直流电路总复习ppt课件

1、直流电路直流电路(20%(20%左右左右) ) 第一部分第一部分教学内容：教学内容：（1理解电路模型及理想电路元件的电压电流关系。理解电路模型及理想电路元件的电压电流关系。理解电压、电流参考方向的意义。理解电压、电流参考方向的意义。（2理解实际电源的两种模型及其等效变换。理解实际电源的两种模型及其等效变换。（3理解基尔霍夫定律。掌握用节点电压法、叠加原理解基尔霍夫定律。掌握用节点电压法、叠加原理和戴维宁定理分析电路的方法。理和戴维宁定理分析电路的方法。重点：理解并掌握基本定理、定律及基本分析方法。重点：理解并掌握基本定理、定律及基本分析方法。难点：电压、电流正方向的概念及电流源电路分析。难点：

2、电压、电流正方向的概念及电流源电路分析。关于电路中电压与电流的方向关于电路中电压与电流的方向 实际方向：是一种物理现象实际存在的）。实际方向：是一种物理现象实际存在的）。 电流：正电荷移动的方向。电流：正电荷移动的方向。 电压：高电位指向低电位。电压：高电位指向低电位。 参考正方向：为分析电路模型而任意假设的电流参考正方向：为分析电路模型而任意假设的电流、电压方向。可从计算结果验证所取参考正方向、电压方向。可从计算结果验证所取参考正方向是否为实际正方向。是否为实际正方向。基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律KCL） 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电

3、流等于由节点流出的电流点流出的电流,注意广义节点的注意广义节点的KCL I =0即：即： 或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为 0。 I 入入= I 出出即：即：基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律KVL） 对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位升等对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位升等于电位降，于电位降， 即：即： U 升升= U降。或者说沿任一回路各电压降。或者说沿任一回路各电压的代数和为的代数和为 0，即：，即： U = 0。注意开口电路的注意开口电路的KVL1、电位的概念：、电位的概念：记为：记为：“VX”（留意：

4、电位为单下标）。（留意：电位为单下标）。电位的计算电位的计算2、电位参考点的选取、电位参考点的选取 电位参考点的选取是任意的；电位参考点的选取是任意的； 在实用中通常选择大地作为电位参考点。在实用中通常选择大地作为电位参考点。电压源电压源 电流源电流源恒压源恒压源恒流源恒流源不不 变变 量量变变 化化 量量E+_abIUabUab = E （常数）（常数）IabUabIsI = Is （常数）（常数）输出电流输出电流 I 可变可变 端电压端电压Uab 可变可变两种电源的等效互换两种电源的等效互换 ooosRRREIRRRIEooosaE+-bIUabRO电压源电压源电流源电流源UabROIsa

5、bI RIREUS1baE2+I2I4E1+I1R1R2R4+UE3+R3I3ISRS 1） 符号为：当电动势方符号为：当电动势方向朝向该节点时，符号为正，否向朝向该节点时，符号为正，否则为负则为负; RE2）SI3）R1 恒流源的符号为：恒流源的符号为：电流朝向未知节点时取正号电流朝向未知节点时取正号，反之取负号。，反之取负号。 均为正值，但不包均为正值，但不包括与恒流源相串联的电阻。括与恒流源相串联的电阻。节点电压法节点电压法支路电流法支路电流法叠加定理叠加定理 在多个电源同时作用的线性电路中，任何支在多个电源同时作用的线性电路中，任何支路的电流或任意两点间的电压，等于各个电源路的电流或任

6、意两点间的电压，等于各个电源单独作用时所得结果的代数和。（其它电源如单独作用时所得结果的代数和。（其它电源如何处理何处理恒压源短路，恒流源开路）恒压源短路，恒流源开路）+BI2R1I1E1R2AE2I3R3+_+_原电路原电路I2R1I1R2ABE2I3R3+_E2单独作用单独作用概念概念:+_AE1BI2R1I1R2I3R3E1单独作用单独作用等效电压源的内阻等于有源等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络二端网络相应无源二端网络的输入电阻。（有源网络变的输入电阻。（有源网络变无源网络的原则是：电压源无源网络的原则是：电压源短路，电流源断路）短路，电流源断路）等效电压源的电动势等效电

7、压源的电动势（Ed ）等于有源二端）等于有源二端网络的开端电压；网络的开端电压；ABdRR 有源有源二端网络二端网络RxdUE 有源有源二端网络二端网络xUAB相应的相应的无源无源二端网络二端网络ABABEdRd+_RAB戴维南定理戴维南定理图 1图 2US1USUS2BAAB+AB图1AB图 2R22 AUS.+1、 已已 知知 图图 1 中中 的的 US1 = 4 V，US2 = 2 V。用。用 图图 2 所所 示示 的的 理理 想想 电电 压压 源源 代代 替替 图图 1 所所 示示 的的 电电 路，该路，该 等等 效效 电电 压压 源源 的的 参参 数数 US 为为 ( )。(a) 4

