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這是一個(gè)關(guān)于電工培訓(xùn)基礎(chǔ)知識PPT課件,主要介紹了電工基礎(chǔ)知識、交直流電路基本知識、電路的基本概念、電路的基本定律等內(nèi)容。變壓器、異步電動機(jī)的基礎(chǔ)知識:異步電動機(jī)和變壓器是工業(yè)應(yīng)用的主要電氣設(shè)備。電動機(jī)裝機(jī)總?cè)萘看蠹s占工業(yè)用電量的40%左右,變壓器更是電力輸送必不可少的設(shè)備,其裝機(jī)總?cè)萘繑?shù)倍于工業(yè)用電總量。三相交流電的概述:三個(gè)頻率相同,最大值相同,相位上依次差120°的交流電,我們稱之為三相交流電。三相發(fā)電機(jī)可產(chǎn)生三相交流電。更多內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載電工培訓(xùn)基礎(chǔ)知識PPT課件哦。
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本次技能鑒定考前輔導(dǎo)內(nèi)容說明及往年技能鑒定有關(guān)情況的介紹
第一章 電工基礎(chǔ)知識
講課重點(diǎn):通過講授讓學(xué)生復(fù)習(xí)一下電工基礎(chǔ)知識,為下一步展開講授相關(guān)內(nèi)容打下基礎(chǔ)。
講課難點(diǎn):內(nèi)容較多,較散。對于多年不接觸的學(xué)生來說有一定的難度。
采用方法:講授與練習(xí)并舉,講課速度稍慢。
二、電路的基本概念
1、電容,電阻和電感
(1)電阻
反映導(dǎo)體對電流起阻礙作用的物理量。
符號:R 單位:歐姆()或千歐(K )
公式:R= L/S
導(dǎo)體的電阻除與上述物理量相關(guān)外還與溫度有關(guān)。
(2)電容
用絕緣物隔開的兩個(gè)導(dǎo)體的組合就構(gòu)成一個(gè)電容。
它具有存儲電荷的性能。
電容器存儲電荷的能力用電容來表示。
公式1:C=Q/U
公式2:C=s/d 單位:法拉(F)
1F=10-6F
1pF= 10-12F
(3)電感
導(dǎo)體中電流的變化,會在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場,磁場的大小與流過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的形狀及周圍的介質(zhì)有關(guān),我們把導(dǎo)體周圍產(chǎn)生的磁場與導(dǎo)體中流過的電流之比叫電感。 單位:H(亨利)
單位換算: 1mH= 10-3H 1H=10-6H
2 、電流
金屬到體內(nèi)會有大量的自由電荷(自由電子) ,在電場力的作用下,自由電子會作有規(guī)則的運(yùn)動,這就是電流。用電流強(qiáng)度來衡量。 表示 字母 A。
公式:I=Q/t
電流的方向規(guī)定為正電荷的移動方向。
為了研究問題方便,我們常以一個(gè)方向?yàn)閰⒖挤较,此方向可任意選定。
比如:
3 、電壓、電位、電動勢
(1)電壓
電荷在電場力的作用下移動時(shí),電場力對電荷作了功。我們把電場力所作的功與移動電荷的數(shù)值之比稱作電壓。用符號U表示,單位為伏,V。
(2)電位(用符號表示,單位為伏)
在電場中指定某一點(diǎn)為參考點(diǎn),電場中任意一點(diǎn)與它之間的電壓,成為此點(diǎn)的電位。
(3)電動勢
電動勢與電壓的定義相仿,但二者有本質(zhì)的區(qū)別。
電壓是電場力做的功,電動勢是非電場力做的功。
在電場力的作用下,正電荷由電位高的地方向低的地方移動;而在電動勢的作用下相反。
電壓的正方向是正極指向負(fù)極,高電位指向低電位;電壓存在于電源外部,而電動勢存在于電源內(nèi)部。
二、電路的基本定律
1、歐姆定律
(1 )部分電路的歐姆定律 U=IR
(2 )全電路的歐姆定律 =I*(R+r)
2、基爾霍夫定律
基爾霍夫第一定律
又稱節(jié)點(diǎn)電流定律。
