土木与环境专业的第一学期电工技术总结

1、电工技术复习电工技术复习 1 直流电路直流电路 暂态电路暂态电路 交流电路交流电路 变压器变压器 电动机电动机 继电器控制系统继电器控制系统 2第一、二章第一、二章 直流电路直流电路 l 基本概念基本概念 1、电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向： 在图中一定要标注电压和电流的参考方向在图中一定要标注电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向一致电压和电流的参考方向一致 2、电源和负载的判别电源和负载的判别： U、I 参考方向一致：参考方向一致：P0为负载；为负载；P0为电源为电源 U、I 参考方向不一致：参考方向不一致：P0为电源；为电源；P0为负载为负载 U、I 实际方向一致实际方向一致

2、:为负载为负载,实际方向不一致实际方向不一致:为电源为电源 3、电位电位参考电位选定后其它点的电位确定参考电位选定后其它点的电位确定3 l 基本定律基本定律 1、欧姆定律欧姆定律： U、I 参考方向一致：参考方向一致：U = I R 2、基尔霍夫定律：、基尔霍夫定律： KCL: I = 0 对象：结点，封闭的面对象：结点，封闭的面 流入结点为正，流出结点为负流入结点为正，流出结点为负 KVL: U = 0对象：回路对象：回路与绕行方向一致为正，反之为负与绕行方向一致为正，反之为负步骤：定绕行方向，定起点，列方程步骤：定绕行方向，定起点，列方程回路中器件：电源，电阻回路中器件：电源，电阻4 l

3、基本分析方法：基本分析方法： 1、 支路电流法支路电流法（少用）少用） 未知数：各支路电流未知数：各支路电流 有电流源时，必须将电流源端电压设为有电流源时，必须将电流源端电压设为 未知数未知数 方方 程：结点程：结点I = 0N 1个个 回路回路U = 0B ( N 1 )个个5 2、 结点电压法结点电压法（结点个数少）结点个数少） 未知数：除参考点外各结点电压未知数：除参考点外各结点电压SIRERU1SBAIRERURU互互自自11 1 1未知数方程：未知数方程： 2 2未知数方程：未知数方程： 注意：与电流源串联的电阻应不予考虑注意：与电流源串联的电阻应不予考虑 63、戴维宁定理戴维宁定理

4、（电路结构复杂没有特点（电路结构复杂没有特点） 等效电压源等效电压源 U0：两端开路时电压：两端开路时电压 等效电阻等效电阻 R0 ：相应无源网络的等效电阻：相应无源网络的等效电阻 （ US短路，短路，IS开路）开路） 方方 法：首先将路分成两部分，然后用戴维宁法：首先将路分成两部分，然后用戴维宁 定理等效，最后按等效后的电路求解。定理等效，最后按等效后的电路求解。74、叠加定理叠加定理： a. 不作用电源处理方法：不作用电源处理方法：US短路，短路，IS开开路路 b. 被求量在求解过程中被求量在求解过程中参考方向应不变参考方向应不变5、电源等效变换法电源等效变换法： 注意：注意：电压源的电电

5、压源的电 动势、电流源的电动势、电流源的电 流的参考方向应相同。流的参考方向应相同。（2-8）US+-RIUS+-IISR+-UIIS+-UI9第三章第三章 电路的暂态分析电路的暂态分析 l 基本概念基本概念 1、初始值初始值 f (0+) 稳态值稳态值 f () 时间常数时间常数 2、零输入响应零输入响应 零状态响应零状态响应 全响应全响应10 l l 基本定律基本定律 1、换路定则：换路定则： uC ( 0+ ) = uC ( 0 - ) iL ( 0+ ) = iL ( 0 - ) 2、叠加定理叠加定理（基本不用）基本不用） 全响应全响应 = 零输入响应零输入响应 + 零状态响应零状态响

6、应 11根据根据 0- 时刻等效电路，仅需求出：时刻等效电路，仅需求出：uC (0-) 、 IL (0-)l 三要素法三要素法1、初始值初始值 f ( 0+ )： 由由 0+ 时刻等效电路求。时刻等效电路求。 C 等效成电压源等效成电压源 US = uC (0+) = uC (0-) L 等效成电流源等效成电流源 IS = IL (0+) = IL (0-) 注意：注意：只要只要 f (0-) uC (0-) IL (0-)， 则通常则通常必有必有 f (0+) f (0-) 0-时刻等效电路：时刻等效电路： C 开路开路 L 短路短路12 2、稳态值稳态值 f () ： 由由时刻等效电路求。

