新能源汽车电工电子与电力电子基础课件第7-8章

1、第七章 安全用电新能源汽车电工电子与电力电子基础第七章 安全用电新能源汽车电工电子与电力电子基础2能说出保护接零和保护接地的工作过程。能对电机做出保护接零保护。 能对电机做出保护接地保护。知识目标技能目标2能说出保护接零和保护接地的工作过程。能对电机做出保护接零保3安 全 用 电一、 电流对人体的作用人体触电时， 电流通过人体， 就会产生伤害。 电流对人体的伤害， 按其性质可分为电击和电伤两种。.电击电击是指电流使人体内部器官受到损害， 触电时肌肉发生收缩， 如果触电者不能迅速摆脱带电部分， 电流将持续通过人体， 最后因神经系统受到损害， 使心脏和呼吸器官停止工作而趋死亡。 所以电击的危险性最

2、大， 而且也是经常遇到的一种伤害。.电伤电伤是指因电弧或熔体熔断时飞溅的金属沫等对人体的外部伤害， 如烧伤、 金属沫溅伤等。 电伤的危险虽不像电击那样严重， 但也不容忽视。3安 全 用 电一、 电流对人体的作用人体触电时， 电流通过4二、 触电伤害程度人体触电伤害程度取决于通过人体电流的大小。 如果通过人体 （心脏） 的电流在. （） 以上， 就会有生命危险， 而达 . （） 时就足以致命。 人体的电阻从 到几万欧不等， 皮肤潮湿或有污垢时会使人体电阻大大降低。安 全 用 电4二、 触电伤害程度人体触电伤害程度取决于通过人体电流的大小5三、 什么是安全电压 安全电压与工作领域有关， 我们所说的

3、安全电压大小必须在一定的领域下提出才是有效的。 比如是电动汽车领域， 还是变压器之后的工业交流用电领域 （ 网络）。 因为它们的电网络是不同的， 变压器之后的工业交流用电领域为 “ 网络”， 电动汽车为 “ 网络”。 网络不同导致安全程度和防护方法不同。 最后， 要说的是安全电压也与是交流电还是直流电有关， 同样电压的直流电和交流电的触电结果是不同的。安 全 用 电5三、 什么是安全电压 安全电压与工作领域有关， 6三、 什么是安全电压 在电工领域： 接触交流 以下的电压， 通过人体 （ 心脏） 的电流不致超过 . ， 故安全电压通常规定为交流 ； 但在潮湿及地面能导电的厂房， 安全电压则规定

4、为交流、 交流 。 这是对一般人而言的， 不针对特殊不健康人群。 在电动汽车领域： 电动汽车规定在维修电动汽车时， 安全电压为直流 。 这也是对一般人而言的。安 全 用 电6三、 什么是安全电压 在电工领域： 接触交流 7四、 电动汽车的所谓 “高压” 是真的吗纯电动汽车或混合动力汽车上的所谓高压的本质是低压， 因为电压不高于 ， 以下在低压领域， 不会有电离空气的触电危险， 只要不触摸就没有危险。 但在汽车领域， 为了区分汽油汽车 电系或柴油汽车 电系两种电压， 又因为这两种电系只有电烧伤的可能， 但没有电击伤的可能， 而几百伏的电动汽车直流电压却有电击伤人员的可能， 所以称其为 “ 高压”

5、， 纯电动汽车和混合动力汽车也称为 “ 高压车”。 安 全 用 电7四、 电动汽车的所谓 “高压” 是真的吗纯电动汽车或混合动8四、 电动汽车的所谓 “高压” 是真的吗 事实上电动汽车上电压的危险性要比交流单相 或三相 要小得多， 从事电动汽车维修的危险概率要比低压电工操作人员 （从事变压器下面的 ） 要安全得多， 修理电动汽车的危险远比我们每天插笔记本电脑电源线、 手机充电器、 家用电饭锅等要安全得多。电动汽车非常安全， 但电动汽车从业者的从业人员素质有高有低， 并以低居多。 再加之从原来燃油汽车过渡过来的从业人员会将 电系的操作习惯应用到电动汽车的几百伏电压上， 就有一定的危险了， 所以将

6、其暂称为 “ 高压” 或 “ 高压车”。安 全 用 电8四、 电动汽车的所谓 “高压” 是真的吗 事实上电动汽车上9五、 中性点不接地系统的保护接地安 全 用 电9五、 中性点不接地系统的保护接地安 全 用 电10安 全 用 电10安 全 用 电11六、 中性点接地系统的保护接地安 全 用 电11六、 中性点接地系统的保护接地安 全 用 电12安 全 用 电12安 全 用 电13七、 工业用电安全知识） 对高、 低压电气设备均应制订并严格遵守安全操作规程。） 低压设备中， 应采取措施防止偶然触及带电部分， 如闸刀开关的闸刀、 变阻器的接触点等均应有适当的保护装置； 凡会触及的金属部分， 虽然不