8、 V (b) 2 V (c) 2 V2、把、把 图图 1 所所 示示 的的 电电 路路 用用 图图 2 所所 示示 的的 等等 效效 电电 压压 源源 代代 替，那么替，那么 等等 效效 电电 压压 源源 的的 参参 数数 为为 ( )。(a) US = 4 V ，R = 2 (b) US = 1 V ，R = 0.5 (c) US = 1 V ，R = 0.5 ca3、把图、把图1所示的电路用图所示的电路用图2所示的等效理想电流源代替所示的等效理想电流源代替,该等效电该等效电流源的参数为流源的参数为( )。 (a)2A(b)4A(c)2AAA图 1BBAIS图 2A.244、把图、把图1所示

9、的电路改为图所示的电路改为图2的电路，其负载电流的电路，其负载电流I1和和I2将将( )。(a)增大增大(b)不变不变(c)减小减小2AIIII12122V2V2A 图 1 图 2+bc5、图示电路中，知：IS1 = 3A，IS2 = 2 A，IS3 = 1 A，R1 = 6，R2 = 5 ，R3 = 7 。用基尔霍夫电流定律求 电 流 I1 ，I2 和 I3 。IIIIIIRRRS 1S 2S 3123123.I1IS3IS2121A I3IS1IS2321A I2IS3I3112A 6 已已 知知 图图 示示 电电 路路 中中 的的 B 点点 开开 路。求路。求 B 点点 电电 位。位。8

10、0 VAB-20 V4 k2 k6 k20 VVA=808020464 ()=40V VB=VA=40V URRRRRIS12345.+7 图 示 电 路 中， 已 知：US = 36 V，R1 = 3 ，R2 = R3 = R4 = 6 ，R5 = 25 。用 戴 维 宁 定 理 求 电 流 I 。URRI005+UURRRU01226=2=VSSIURR0050 2.AR0 = R1/R2+R3/R4 = 5 电路的暂态分析电路的暂态分析(15%) (15%) 第二部分第二部分教学内容：教学内容：（1） 理解电路的暂态和稳态的物理意义。理解电路的暂态和稳态的物理意义。（2掌握一阶电路的暂态

11、分析方法。掌握一阶电路的暂态分析方法。重点：一阶电路的暂态分析方法。重点：一阶电路的暂态分析方法。难点：换路定理的应用。难点：换路定理的应用。换路定则换路定则: :在换路瞬间，电容上的电压、在换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变。电感中的电流不能突变。)0()0(CCuu)0()0(LLii那么：那么：RC电路的响应电路的响应 零状态响应：零状态响应：3 2,1 全响应：全响应：1 2 零输入响应：零输入响应： 1 3 +U2 -_1U1+-K2Rt=0CCu3概念概念:(电源输入为零电源输入为零)(电容初始储能为零电容初始储能为零)(电源输入与电容初始储能均不为零电源输入与电容初始储

12、能均不为零)一阶线性电路的三要素法一阶线性电路的三要素法teffftf)()0()()(一阶电路微分方程式的解：一阶电路微分方程式的解：新稳态新稳态换路初始值换路初始值时间常数时间常数 所谓一阶电路所谓一阶电路,指只包含一个储能元件指只包含一个储能元件,或者用串、并或者用串、并联方法化简后只包含一个储能元件的电路称为一阶电路联方法化简后只包含一个储能元件的电路称为一阶电路,其过渡过程可用一阶微分方程来描述。其过渡过程可用一阶微分方程来描述。“三要素的计算之一三要素的计算之一) )初始值初始值)0 (f的计算的计算:步骤步骤: (1)求换路前的求换路前的)0()0(LCiu、(2)根据换路定理得

13、出：根据换路定理得出：)0()0()0()0(LLCCiiuu)0(i(3)根据换路后的等效电路，求未知的根据换路后的等效电路，求未知的)0(u或或 。步骤步骤: (1) 画出换路后的等效电路画出换路后的等效电路 （留意（留意:在直流激励在直流激励 的情况下的情况下,令令C开路开路, L短路）；短路）； (2) 根据电路的解题规律，根据电路的解题规律， 求换路后所求未知求换路后所求未知 数的稳态值。数的稳态值。稳态值稳态值)(f 的计算的计算:“三要素的计算之二三要素的计算之二) )准绳准绳:要由换路后的电路结构和参数计算。要由换路后的电路结构和参数计算。(同一暂态电路中各物理量的同一暂态电路

14、中各物理量的 是一样的是一样的)时间常数时间常数 的计算的计算:“三要素的计算之三三要素的计算之三) )RC对于较复杂的一阶对于较复杂的一阶RC电路，将电路，将C以外的以外的电电 路，视为有源二端网络，然后求其戴路，视为有源二端网络，然后求其戴维南等效内阻维南等效内阻 R。那么。那么:步骤步骤:RC 对于只含一个对于只含一个R和和C的简单电路，的简单电路， ；LR“三要素的计算之三三要素的计算之三) )LRR和和L的电路的电路1、 R，C 电 路 初 始 储 能 为 零，而 由 初 始 时 刻 施 加 于 电 路 的 外 部 激 励 引 起 的 响 应 称 为 ( ) 响 应。(a) 暂 态