內(nèi)容:流入節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。
基爾霍夫第二定律,又稱回路電壓定律。其內(nèi)容是:在任一閉合回路中,沿一定方向繞行一周,電動勢的代數(shù)和恒等于電阻上電壓降的代數(shù)和。 即:E=IR
注意: 在列回路電壓方程時(shí),必須考慮電壓的正負(fù),確定步驟如下:
1)假定各支路電流的方向。
2)假定回路繞行方向。
3)凡流過電阻的電流參考方向與繞行方向一致,則電阻上的壓降為正,否則為負(fù)。
4)凡電動勢方向與繞行方向一致該電動勢取正,反之取負(fù)。
例題:
列出下圖的回路方程為:
E1-E2=I1R1-I2R2-I3R3+I4R4
3、電路的連接關(guān)系及計(jì)算
電阻的串、并聯(lián)
電阻的混聯(lián)
電表的改裝
電路中各點(diǎn)的電位分析計(jì)算
2)正弦交流電的三要素:
代表交流電瞬間大小與方向的數(shù)值叫瞬時(shí)值。
表達(dá)式是:u=Umsin(wt+ )
i=Imsin(wt+ )
表達(dá)式 u=Umsin(wt+ ) 的描述
上式中, u表示電壓的瞬時(shí)值。
Um表示電壓的最大值。
w 表示角頻率。
表示初相位。
Um(Im)、 、w三個(gè)量表示正弦交流電的三要素。
我們把1秒鐘內(nèi)交流電 重復(fù)變化的次數(shù)稱為頻率,用字母f表示,單位赫茲(Hz )。
T=1/f w=2/T=2 f
對于直流電f =0。
wt+稱為相位。T=0時(shí)的相位叫初相位。
3)正弦交流電的幾個(gè)參數(shù)的計(jì)算
有效值、平均值、最大值
有效值的定義:-----------
a)有效值與最大值的關(guān)系:I=Im/1.414
U=Um/1.414
b)平均值不常用,其定義為:半個(gè)周期內(nèi)交流電的平均值。
經(jīng)計(jì)算有:Ip=2Im/ Up=2Um/
4)三相交流電的概述
三個(gè)頻率相同,最大值相同,相位上依次差120°的交流電,我們稱之為三相交流電。
三相發(fā)電機(jī)可產(chǎn)生三相交流電。
三、半導(dǎo)體管電路常識
1、半導(dǎo)體二極管、三極管型號,主要參數(shù)及特點(diǎn)
1)型號含義
2)半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)及特點(diǎn)
A 最大正向電流
B 反向擊穿電壓
C 最高反向擊穿電壓
D 反向電流
E 正向壓降
二極管的圖形符號
半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù)及特點(diǎn)
圖形符號:
三極管的直流參數(shù)
共發(fā)射極放大倍數(shù)。
集電極---基極反向截止電流。
集電極---發(fā)射極反向截止電流。
三極管的交流參數(shù)
共發(fā)射極交流放大倍數(shù)。
共基極交流放大倍數(shù)。
半導(dǎo)體三極管的主要特點(diǎn):
三極管有三種工作狀態(tài):即放大狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)、飽和狀態(tài)。
三極管的兩大應(yīng)用場合:放大電路和開關(guān)電路。
使三極管處于放大狀態(tài)的原則是:發(fā)射結(jié)(e、b) 之間加正向電壓,集電結(jié)(c、b)之間加反向電壓。
半導(dǎo)體管的整流電路
將交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程稱為整流。
實(shí)現(xiàn)整流過程的電路叫整流電路。
整流電路的形式有:單相半波、單相橋式、三相半波和三相橋式。
1)單相半波整流電路 Ud=0.45 U
2)單相橋式 Ud=0.9 U
3)三相橋式
習(xí)題
1、一個(gè)220伏,800瓦的電爐,接入220伏的電源使用一小時(shí),問(1)通過電爐絲的電流是多少?(2)電爐絲的電阻值是多少? (3)電爐絲釋放的熱量是多少?(4)電爐消耗了多少電能?