7、是电路的一部分， 但只要在绝缘损坏时有可能与带电部分相接触， 都要采用保护接地或保护接中性线。） 工厂车间内一般只允许使用 的手提灯； 在金属结构架上和特别潮湿的屋内， 则只允许使用不超过 的手提灯。） 使用低压电器时， 变压器一次电压必须是 或 而不能过高， 变压器外壳必须接地； 不准用自耦变压器、 扼流圈或变阻器来降压用电。安 全 用 电13七、 工业用电安全知识） 对高、 低压电气设备均应制订14七、 工业用电安全知识） 任何情况下都不得用手来鉴定导体是否带电。） 电源未切断时， 不得更换熔丝。 不得任意加大熔丝的断流容量。） 防止绝缘部分破损或受潮。 为了防止电线受损， 下列情况必须避

8、免： 把电线挂铁钉上； 在电线上勾挂物件、 晾晒衣服； 用金属丝把两根相线扎在一起； 将重物压在电线上； 电线受潮； 乱拉电线等。） 遇有人触电时， 如在开关附近应立即切断电源； 如附近无开关， 应尽快用干燥的绝缘棍棒打断电线或拨开触电者 （对 以下的低压情况而言）， 切勿直接用手去拉触电者。当触电者脱离电源后， 根据具体情况， 耐心地施行人工呼吸， 切勿打强心针。安 全 用 电14七、 工业用电安全知识） 任何情况下都不得用手来鉴定导15八、 工业电机的主要安全操作规程） 电机的旋转部分， 如联轴器、 带轮、 风扇等， 应当可靠地遮护起来。） 接线端必须盖好， 以免无意中触及。） 电机及其起

9、动装置不得在运行中进行修理。） 高压电机的开关及其起动设备， 必须严格关锁， 使用时要专人负责， 开关附近应备有安全用具， 以备操作时使用。安 全 用 电15八、 工业电机的主要安全操作规程） 电机的旋转部分， 16谢谢16谢谢第八章 整流滤波电路新能源汽车电工电子与电力电子基础第八章 整流滤波电路新能源汽车电工电子与电力电子基础18能说出半波整流和全波整流的区别。能说出滤波电路的滤波方法。能用电子元器件制作一个 的交流整流电路， 并加滤波电路。知识目标技能目标18能说出半波整流和全波整流的区别。能用电子元器件制作一个 19第一节 概 述一、 什么是半导体导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为

10、半导体， 如硅、 锗、 硒以及大多数金属氧化物和硫化物。 纯净半导体导电能力差， 绝缘性能也不强， 既不宜用作导电材料， 也不适合用作绝缘材料， 因而长期未被人们重视。后来， 人们逐渐发现： 温度、 光照、 掺杂质等外界条件能引起半导体导电性能的显著变化； 即半导体具有热敏、 光敏、 掺杂等特性。 其中， 最引人注目的是掺杂特性： 在纯净半导体中掺进微量的某种杂质， 对其导电性能影响极大。 例如， 在纯硅中掺入百万分之一的硼，可使其导电能力增加几十万倍以上。 半导体技术飞跃发展的基础， 主要是利用了半导体的这种掺杂特性。19第一节 概 述一、 什么是半导体导电能力介于导体与绝缘体20二、 什么

11、是晶体管半导体一般都呈晶体状态， 晶体有单晶与多晶之分。 所有原子都按一定规律整齐排列的称为单晶体； 大量的单晶颗粒杂乱排列就组成多晶体。 制造半导体器件需用纯度很高的单晶材料， 所以半导体管也称为晶体管。自从第一个晶体管 （俗称三极管） 于 年试制成功以来， 半导体技术发展极为迅速。 由于晶体管、 集成电路等半导体器件具有体积小、 重量轻、 耗电少、 寿命长、 工作可靠等一系列优点， 在电子技术中逐步取代了电子管器件， 使电子装置在微型化、 可靠性方面不断进步， 在现代生产与科技的各个领域中获得了广泛的应用。第一节 概 述20二、 什么是晶体管半导体一般都呈晶体状态， 晶体有单晶与21第二节

12、 结一、 半导体的导电方式半导体中的电子不像在绝缘体中被束缚得那样紧， 由于热运动或受光照射， 有少量电子获得足够的能量， 就能挣脱束缚而成为自由电子。 在外电场作用下， 这些自由电子就逆着电场方向移动而形成电流。 这种导电方式称为电子导电， 是半导体中的一种导电方式。每当一个电子挣脱束缚成为自由电子时， 就留下一个空位， 称为空穴。 中性的原子因失去一个电子而带正电， 同时形成了一个空穴， 故可认为空穴是带正电的。 在外电场作用下，带正电的空穴沿着电场方向移动而形成电流 （实际上是邻近的电子填补了空穴， 而又留下新的空穴， 新空穴再吸引邻近的电子， 从而形成空穴的 “移动”）。 这种导电方式