15、(b) 零 输 入(c) 零 状 态2、 R，C 电 路 外 部 激 励 为 零， 而 由 初 始 储 能 引 起 的 响 应 称 为 ( ) 响 应。 (a) 稳 态 (b) 零 输 入(c) 零 状 态cb 3、 R，C 电 路 在 零 状 态 条 件 下，时 间 常 数 的 意 义 是 ( )。响 应 由 零 值 增 长 到 稳 态 值 的 0.632 倍 时 所 需 时 间 响 应 由 零 值 增 长 到 稳 态 值 的 0.368 倍 时 所 需 时 间 过 渡 过 程 所 需 的 时 间a7、图示电路当开关、图示电路当开关S在位置在位置“1时已达稳定状态，在时已达稳定状态，在t=0

16、时刻将开关时刻将开关S瞬间合到位置瞬间合到位置“2”，则在，则在t0后电流后电流iC( )。(a)与图示方向相同且逐渐增大与图示方向相同且逐渐增大(b)与图示方向相反且逐渐衰减到零与图示方向相反且逐渐衰减到零(c)与图示方向相同且逐渐减少与图示方向相同且逐渐减少SRCUS12iC+8、 在在 R，L 串串 联联 电电 路路 中，激中，激 励励 信信 号号 产产 生生 的的 电电 流流 响响 应应 ( 零零 状状 态态 响响 应应 ) 中中( )。仅仅 有有 稳稳 态态 分分 量量仅仅 有有 暂暂 态态 分分 量量 既既 有有 稳稳 态态 分分 量，又量，又 有有 暂暂 态态 分分 量量bc6、

17、 图 示 电 路 在 开 关 S 闭 合 后 的 时 间 常 数 值 为( )。(a) L / R1(b) L / ( R1+R2 )(c) R1 / LSRRLuS21+i10()S10 VL10m Hi1FUS+C7、 在在 图图 示示 电电 路路 中，开中，开 关关 S 断断 开开 前前 已已 达达 稳稳 定定 状状 态。在态。在 t = 0 瞬瞬 间间 将将 开开 关关 S 断断 开，那么开，那么 ( )。(a) 2 A(b) 0 A (c) 2 A cautC( )12SRCUUuCS 1S 2+图 示 电 路 原 已 稳 定，t = 0 时 开 关 S 由1 换 接 至2。已 知：

18、R =3 ，C =10 F，US1 = 6 V，US2 = 4 V。 求 换 路 后 的 ，并 画 出 其 变 化 曲 线。V6)0()0(1SUuuCCV 4)(2SUuCRC30106 stCtue )46(4)(V e104510333. 0t12O8 / suCVt2 6-4iL()0uL()0iL()uL()SURRiLuLLS12+图 示 电 路 原 已 稳 定。求：(1) 开 关 S 断 开 瞬 间 的 ，及 电 路 时 间 常 数 ；(2) 开 关 S 断 开 电 路 稳 定 后 的 和 。( )()()1002iiURLLS SuiRRURRLL()()()()0011212

19、 LRR12(2)iL() 0 uiRRLL()()() 120交流电路交流电路(26%)(26%) 第三部分第三部分教学内容：教学内容：（1理解正弦交流电中物理量的意义及表示法。理解正弦交流电中物理量的意义及表示法。（2理解电路基本定律的相量形式、复阻抗和相量图，理解电路基本定律的相量形式、复阻抗和相量图，掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法。掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法。（3理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算，理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算，了解无功功率和视在功率的概念，了解无功功率和视在功率的概念，（4了解提高感性电路功率因数的方法及其经济意义。了解提高感性电

20、路功率因数的方法及其经济意义。（5了解正弦交流电路串联谐振和并联谐振的条件及了解正弦交流电路串联谐振和并联谐振的条件及特征。特征。（6掌握三相电路中三相负载的正确联接，了解中线掌握三相电路中三相负载的正确联接，了解中线的作用，掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计的作用，掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计算。算。重点：理解并掌握正弦交流电的相量表示及电路中相量重点：理解并掌握正弦交流电的相量表示及电路中相量分析方法。分析方法。 难点：相量分析方法。难点：相量分析方法。1 1、正弦波的特征量、正弦波的特征量tIim sint it mI： 电流幅值最大值）电流幅值最大值） ： 角频率弧度

21、角频率弧度/ /秒）秒） ： 初相角初相角mI 特征量特征量: :2 2、相量的复数表示、相量的复数表示abUUj+1将复数将复数U放到复平面上，可如下表示：放到复平面上，可如下表示：abtgbaU122 UeUjUjbaUj)sin(cos代数式代数式 指数式指数式 极坐标形式极坐标形式符号说明瞬时值瞬时值 - - 小写小写u、i有效值有效值 - - 大写大写U、I复数、相量复数、相量 - - 大写大写 + + “.”“.”U最大值最大值 - - 大写大写+ +下标下标mU电路电路参数参数电路图电路图(参考方向参考方向)阻抗阻抗相量式相量式RiuRRIULCLXjCXjLXIUjCXIUj+