2、
有電路如下:已知I=1/2A,電源內(nèi)阻為2歐,求電源電動勢。
3、
如下圖,已知R1=4歐, R2=8歐,電壓U不變,當(dāng)K斷開時(shí),安培表的讀數(shù)為2安,當(dāng)K閉合時(shí),安培表的讀數(shù)為3安,問R3的阻值是多少?
4、
如下圖,C1=40微法,C2=C3=20微法,它們的耐壓值均為300伏,求等效電容及最大安全電壓。
5、
如下圖,已知U=10伏,計(jì)算電容器兩端的電壓是多少?極板上的電荷量是多少?
6、
在電壓是u=311sin(314t+ /6)V的電源上,接有一只100歐的電阻,求電阻電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。
7、若上述的電阻換成一個(gè)4毫亨的電感,結(jié)果會怎樣?(提示:XL=WL,純電感電壓超前電流90°)
8、
在電壓是u=311sin(314t+ /4)V的電源上,接有一只電容器,其容量C=20微法,求(1)電容電流Ic,(2)電容器的無功功率Qc 。
9、
一對稱三相感性負(fù)載,接于線電壓為220(或380)伏的三相電源上,線電流為5A,負(fù)載的功率因數(shù)為0.8,求有功功率, 無功功率及視在功率。
10、
下面的電路中,如果交流電源電壓的有效值不變,僅僅是其頻率降低,三個(gè)燈泡的明暗變化將是怎樣的?
11、儀表改裝
某表頭的量程Ig=100微安,內(nèi)阻Rg=1000歐,如要改裝成量程為3伏,30伏,300伏的多量程電壓表,計(jì)算下圖中三個(gè)電阻的阻值。
解答:
R1=U1/Ig-Rg=3/(100*0.001)-1=29千歐
R2= (U2-U1) /Ig=(30-3)/(100*0.001) =270千歐
R3=(U3-U2) /Ig=(300-30)/(100*0.001) =2700千歐=2.7兆歐
12、練習(xí)
某一表頭的量程Ig=100微安,內(nèi)阻Rg=1000歐,如要改裝成量程為1毫安,10毫安,100毫安的毫安表,計(jì)算三個(gè)阻值。
解答:
R總=Ig*Rg/(I3 - Ig )=111.11歐
R1= Ig(R總+ Rg) /I1 =1.11歐
R2= Ig(R總+ Rg) /I2 – R1=10歐
R3= R總-R1-R2=100歐
13、一個(gè)R、L、C 串聯(lián)電路接在u=311sin(314t+/4)的電源上,已知R=12歐,L=51 毫亨,C=455微法,求:
(1)電路電流 i XL= WL XC=-1/(jWC)
W=314 rad/s
(2)電壓UR、 UL 、 UC
(3)電路的有功功率、無功功率及視在功率。
14、電機(jī)的勵磁繞組與一量程為300伏的伏特計(jì)并聯(lián),流過線圈的電流為1安,伏特表的內(nèi)阻為100歐/伏,如斷開開關(guān)K,伏特表會怎樣?
開關(guān)斷開瞬間,IL(0-) =1A,由換路定律,
開關(guān)斷開后的瞬間,電流IL(0+) = IL(0-) =1A,此電流流經(jīng)伏特表形成回路,伏特表的端壓為UV =-IL(0+)RV =-1*300*100=-30000V
15、基爾霍夫定律練習(xí)下圖有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、回路、支路?