7、时刻等效电路求。 C 开路开路 L 短路短路 3、时间常数、时间常数：（注意单位）（注意单位） 由由时刻等效电路求时刻等效电路求 RC电路电路 C = RC RL电路电路 L = L / R 注意：注意：R为从储能元件两端看进去的等效为从储能元件两端看进去的等效 戴维宁电阻戴维宁电阻(US短路，短路，IS开路开路)13 4、最后结果：最后结果：teffftf )()0()()(14第四、五章第四、五章 正弦交流电路正弦交流电路 l 基本概念基本概念 1、正弦量的三要素正弦量的三要素：幅值、频率幅值、频率(周期周期)、初相角、初相角 2、正弦量的相量表示法：、正弦量的相量表示法： 大写加点：大写

8、加点： 相量相量 U I 大大 写：写： 有效值有效值 U I Um Im 小小 写：写： 瞬时值瞬时值 u i 注意：注意：a. .相量既有大小又有角度相量既有大小又有角度 b. .相量结果应写成极坐标或直角坐标形式相量结果应写成极坐标或直角坐标形式 3、 阻抗、导纳：阻抗、导纳： Z = 1 / Y15l 基本定律基本定律 1、欧姆定律：、欧姆定律： a. 单一参数：单一参数：IZ UI ZUb. RLC串联串联： LcR ZR L ZjXj L1C ZjXj C :0U0I 2、基尔霍夫定律：、基尔霍夫定律：Z = R+ j ( XL-XC )电路性质：容性，阻性，感性电路性质：容性，阻

9、性，感性16 l 正弦交流电路正弦交流电路 1、分析方法分析方法： a）、）、根据原电路相应的相量模型（根据原电路相应的相量模型（U、I用相用相量、量、RR、L jXL、C - jXC），采用和直流），采用和直流电路相类似的方法进行分析，电路相类似的方法进行分析， b）、选择合适的参考相量，采用相量图法进）、选择合适的参考相量，采用相量图法进行分析。行分析。 参考相量的选择参考相量的选择 ：串联：串联 电流电流 并联并联 电压电压17 2、功率功率（单位）（单位）a. 有功有功(平均平均)功率功率 (W)： P = UI cos b. 无功功率无功功率(Var)： Q = UI sin c.

10、视在功率视在功率(VA)： S = UI d. 三者间关系：三者间关系： S2 = P2 + Q2 注意：只有注意：只有R消耗有功功率，消耗有功功率，L、C不消耗有功功率不消耗有功功率 PR = URIR = IR2 R = UR2 / R QL = ULIL = IL2 XL = UL2 / XL QC = - UCIC = - IC2 XC = - UC2 / XC 184、谐振：谐振： a谐振的条件：谐振的条件：U、I同同相相 b谐振类型：谐振类型： 串联串联( Z min )、并联、并联( Z max ) c谐振频率：谐振频率：LCf212(tantan )LPCU3、功率因数的提高功

11、率因数的提高: 并电容并电容iuRLRuLuC19 l l 三相交流电路三相交流电路 1、 概念：概念：火线、零线；火线、零线； 线电压、相电压、线电压、相电压、 负载相电压负载相电压 线电流、线电流、 相电流（负载）相电流（负载） 20330lpUU注意：相序、相位注意：相序、相位2U1U3U12U23U31U2 2、对称三相、对称三相 Y Y 接电源：接电源： 1u3u2uL1L3 3L2 2N+ +- -_ _+ +- -+ +12u23u31u10pUU 2120pUU3120pUU121330UU 232330UU 313330UU 21 对称三相三线或三相四线制对称三相三线或三相四

12、线制 330lLplLpUU II不对称三相三线制（结点电位法）不对称三相三线制（结点电位法） 330 lLplLpUU II 3、Y接负载：接负载：1U3U2U12U31U23UL1L2L3NZZZi1iNi3i22231uZ Z2323Z Z313112i31i23i3i2i1i12u23uL1L3L2Z Z1212对称对称 330 lLplLpII UU 不对称不对称 330 lLplLpII UU 4、接负载：、接负载： 负载对称时三角形接法的特点lLpUU 303plII注意电路中的参考方向12i31i23i3i2i1i12u23uL1L3L2负载不对称时各电流的计算31313123

13、2323121212ZUIZUIZUI相电流233131223231121IIIIIIIII线电流31uZ23Z3112i31i23i3i2i1i12u23uL1L3L2Z12（5-25）已 知 ： 电 源 的 线 电 压 为3 8 0 V， 对 称 负 载Z1=220，Z2=19-60。试求各电流表及电压表的读数。例AAVAA132412ABCZZ解： ：Z1的相电流； Z2的线电流； V：相电压；123III2I34II（5-26）解：设：AAVAA132412ABCZZV0220AU则：V01012ZUIAUl=380VZ1=220Z2=19- 60V30380ABU3423 ( 3)3