22、-iu+-iu+-3 3、单一参数正弦交流电路的分析计算、单一参数正弦交流电路的分析计算4 、 R-L-C串联交流电路串联交流电路相量模型相量模型RjXL-jXCRULUCUIUCLXXjRIU相量表达式：相量表达式：CUULUIRUCLUU相量图相量图CLCLXXRIXIXIRIUj)j()(jRjXL-jXCRU+_LU+_CU+_U+_I4 、 R-L-C串联交流电路串联交流电路22)(CLXXRIUZCLiuXX R-ZZjIU arctanLCuiXXR RCL / 1arctan cosUIPsinUIQ UIS 单位单位: W单位单位: var单位单位: VA5 5、阻抗串并联电

23、路、阻抗串并联电路Z1Z2IiUoUiZ1Z2iuouZUZZUIii21)(2121ZZIZIZIUi21ZZZZ1Z2I2IiU1IiZ1Z2iu1i2iZUZZUZUZUIII ）（2121211121111ZZZ2121ZZZZZ1、据原电路图画出相量模型图电路结构不变）、据原电路图画出相量模型图电路结构不变）EeIiUujXCjXLRRCL 、2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图、根据相量模型列出相量方程式或画相量图6 6、一般正弦交流电路的解题步骤、一般正弦交流电路的解题步骤3、用复数符号法或相量图求解、用复数符号法或相量图求解4、将结果变换成要求的形式、将结果变换成要求的形式

24、注：直流电路中介绍的基本定律、注：直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都能用。公式、分析方法都能用。 三相交流电路的小结三相交流电路的小结1 1）-三相电源三相电源三相四线制三相四线制AAeCeBeCBN 1) 三相交流电源的三相电压是对称的，即大小相等，三相交流电源的三相电压是对称的，即大小相等，频率相同，相位互差频率相同，相位互差120;3 2)在三相四线制供电系统中，线电压是相电压的在三相四线制供电系统中，线电压是相电压的 倍，且在相位上超前于相应的相电压倍，且在相位上超前于相应的相电压30。30 3plUUBAABUUU CBBCUUU ACCAUUU 由相量图可得由相量图可得 3

25、0BU ABUAUCUBUAXYZNBCeA+eC+eB+CU+BU+AUABU+BCU+CAU303AABUU 303PU 30LU 三相交流电路的小结三相交流电路的小结(2)-(2)-三相负载三相负载负载星形联结负载星形联结负载三角形联结负载三角形联结ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结三相交流电路的小结(3)-(3)-三相电路计算三相电路计算负载负载形接形接法法PlPlUUII303负载对称时：负载对称时：负载负载Y Y形接法形接法303PlPlUUII负载对称时：负载对称时：负载不对称时：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：各相电压、电流单独计算。负载对称时：电压对称、电流对

26、称，只需计算负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。一相。三相电路的计算要特别注意相位问题。三相电路的计算要特别注意相位问题。三相电路的分析要特别注意中性线的作用。三相电路的分析要特别注意中性线的作用。三相交流电路的小结三相交流电路的小结(4)-(4)-三相功率计算三相功率计算CBAPPPP三相总功率：三相总功率：负载对称时：负载对称时：cos3ppIUP cos3llIUP 和接法和接法无关无关留意：留意：角为相电压与相电流的相位差。角为相电压与相电流的相位差。1 1、 4 4 的的 电电 阻阻 和和 3 3 感感 抗抗 串串 联，接联，接 到到 u =10 sinu =10 sint

27、 t V V 的的 电电 源源 上，那么上，那么 电电 阻阻 电电 压压 uRuR为为 ( )( )。 (a)8sin(a)8sin(t+36.9t+36.9 ) V ) V (b) 8 sin(b) 8 sin(t+53.1t+53.1 ) V ) V (c) 8 sin( (c) 8 sin(t t36.936.9 ) V ) V2 2、 4 4 的的 电电 阻阻 和和 3 3 感感 抗抗 串串 联，接联，接 到到 u =10 u =10 sin(sin(t t180180 ) V ) V 的的 电电 源源 上，那么上，那么 电电 感感 电电 压压 uLuL为为 ( )( )。6sin(6

28、sin(t t143.1143.1 ) V ) V(b) 6 sin(b) 6 sin(t t126.9126.9 ) V ) V (c) 8 sin( (c) 8 sin(t t53.153.1 ) V ) Vcb3、 提 高 感 性 电 路 的 功 率 因 数 通 常 采 用 的 措 施 是 ( )。 在 感 性 负 载 的 两 端 并 接 电 容 给 感 性 负 载 串 联 电 容(c) 给 感 性 负 载 串 联 电 容 或 并 接 电 容 都 可 以4、 供 电 电 路 采 取 提 高 功 率 因 数 措 施 的 目 的 在 于 ( )。减 少 用 电 设 备 的 有 功 功 率 减