列出KVL、KCL方程 (回路電流法)
步驟:
1、假設(shè)電流、回路方向
2、列方程
(1)(R1+R3 )I11 + I22 R3 = E1+ E3
(2)(R2+R3 )I22 + I11 R3 = E3- E2
支路電流法
I1 =I2+I3
R1I1+R3I3-E3-E1=0
-R2I2+R3I3-E3+E2=0
16、練習(xí)要求列出方程并算出A、B兩點(diǎn)之間的電壓值。
四、專題 : 三個(gè)三角形
練習(xí)題
有一個(gè)R-L串聯(lián)電路,已知R=3歐,XL=4歐,電阻的端壓為10伏,求(1)電路的總阻抗。(2)功率因數(shù)。 (3) R-L電路兩端的電壓值。(4)視在功率S。
第二章 電工專業(yè)知識
一、電工識圖
1、電氣圖的分類及制圖的一般規(guī)則
(1)系統(tǒng)圖及框圖
(2)電路圖
(3)接線圖和接線表
2、常用的電器圖形符號
參閱 GB4728
3、 電路圖接線圖的表達(dá)方式
(1)電路圖的表達(dá)方式
(2)接線圖的表達(dá)方式
幾個(gè)例子:
二、電工材料基本知識
常見的電工材料有導(dǎo)電材料、絕緣材料、磁性材料以及各種線、管等。
1、常用的電工材料
(1)導(dǎo)電材料
主要有銅、鋁、鐵等。
(2)絕緣材料
又稱電介質(zhì),這類材料有極高的電阻率,在電壓的作用下,幾乎無電流通過。
常見的有3大類:
(1)氣體絕緣材料
(2)液體絕緣材料
(3)固體絕緣材料
絕緣材料的型號規(guī)格一般由4位數(shù)字組成,第1、2位表示材料的大小號,第3、4位表示材料的耐熱等級。按最高允許工作溫度分為7個(gè)等級。
(3)磁性材料這類材料的特點(diǎn)是具有高的導(dǎo)磁系數(shù)。一般用于制造電氣設(shè)備的鐵心。常見的有硅鋼、鐵氧體、坡莫合金、鑄鐵等。磁性材料是磁的良導(dǎo)體,用于構(gòu)成磁的通路。
(4)電碳材料
是一種特殊的導(dǎo)電材料。用于制造電機(jī)的電刷,連接旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與外部電源。特點(diǎn)是具有良好的導(dǎo)電性和電接觸性能。
一般以石墨為主制成。
2 、銅、鋁導(dǎo)線的特點(diǎn)及使用
導(dǎo)線是傳輸電能、傳遞信息的電工線材。
(1)一般由線芯、絕緣層、保護(hù)層三部分組成。
(2)電工用的導(dǎo)線分成兩大類:電磁線和電力線。電磁線用于制作各種線圈, 如漆包線,絲包線等。
(3)電力線用于做各種電路連接。分為絕緣線和裸導(dǎo)線兩大類。
(4)電纜:指在一個(gè)絕緣護(hù)套內(nèi)按一定的形狀有單根、多根互相絕緣的導(dǎo)線。
三、電工測量儀表的基本知識
按用途電工測量儀表可分為:電流表、電壓表、鉗形表、兆歐表、萬用表、電能便哦等等。
按工作原理分有:磁電系、電動系、電磁系和感應(yīng)系等。
按使用方式分有:安裝式和便攜式。
常用安裝式儀表的的型號規(guī)定如下:
其中:1---儀表形狀的第一位代號
2---儀表形狀的第二位代號
3---系列號
4---設(shè)計(jì)代號
5---用途號
四、變壓器、異步電動機(jī)的基礎(chǔ)知識
異步電動機(jī)和變壓器是工業(yè)應(yīng)用的主要電氣設(shè)備。電動機(jī)裝機(jī)總?cè)萘看蠹s占工業(yè)用電量的40%左右,變壓器更是電力輸送必不可少的設(shè)備,其裝機(jī)總?cè)萘繑?shù)倍于工業(yè)用電總量。
1、變壓器的種類與用途
(1 )電力變壓器
供輸配電系統(tǒng)中升壓或降壓用。
(2)特殊用途變壓器
如電弧爐變壓器、電焊變壓器及整流變壓器。
(3 )儀用互感器
供測量和繼電保護(hù)用
(4)試驗(yàn)變壓器
(5)控制變壓器:用于自動控制系統(tǒng)中的小功率變壓器
2、變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理