13、称为空穴导电， 它是半导体的又一导电方式。半导体中同时存在着电子导电和空穴导电， 这是它导电方式的基本特点， 也是它与金属在导电上的本质差别。 自由电子和空穴都称为载流子。21第二节 结一、 半导体的导电方式半导体中的电子不像22二、 两种 （ 型与 型） 半导体. 型半导体现代电子技术用得最多的半导体材料是硅 （） 与锗 （）， 它们都是四价元素， 即有四个价电子。 单晶硅 （或锗） 中掺入微量的五价元素磷 （或砷 、 锑 ）， 晶体结构中多余的一个价电子很容易脱离原子核的束缚而成为自由电子。 于是半导体中的自由电子增多， 显著提高了它的导电能力。 因为这种半导体的主要导电方式是电子导电，

14、故称之为电子型半导体或 型半导体。 在 型半导体中， 自由电子是多数载流子， 简称多子； 空穴是少数载流子， 简称少子。第二节 结22二、 两种 （ 型与 型） 半导体. 型半导23二、 两种 （ 型与 型） 半导体. 型半导体单晶硅 （或锗） 中掺入微量的三价元素硼 （或铟 、 铝 、 镓 ）， 硼原子只有三个价电子， 在晶体结构中因缺少一个电子而形成一个空穴。 这样就出现大量空穴， 其主要导电方式是空穴导电， 故称之为空穴型半导体或 型半导体， 其中， 多数载流子是空穴， 少数载流子是自由电子。应当注意的是， 不论 型还是 型半导体， 虽然它们都有一种载流子占多数， 但整个晶体仍然呈电中性

15、。 这是因为本征元素和杂质元素的每两个原子本来就是中性的， 所以从宏观上看， 掺杂半导体并不带电。第二节 结23二、 两种 （ 型与 型） 半导体. 型半导24三、 结及其单向导电性. 结的形成第二节 结24三、 结及其单向导电性. 结的形成第二节 25三、 结及其单向导电性. 结的单向导电性第二节 结25三、 结及其单向导电性. 结的单向导电性第26第三节 二 极 管一、 二极管的分类和符号26第三节 二 极 管一、 二极管的分类和符号27二、 二极管的伏安特性第三节 二 极 管27二、 二极管的伏安特性第三节 二 极 管28三、 二极管应用利用二极管的单向导电性， 可将它用作检波、 整流、

16、 钳位、 开关等。第三节 二 极 管28三、 二极管应用利用二极管的单向导电性， 可将它用作检波29四、 二极管参数二极管的参数有很多， 从使用角度来说， 主要参数有两个：） 最高整流电流 ： 即二极管长时间使用时允许流过的正向平均电流。 它由材料和 结的面积决定。 电流超过这个允许值时， 二极管将因过热而损坏。） 最高反向工作电压 ： 即保证二极管不被击穿而给出的最高反向电压， 一般是反向击穿电压的一半或三分之二。 此外， 还有最大反向电流、 正向电压、 工作频率等参数， 选用二极管时也应注意。第三节 二 极 管29四、 二极管参数二极管的参数有很多， 从使用角度来说， 30稳压二极管是一种

17、特殊的二极管， 它工作于反向击穿区， 可起稳压作用， 第十二章中将专题讲述。 图 所示为稳压二极管的图形符号。利用半导体导电过程中电子与空穴复合时的辐射发光效应， 可制成发光二极管 （）。制造发光二极管常用的材料有磷砷化镓、 磷化镓、 砷化镓等。 选用不同的材料能发出红、绿、 黄等色的可见光以及红外线辐射。 发光二极管常用作数字显示器件， 图 - 所示为它的图形符号。第三节 二 极 管30稳压二极管是一种特殊的二极管， 它工作于反向击穿区， 可31第四节 整 流 电 路一、 什么是整流所谓整流， 就是把交流电变成直流电。 按所用交流电源相数， 可分为单相和三相整流；按负载上所得整流波形， 可分

18、为半波和全波整流。 （注： 相是电机线圈的个数， 一个线圈为一相）31第四节 整 流 电 路一、 什么是整流所谓整流， 就是把32二、 单相半波整流电路第四节 整 流 电 路32二、 单相半波整流电路第四节 整 流 电 路33第四节 整 流 电 路33第四节 整 流 电 路34三、 桥式全波整流电路第四节 整 流 电 路34三、 桥式全波整流电路第四节 整 流 电 路35第四节 整 流 电 路35第四节 整 流 电 路36第四节 整 流 电 路36第四节 整 流 电 路37第四节 整 流 电 路37第四节 整 流 电 路38第五节 滤波电路一、 电容滤波38第五节 滤波电路一、 电容滤波393940第五节 滤波电路40第五节 滤波电路41第五节 滤波电路41第五节 滤波电路42第五节 滤波电路42第五节 滤波电路43第五节 滤波电路43第五节 滤波电路44二、 电感滤波第五节 滤波电路44二、 电感滤波第五节 滤波电