29、 少 用 电 设 备 的 电 压 减 少 电 源 向 用 电 设 备 提 供 的 视 在 功 率ca5、 在在 图图 示示 正正 弦弦 交交 流流 电电 路路 中，已中，已 知：知：UR = 80 V，UL = 100 V，UC = 40 V，那么，那么 电电 压压 U 为为 ( )。 (a) 100 V(b) 220V (c) 161 VRLCuuuuRCL+5uRLCiiii123+4、 在在 图图 示示 正正 弦弦 交交 流流 电电 路路 中，各中，各 支支 路路 电电 流流 有有 效效 值值 为为 I 1 1 A，I 2 1 A，I 3 3 A，那么，那么 总总 电电 流流 i 的的

30、有有 效效 值值 I 为为 ( )。 (a) 5 A(b) 3 A(c) A ca5、已 知 某 三 相 电 路 的 相 电 压 V， V， , 当 t = 19 s 时，三 个 线 电 压 之 和 为 ( )。(a) 0 V(b) 220 V (c) A=220sin(31417 )ut220 2 V6、 当 三 相 交 流 发 电 机 的 三 个 绕 组 接 成 星 形 时，假设 线 电 压 uBC = 380sint V，那么 相 电 压 uB = ( )。(a) (b) (c) 220 290sin()t V220 230sin()t V220 2150sin()t VB=220sin

31、(314103 )utC=220sin(314137 )utV7、 在 图 示 R，L，C 并 联 正 弦 交 流 电 路 中，各 支 路 电 流 有 效 值 I1I2I310 A，当 电 压 频 率 增 加 一 倍 而 保 持 其 有 效 值 不 变 时，各 电 流 有 效 值 应 变 为 ( )。(a) I 120 A I 220 AI 320 A(b) I 110 AI 220 AI 35 A(c) I 110 AI 25 AI 320 AuiiiRLC.123+f150Hzf2500Hzit 4 2314sinARLCiu+已 知：R 5 ，L 0.01 H，C = 100 F 三 个

32、 元 件 串 联 电 路 如 图 所 示。(1) 分 别 求 出 频 率 和 时 的 总 复 阻 抗 Z1 ，Z2 ; (2) 假设 电 流 ，求 电 压 u，功 率 因 数 。f150Hz 7 .285)1( j111jCLRZf2500Hz 95.797 .282 .285)1( j222jCLRZ12.804 .1161 ZIUut116 4 231480 12.sin(.) Vcos. 0 17 VV30123UuiRCC12+在 图 示 正 弦 电 路 中，C1 = 53 F，C2 = 200 F，R = 80 ，电 源 频 率 f = 50 Hz。求：(1) 电 路 的 复 阻 抗

33、 Z；(2) 假设 电 源 电 压 。求 电 流 i 及 电 路 有 功 功 率 P。( )()1ZRRj1Cj1Cj1C112 4853 1 .j15.9 = 61.562 A322)2(ZUIit2 231432sin()APU I115 5 . W 为 使 24V，5W 的 白 炽 灯 能 在 220V，50Hz 的 正 弦 交 流 电 源 上 正 常 工 作，可 采 用 串 电 容 C 的 方 法 降 压。试 计 算 采 用 此 降 压 方 法 所 需 要 的 电 容 C 值。A208. 0245=IV69.2182422022CU39.1051208. 069.218IUXccCXC

34、112501051 393 02103 026. F采 用 串 电 容 降 压 F F 磁路与铁芯线圈电路磁路与铁芯线圈电路(510%) 第四部分第四部分教学内容：教学内容：（1） 了解磁路的基本概念，了解交流铁心线圈电路的了解磁路的基本概念，了解交流铁心线圈电路的基本电磁关系。基本电磁关系。（2了解单相变压器的基本结构，理解单相变压器的了解单相变压器的基本结构，理解单相变压器的工作原理，了解变压器定值、外特性及绕组的工作原理，了解变压器定值、外特性及绕组的“同名端同名端的意义。的意义。重点：理解单相变压器的工作原理。重点：理解单相变压器的工作原理。难点：绕组的难点：绕组的“同名端概念。同名端

35、概念。1 1、磁通、磁通：主磁通：主磁通：漏磁通：漏磁通一、一、 磁场的基本物理量磁场的基本物理量2 2、磁感应强度、磁感应强度 （磁通密度）（磁通密度）SB3 3、磁导率、磁导率4 4、磁场强度、磁场强度 H HBHHLNI 二、均匀磁路安培环路定律二、均匀磁路安培环路定律三、磁性材料的磁性能三、磁性材料的磁性能四、磁路的欧姆定律：四、磁路的欧姆定律： mmININFlRRS mNfU44.4uLeeimRIN m一定时磁通势一定时磁通势IN随磁阻随磁阻 的变化而变化。的变化而变化。mR当外加电压当外加电压U、频率、频率 f 与与线圈匝数线圈匝数N一定时，一定时， 便便确定下来。根据磁路欧姆

36、确定下来。根据磁路欧姆定律定律 ，当，当 m交流磁路的特点交流磁路的特点: :KNNEEUU212121K为变比为变比10i1u20u2i1e2e原、副边电压关系原、副边电压关系mmNfENfE221144. 444. 4根据交流磁路的分析根据交流磁路的分析可得：可得：202uu 02i时时 （变电压）（变电压）2、变压器工作原理、变压器工作原理KNNII112211102211NiNiNi 由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流 很小，可忽略很小，可忽略 。即：。即：02211NINI)(10i原、副边电流关系原、副边电流关系 （变电流）（变电流