14、ABABIIIUZ30302060 AA47.6840.58321IIIA1= 40.58AA2=10A A3=A4=34.64A V=220V27 5、三相功率：三相功率： 不对称 P = PA+PB+PC 对称 3cos3cosllppPU IU I注意：注意： 不是不是 的夹角的夹角 llU I电压电流相量图电压电流相量图28第六章第六章 磁路与铁心线圈电路磁路与铁心线圈电路 l 变压器变压器 1、变换电压：变换电压： U1 / U2 = N1 / N2 = K 2、变换电流：变换电流： I1 / I2 = 1 / K 3、变换阻抗：变换阻抗： Z原 = K2 Z副 mNfU4.4429

15、l 电动机的基本常识电动机的基本常识 1、构造：定子、转子、构造：定子、转子 2、转动原理：三相电流、转动原理：三相电流旋转磁场旋转磁场力矩力矩 3、起动：直接、降压（、起动：直接、降压（Y 换接、自耦换接、自耦 降压起动）、转子串电阻降压起动）、转子串电阻 4、调速：变频、变极、变转差率、调速：变频、变极、变转差率 5、制动：抱闸、能耗、反接、发电反馈、制动：抱闸、能耗、反接、发电反馈 6、机械特性软硬机械特性软硬 第七章第七章 交流电动机交流电动机 30l 电动机的基本公式电动机的基本公式 1、同步转速：同步转速： n0 = 60f1 / p 2、转差率、转差率: s = (n0-n) 1

16、00% / n0 3、转矩的计算：、转矩的计算： TN = 9550P2N / n N T = 9550P2 / n 注意：转矩和输入电压平方成正比注意：转矩和输入电压平方成正比; 功率单位为功率单位为KW; 4、过载系数：、过载系数： =T max / TN31 5、额定电流计算额定电流计算: P1=1.732UNINcos P2=P1 6、Y-起动起动: Is t Y = Is t / 3 Ts t Y = Ts t / 3 7、自耦降压起动自耦降压起动: Is t电机电机 = KIs t Is t线路线路 = (K)2 Is t Ts t 降压降压 = (K)2 Ts t 注意：其中注意

17、：其中K为降压系数为降压系数: U2 / U1 = K32第第十十章章 继电接触器控制系统继电接触器控制系统 l 常用电器常用电器 1、原理原理 2、字母标注字母标注: Q组合开关组合开关 FU熔断器熔断器 FR热继电器热继电器 KM交流接触器交流接触器 SB按钮按钮 KT时间继电器时间继电器 KA中间继电器中间继电器 SQ行程开关行程开关 333、图形符号、图形符号（画法标准）（画法标准）通电延时通电延时断电延时断电延时34 l l 控制电路控制电路 1、鼠笼式电机直接起动控制线路：鼠笼式电机直接起动控制线路： a. 主电路 b. 控制电路 35 l l 控制电路控制电路 2、鼠笼式电机正反

18、转的控制线路：鼠笼式电机正反转的控制线路： a. 主电路 b. 控制电路 36 l l 控制电路控制电路 3、顺序起动顺序起动 4、延时起动延时起动 5、行程控制行程控制 要求：会设计会分析要求：会设计会分析37第第十一十一章章 PLC及其应用及其应用 1、PLC外部接线图：外部接线图： 注意：外部输入设备常闭触点（继电器控制原理注意：外部输入设备常闭触点（继电器控制原理 图中常闭按钮）的处理。图中常闭按钮）的处理。 PLC外部外部 常开常开 梯形图内部梯形图内部 常闭常闭 PLC外部外部 常闭常闭 梯形图内部梯形图内部 常开常开 38控制电路图控制电路图KMSB1SB2KMPLC外部接线图外部接线图X1X0COMY0 COMKMSB2SB1X1(ED)Y0Y0X0梯形图梯形图I/O分配：分配： SB1X1 SB2X0 KM Y0392 2、梯形图、梯形图: : 上重下轻，左重右轻上重下轻，左重右轻 3 3、基本指令、基本指令: : ST、ST/； TMR（X、Y） 编号编号 OT； K 设置值设置值 AN, AN/; OR, OR/; C T 编号编号 ANS、ORS ； K 设置值设置值 /； PSHS、RDS、POPS； ED DF，DF/ 会写指令会写指