(1)變壓器的結(jié)構(gòu)
變壓器一般由下列主要部分組成:鐵芯、線圈、繞組、油箱及附件。
鐵芯和繞組構(gòu)成變壓器的主體。
(2)變壓器的工作原理
a:空載運(yùn)行,指的是變壓器接交流電源,次級開路的運(yùn)行方式。
b:感應(yīng)電動勢 E=4.44fNm (v) 其中:f指的是電源的頻率 N指的是繞組的匝數(shù) m指的是主磁通(相對于漏磁通)
由于初次級繞組頻率一致,主磁通相同,故而初次級繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為:
E1=4.44fN1m (v) E20=4.44fN2m (v)
所以,如忽略初次級繞組的損耗,E1=U1 E20=U02 。
兩式相比得:U1/U02=N1/N2
3、電流電壓互感器的特點(diǎn):
由于電力系統(tǒng)是高電壓、大電流,普通的電壓表和電流表無法測量。人們利用變壓器原理把大電壓大電流變成為小電壓和小電流,以利于測量,這種供測量用的變壓器就是互感器。
分為電壓互感器和電流互感器。
( 1 )電壓互感器的特點(diǎn)
1)初級繞組線圈的匝數(shù)多,線徑小,次級線圈的匝數(shù)少,相當(dāng)于降壓變壓器,次級電壓均為100伏。
2)為減少測量誤差其鐵芯采用硅鋼片疊裝而成,工作時(shí)空載電流小。
3)使用時(shí)次級繞組不許短路,否則在次級線圈中會產(chǎn)生很大的電流,燒壞儀表。
4)互感器的鐵芯與次級的一端應(yīng)牢固接地,防止一、二次線圈絕緣損壞時(shí),二次測出現(xiàn)高壓。
( 2 )電流互感器的特點(diǎn)
1)初級繞組線圈的匝數(shù)少,線徑大,次級線圈的匝數(shù)多,次級額定電流一般為5安。
2)為使測量準(zhǔn)確,電流互感器的鐵芯用硅鋼片制成。
3)使用時(shí)次級繞組不許開路,否則鐵芯會過熱,且次級會產(chǎn)生高壓。
4)互感器的鐵芯與次級的一端應(yīng)牢固接地,防止一、二次線圈絕緣損壞時(shí),二次測出現(xiàn)高壓。
4、異步電動機(jī)
電動機(jī)有交直流之分,異步電動機(jī)屬于交流電機(jī)的一種,另一種交流電機(jī)是同步電機(jī)。
1、異步電動機(jī)的分類及用途
異步電機(jī)可分為感應(yīng)式和換向器式兩種。
感應(yīng)式異步電機(jī)的特點(diǎn)及用途。
2、異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理
1)結(jié)構(gòu)上分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分。
定子包括機(jī)座、定子鐵芯和定子繞組。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組組成,轉(zhuǎn)子繞組又分為籠型式和繞線式兩種。
2、異步電動機(jī)的工作原理
旋轉(zhuǎn)磁場的建立。
“異步”的由來。
轉(zhuǎn)子速度與同步轉(zhuǎn)速之差(n1-n)稱為轉(zhuǎn)差速度,轉(zhuǎn)差速度與同步轉(zhuǎn)速之比(n1-n ) /n 稱為轉(zhuǎn)差率(s)。
n1 ---同步轉(zhuǎn)速
n---電機(jī)轉(zhuǎn)速
3、異步電動機(jī)的額定參數(shù)(1)型號
(2)額定功率
表示電機(jī)額定工作狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),軸上允許輸出的機(jī)械功率。
(4)接法指電動機(jī)定子繞組的連接方式,有星型和三角形兩種。4、異步電動機(jī)的保護(hù)5、異步電動機(jī)的起制動控制
(3)額定電壓
指定子繞組規(guī)定使用的線電壓。額定電壓等級有220伏、380伏、3000伏和6000伏。
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