37、）2211NINI1i1u2u2iLR1N2N （变阻抗）（变阻抗）1i1u2u2iLR1N2N原、副边阻抗关系原、副边阻抗关系LLRKR222IURL从原边等效：从原边等效：22222211KRKIUKIKUIURLL 当电流流入两个线圈当电流流入两个线圈(或流出时，若产生的磁通方或流出时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端同名端）。或者向相同，则两个流入端称为同极性端同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化增大或减小时，在两线圈中说，当铁芯中磁通变化增大或减小时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。同极性端同极性端(同名端同名

38、端)AXax*4 4、变压器绕组极性及连接方法、变压器绕组极性及连接方法AXax*II12II12II121、 两两 个个 完完 全全 相相 同同 的的 交交 流流 铁铁 心心 线线 圈，分圈，分 别别 工工 作作 在在 电电 压压 相相 同同 而而 频频 率率 不不 同同 ( f 1 f 2 ) 的的 两两 电电 源源 下，此下，此 时时 线线 圈圈 的的 电电 流流 I 1 和和 I 2 的的 关关 系系 是是( )。(a) (b) (c) 2、 有有 负负 载载 时时 变变 压压 器器 的的 主主 磁磁 通通 是是 ( )产产 生生 的。的。(a) 原原 绕绕 组组 的的 电电 流流 I

39、 1(b) 副副 绕绕 组组 的的 电电 流流 I 2(c) 原原 绕绕 组组 电电 流流 I 1 与与 副副 绕绕 组组 电电 流流 I 2 共共 同同bc3、 两两 个个 完完 全全 相相 同同 的的 交交 流流 铁铁 心心 线线 圈，分圈，分 别别 工工 作作 在在 电电 压压 相相 同同 而而 频频 率率 不不 同同 ( f 1 f 2 ) 的的 两两 电电 源源 下，此下，此 时时 线线 圈圈 的的 磁磁 通通 1 和和 2 关关 系系 是是( )。(a) 1 2 (b) 1 2(c) 1 = 24、某、某 单单 相相 变变 压压 器器 如如 图图 所所 示，两示，两 个个 原原 绕

40、绕 组组 的的 额额 定定 电电 压压 均均 为为 110 V，副，副 绕绕 组组 额额 定定 电电 压压 为为 6.3 V，假设，假设 电电 源源 电电 压压 为为 220 V，那么，那么 应应 将将 原原 绕绕 组组 的的 ( ) 端端 相相 连连 接，其接，其 余余 两两 端端 接接 电电 源。源。(a) 2 和和4 (b) 1 和和3(c) 2 和和3bc三相交流异步电动机三相交流异步电动机(15%) 第五部分第五部分教学内容：教学内容：（1了解三相异步电动机的基本结构，理解其工作原了解三相异步电动机的基本结构，理解其工作原理理.(2)掌握三相异步电动机机械特性及铭牌数据的意义。掌握三

41、相异步电动机机械特性及铭牌数据的意义。(3)掌握起动和反转的方法，了解调速方法及其发展。掌握起动和反转的方法，了解调速方法及其发展。重点：三相异步电动机的工作原理、机械特性及铭牌数重点：三相异步电动机的工作原理、机械特性及铭牌数据计算，电动机的起动方法。据计算，电动机的起动方法。 难点：三相异步电动机的机械特性及起动方法。难点：三相异步电动机的机械特性及起动方法。取决于三相电流的相序。取决于三相电流的相序。旋转磁场的旋转方向：旋转磁场的旋转方向：旋转磁场的转速大小：旋转磁场的转速大小：（三相异步电动机的同步转速）（三相异步电动机的同步转速）分）转/( 600pfn 转差率转差率 ：)(s%10

42、000nnns1、旋转磁场的产生、旋转磁场的产生2、 三相异步电动机的三相异步电动机的“电磁关系电磁关系 i2转、定子转、定子电路电路R1R2i1u1e1e 1e2e 2mNfUE1111444.mNfE222444.1000026060SfPnnnnPnnf2202220222222)( XREXREIss 2202222)(cosXRRs 变变化化曲曲线线随随、SI cos22 )(2 Isn)cos(2 sn 结论：转子转动时，转结论：转子转动时，转 子子电路中的各量均与转差率电路中的各量均与转差率 s有关，即与转速有关，即与转速 n有关。有关。I2cos2s1I2,2cos OR1R2

43、i1u1e1e 1e2e 222cosIKTmT22022202)(SXRSEI2202222)(cosSXRRmNfU11144.4将其中参数代入：将其中参数代入：21220222)(UsXRsRKT得到转矩公式得到转矩公式3、 三相电动机的机械特性三相电动机的机械特性21220222)(UsXRsRKT根据转矩公式根据转矩公式Ts10n0Tn得特性曲线：得特性曲线：三个重要转矩三个重要转矩21220222)(UsXRsRKTNnmaxTstTOnTNT0nNT额定转矩额定转矩 ：( 1 )米）牛顿分转千瓦()/()(9550NNNnPT最大转矩最大转矩 ：( 2 )maxT过载系数：过载系

