.频率偏差：
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第二节 电力基础知识 （掌握内容）
eσ2
Lσ2
d i2 dt
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
2.变压器的功能
（1）电压变换
一次、二次侧电压变关系为
（2）电流变换
一、二次绕组的电流关系为 I1 N2
（3）阻抗变换
I2 N1
2
阻抗变换关系为
Z
N1 N2
Z
（变压器能够进行电压、电流、阻抗变换，但
不可以进行频率变换）
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
2.机械特性曲线 机械特性曲线是指转矩与转差率的关系曲线 T= f (s)，或转速与转矩的关系曲线 n f (T )
T
Tmax
nnN0 n
T st
TN
O SN Sm
1S
T=f (s)曲线
O
TN Tst Tmax T
n＝f (T)曲线
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
直流电机 （1）额定转矩
PN(KW), nN (r/min),
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第二节 电力基础知识 （掌握内容）
解：cosφ1=0.707，φ1=45°，tanφ1= 1； cosφ2=0.866，φ2=30°，tanφ2= 0.577
需并联电容：（ω=2πf=100π=314）
C
P
U2
tan
1
tan
2
10 314
103 2202
1
0.577
F
278
F
由P=I U COSФ 得 I=P / U COSФ
N1 （匝数多））
N2 （ 匝数少）
VV
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第二节 电机与拖动 （了解内容）
（二）同步电动机 1.特点：电源频率一定时，转速是恒定的；
转子的转速与负载大小无关； 2.运行状态： 改变电动机的励磁电流，使
同步电动机运行于电感性、电阻性或电容性 三种状态。
3.机械特性：
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第二节 电机与拖动 （了解内容）
后果：频繁起动时造成热量积累，使电机过热。
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
2．起动方法 笼型电动机有直接起动(30KW以下)、降压起 动,绕线电动机转子串电阻起动。 （1）异步电动机的降压起动方法 ①Y－换接起动：起动时把定子每相绕组上 的电压降到正常工作电压的 1 3 ，起动电流和 起动转矩减小为直接起动时的1/3。适合于空载 或轻载起动 ，额定接法为接法的电动机。
（6）转差率：同步转速和电动机转速之差 与同步转速之比称为转差率，通常额定转差率 约为1%～9%。
s n0 n 100% n0
n (1 s)n0
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
（一）变压器的额定值 1．额定电压U1N、U2N 变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次
侧绕组允许的电压值。 三相时U1N、U2N是一次、二次侧的线电压。 2．额定电流I1N、I2N 变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许
第一节 电力基础知识 （了解内容）
（一）电力网的基本概念与电力系统基本参量 描述一个电力系统的基本参量：有总装机容量、 年发电量、最大负荷、额定频率和最高电压等 级。 （二）电力负荷：电力系统中所有用电设备 消耗功率的总和。
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第一节电力基础知识 （理解内容）
（一）供电质量的具体指标 1.电网频率：电力系统正常偏差 2. 电压偏差 规定：35KV及以上，正负偏差的绝对值之
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第二节 电机与拖动 （理解内容）
（4）旋转磁场的转速： 又叫做同步转速。
n0
60 f1 p
（5）三相异步电动机的转动原理
定子绕组通入三相对
称交流电时产生旋转磁场；
磁通切割转子导条，导条
中就感应出电动势。
在电动势作用下，闭 合的导条中就有电流。
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第二节 电机与拖动 （理解内容）
电流与旋转磁场相互作用，而使转子导条受到 电磁力F，产生电磁转矩，转子就转动起来。
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
（3）电枢回路串电阻调速 串入电阻时电机的机械特性曲线如图所示。
电枢回路串电阻调速需在电枢中串入专用电 阻，电阻增大则转速下降，因此n只能下调。
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
（四）三相异步电动机的电路分析 三相异步电动机的每相电路图如下图所示。
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
率，故称之为可变损耗。
效率： P2
P2
P1 P2 Δ PCu Δ PFe
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第二节 电机与拖动 （理解内容）
（二）电动机的工作原理 1．直流电动机的工作原理 结构：定子（磁极）和转子（电枢）构成。 原理：左手定则原理。
。
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第二节 电机与拖动 （理解内容）
（1）电枢感应电动势公式 E =KE n 。
（三）直流电动机的机械特性及调速
1.直流电动机的机械特性
电动机的转速n与转矩T之间关系的n=f（T曲线，称为机械特性曲线。
2．直流电动机调速
由直流电动机转速公式
n U Ra Ia
K E
直流电机的调速方法有三种：
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第二节 电机与拖动 （掌握内容）
（1）改变磁通调速 保持电枢电压U不变，改变励磁电流If (调 Rf )
（一）提高功率因数的意义（ 四个方面） 1. 在一定的有功功率下，可以减小供电线路和
变压器的容量，减少供电投资。 2. 可以提高供电设备利用率。 3.当输出的有功功率相同时，可以减小线路电