44、数：NTTmaxstT起动转矩起动转矩 ：( 3 )电机起动时的转矩。电机起动时的转矩。U Tm U UTst 0nNUnTO21220222)(UsXRsRKT212,UTR在同一转速时不变保持stTTOn0nR2Tst nmaxT2T星形星形-三角形三角形(Y ) 换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动(3) 转子串电阻起动转子串电阻起动5 5、三相异步机的起动：、三相异步机的起动：31Y llIIYlIZlU+U1U2V1V1W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合SYtst31TT LstRUI1直接直接自

45、偶ststINNI212)(ABP1u2u自偶sti副边2i1N2NLRLR1u直接sti直接自耦tstS2)12(TNNTR 12220220)(st2IIRXREIRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻 R2 - Tst -22022212stXRURKT 22RR stTTOn0nmaxT2R2R stT 制动方法：制动方法： 1. 抱闸：加机械抱闸电磁抱闸）；机械制动抱闸：加机械抱闸电磁抱闸）；机械制动 2. 反接制动：要停车时，将电动机接电源的两相换接反接制动：要停车时，将电动机接电源的两相换接，使电动机由原来的旋转方向反过来，以达制动的目的；，使电动机由原来的旋转方向

46、反过来，以达制动的目的； 电气制动电气制动6、 三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动 4.发电反馈制动：发电反馈制动： 令电机转子的转速超过令电机转子的转速超过 旋转磁场的同步转速，便旋转磁场的同步转速，便 会产生制动转矩。会产生制动转矩。 电气制动电气制动M3+-运转运转制动制动n F转子转子3. 能耗制动：停车时，断开交流电源，接至直流电源上能耗制动：停车时，断开交流电源，接至直流电源上，产生制动转矩；电机停转后，转子与磁场相对静止，产生制动转矩；电机停转后，转子与磁场相对静止，制动转矩随之消失。制动转矩随之消失。 电气制动电气制动n Fno7、 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调

47、速pfsnsn1060111. 改变极对数改变极对数 有级调速。有级调速。p2. 改变转差率改变转差率 s无级调速无级调速调速方法：调速方法：0Tn2R2R0ST2R2R22RR 3. 改变电源频率改变电源频率 (变频调速变频调速) 无级调速无级调速1f变频电源变频电源 可变可变Uf ,Hz50pfsnsn1060111、 在在 起起 动动 重重 设设 备备 时时 常常 选选 用用 的的 异异 步步 电电 动动 机机 为为 ( ) 。(a) 鼠鼠 笼笼 式式(b) 绕绕 线线 式式(c) 单单 相相2、 额额 定定 电电 压压 为为 660 /380 V 的的 三三 相相 异异 步步 电电 动

48、动 机，其机，其 连连 接接 形形 式式 在在 铭铭 牌牌 上上 表表 示示 为为 ( ) 。 (a) / (b) / (c) ba3、 三三 相相 异异 步步 电电 动动 机机 的的 转转 速速 n 越越 高，其高，其 转转 子子 电电 路路 的的 感感 应应 电电 动动 势势 E2 ( ) 。(a) 越越 大大(b) 越越 小小(c) 不不 变变4、三相鼠笼式异步电动机的负载越大，其转差率、三相鼠笼式异步电动机的负载越大，其转差率s ( )。(a) 越大越大(b) 不变不变(c) 越小越小ba一 台 三 相 异 步 电 动 机 的 额 定 数 据 如 下：UN = 380 V，IN = 4

49、.9 A，fN = 50 HZ，效 率N = 0.82 ， 转 速nN = 2 970 r / min ，功 率 因 数N = 0.83， 形 接 法。试 问 这 是 一 台 几 极 的 电 动 机？ 在 额 定 工 作 状 态 下 的 转 差 率，输 出 功 率 和 额 定 转 矩 各 是 多 少 ？电 动 机的 极 数 为 2p = 1n1 = 3 000 r / minsN = ( n1 nN ) / n1 = 0.01PI UNNNNN W32 195TPnNNN N m9 5507 06.某 三 相 异 步 电 动 机，铭 牌 数 据 如 下： 形 接 法，PN = 10 kW，UN

50、 = 380 V， IN = 19.9 A ， 转 速nN = 1 450 r / min，功 率 因 素N = 0.87， f = 50 Hz。求：(1) 电 动 机 的 磁 极 对 数 及 旋 转 磁 场 转 速 n1 ； (2) 额 定 负 载 运 行 时 的 效 率 N ；(3) 已 知 Tst / TN = 1.8，直 接 起 动 时 的 起 动 转 矩。假设 采 用 方 法 起 动 时 的 起 动 转 矩。pfn6021NNNNNPU I30 88.mN6 .118550 98 . 18 . 1NNNt snPTTm39.5NmN6 .11831550 98 . 1318 . 13

51、1NNNt snPTT已 知 nN = 1 450 r / min那么 n1 = 1 500 r / min 继电接触器控制系统继电接触器控制系统(15%) 第六部分第六部分教学内容：教学内容：了解常用低压电器的结构和功能。了解常用低压电器的结构和功能。掌握继电接触器控制的自锁、联锁原则。掌握继电接触器控制的自锁、联锁原则。了解行程和时间控制。了解行程和时间控制。掌握过载、短路和失压保护方法。掌握过载、短路和失压保护方法。能读懂简单的控制电路原理图并设计简单的控制电路能读懂简单的控制电路原理图并设计简单的控制电路图。图。重点：继电接触器控制的自锁、联锁原则。电路实现过重点：继电接触器控制的自锁

52、、联锁原则。电路实现过载、短路和失压保护的方法。电动机控制电路的分析载、短路和失压保护的方法。电动机控制电路的分析与设计。与设计。难点：继电接触器控制的自锁、联锁原则。难点：继电接触器控制的自锁、联锁原则。QFRFUSBSB常开常开常闭常闭KMKMKMSQSQKMFRKM正M3ABCFUQFRKM反KM正正SB1KM反反KM正正KM反反KM正正SB2FRSB3KM反反电动机保护电动机保护的类型：的类型：失压保护：采用交流接触器实现失压保护：采用交流接触器实现短路保护：采用熔断器实现短路保护：采用熔断器实现过载保护：采用热继电器实现过载保护：采用热继电器实现（欠压保护）（欠压保护）M3ABCKM

53、FUQS主主电电路路KMSB1KMSB2控制电路控制电路(1) 失压保护：采用交流接触器失压保护：采用交流接触器 采用继电器、接触器控制后，电采用继电器、接触器控制后，电源电压源电压85%时，接触器触头自动时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。电机自动起动而伤人。(2) (2) 短路保护：加熔断器短路保护：加熔断器FI 异步电动机的起动电流异步电动机的起动电流 （ Is t约为额定电流约为额定电流IN的的 (57倍。选择熔体额定电流倍。选择熔体额定电流 （ ）时，必需）时，必

54、需躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。KMSB1KMSB2 电机工作时，若因负载过重而使电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。继电器，进行过载保护。M3A B CKMFUQSFR(3) (3) 过载保护：加热继电器过载保护：加热继电器热继电器热继电器的热元件的热元件热继电热继电器触头器触头FR1、在电动机的继电器接触器控制电路中，零压保护的功能是、在电动机的继电器接触器控制电路中，零压保护的功能是( )。(a) 防止

55、电源电压降低烧坏电动机防止电源电压降低烧坏电动机(b) 防止停电后再恢复供电时电动机自行起动防止停电后再恢复供电时电动机自行起动(c) 实现短路保护实现短路保护2、 在在 电电 动动 机机 的的 继继 电电 器器 接接 触触 器器 控控 制制 电电 路路 中，热中，热 继继 电电 器器 的的 功功 能能 是是 实实 现现 ( )。(a) 短短 路路 保保 护护 (b) 零零 压压 保保 护护 (c) 过过 载载 保保 护护bc3、 在在 电电 动动 机机 的的 继继 电电 器器 接接 触触 器器 控控 制制 电电 路路 中，热中，热 继继 电电 器器 的的 正正 确确 连连 接接 方方 法法

56、应应 当当 是是( )。(a) 热热 继继 电电 器器 的的 发发 热热 元元 件件 串串 接接 在在 主主 电电 路路 内，而内，而 把把 它它 的的 动动 合合 触触 点点 与与 接接 触触 器器 的的 线线 圈圈 串串 联联 接接 在在 控控 制制 电电 路路 内内(b) 热热 继继 电电 器器 的的 发发 热热 元元 件件 串串 联联 接接 在在 主主 电电 路路 内，而内，而 把把 它它 的的 动动 断断 触触 点点 与与 接接 触触 器器 的的 线线 圈圈 串串 联联 接接 在在 控控 制制 电电 路路 内内(c) 热热 继继 电电 器器 的的 发发 热热 元元 件件 并并 接接

57、在在 主主 电电 路路 内，而内，而 把把 它它 的的 动动 断断 触触 点点 与与 接接 触触 器器 的的 线线 圈圈 并并 联联 接接 在在 控控 制制 电电 路路 内内b试 说 明 图 示 控 制 电 路 具 有 哪 些 控 制 功 能。控 制 电路 功 能 为： (1) 可 同 时 起 动 和 停 止 M1、M2。 (2) M1、M2 可 单 独 起 动 和 停 止。 试 画 出 三 相 异 步 电 动 机 单 方 向 连 续 运 行 的 控 制 电 路 和 主 电 路。 要 求 电 路 中 有 短 路 和 过 载 保 护。电 路 图如 下： KMSB1SB2FRKMKMFUQM3AB CFRPLC控制系统控制系统(510%) 第七部分第七部分PLC 硬件系统结构图硬件系统结构图PLC 硬件系统结构图硬件系统结构图电电 源源I/O扩扩展展单单元元输入设备输入设备输出设备输出设备输输出出接接口口外外部部设设备备接接口口输输入入接接口口I/O扩扩展展接接口口主机主机PLC编程器编程器打印机打印机