电工技术教学课件

电工技术电工技术概述电工基础知识电工材料电工测量技术电动机与变压器技术低压电器与控制技术高压输电与配电技术contents目录电工技术概述01定义电工技术是一门研究电磁现象在工程中应用的科学技术，主要涉及电能的生成、传输、分配和应用。分类电工技术可分为强电和弱电两大类。强电主要关注大电流、高电压的电能传输和转换，如电力系统、电机与电力电子等；弱电则关注小电流、低电压的信号处理与传输，如电子电路、通信技术等。电工技术的定义与分类早期阶段0119世纪初，随着电磁学理论的建立，电工技术开始萌芽。人们开始研究电能的生成和传输，以及电机、变压器等电气设备的设计和制造。中期阶段0219世纪末至20世纪中期，电工技术得到了迅速发展。交流电和直流电系统逐渐成熟，电力工业成为重要的产业部门。同时，电子技术也开始兴起，为电工技术的发展注入了新的活力。现代阶段0320世纪后半叶至今，电工技术进入了现代化发展阶段。计算机技术、通信技术、自动化技术等与电工技术紧密结合，推动了智能电网、新能源技术等领域的发展。电工技术的发展历程电力工业电工技术在电力工业中发挥着核心作用，涉及发电、输电、配电和用电等各个环节。例如，大型水力发电站、风力发电场的建设和运行，以及高压输电线路的设计和维护等。交通运输电工技术在交通运输领域的应用日益增多，如电动汽车的充电设施、轨道交通的供电系统和信号控制等。通信技术电工技术与通信技术紧密结合，推动了信息社会的发展。例如，光纤通信、移动通信和卫星通信等技术的实现和应用都离不开电工技术的支持。制造业电工技术在制造业中广泛应用，为各种机电设备提供动力和控制。例如，电机驱动的生产线、自动化控制系统以及工业机器人等。电工技术的应用领域电工基础知识02电荷的定向移动形成电流，电流的大小用电流强度来衡量，其单位是安培（A）。电流电压是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量，其单位是伏特（V）。电压电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，是一个限流元件。其单位是欧姆（Ω）。电阻电流、电压和电阻在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式为I=U/R。电流在单位时间内做的功叫做电功率，用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。欧姆定律与电功率电功率欧姆定律磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁场电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流（感生电流）。电磁感应磁场与电磁感应交流电交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内的平均电流为零。不同于直流电，它的方向是会随着时间发生改变的，而直流电没有周期性变化。直流电直流电是电荷的单向流动或者移动，通常是电子。电流密度随着时间而变化，通常移动的方向在所有时间里都是一样的。交流电与直流电电工材料03具有优良的导电性和加工性能，广泛应用于电线、电缆、电机等领域。铜和铜合金铝和铝合金复合金属导电材料导电性能良好，密度小，成本低，常用于架空输电线、电缆等领域。由两种或两种以上金属复合而成，具有优异的导电性能和机械性能，应用于高端电子设备中。030201导电材料如聚乙烯、聚氯乙烯等，具有良好的绝缘性能、耐潮性和加工性能，广泛应用于电线、电缆的绝缘层。塑料绝缘材料如天然橡胶、合成橡胶等，具有弹性好、耐磨损、耐油等特点，常用于电缆、电线的护套和绝缘层。橡胶绝缘材料如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等，具有优异的绝缘性能、耐高温和耐化学腐蚀性能，应用于高端电子设备中。陶瓷绝缘材料绝缘材料如纯铁、硅钢等，具有低矫顽力、高磁导率的特点，常用于电机、变压器等电磁设备的铁芯。软磁材料如钡铁氧体、锶铁氧体等，具有高矫顽力、高剩磁的特点，应用于永磁电机、扬声器等领域。硬磁材料由多种磁性材料复合而成，具有优异的磁性能和机械性能，应用于高端电子设备中。复合磁性材料磁性材料

电工合金铜合金如铜锌合金（黄铜）、铜锡合金（青铜）等，具有优良的导电性、耐磨性和耐腐蚀性，应用于电器触点、导电环等领域。银合金如银铜合金、银镉合金等，具有优异的导电性、耐磨性和抗氧化性，应用于高端电器触点、导电环等领域。金刚石铜合金由铜和金刚石复合而成，具有极高的硬度、耐磨性和导电性能，应用于高端电器触点、导电环等领域。电工测量技术04系统误差、随机误差和粗大误差。测量误差分类通过多次测量取平均值、采用更精确的测量仪器等方法减小误差。误差处理对测量数据进行整理、分析和计算，得出测量结果。数据处理测量误差与数据处理电压测量使用电压表或万用表进行电压测量，需注意电压表的量程和精度等级。测量方法直接测量法和间接测量法，其中间接测量法需通过已知量推算出待测量。电流测量使用电流表或万用表进行电流测量，需注意电流表的量程和精度等级。电流、电压的测量03电感测量使用电感表或万用表进行电感测量，需注意选择合适的量程和精度等级，以及频率响应问题。01电阻测量使用欧姆表或万用表进行电阻测量，需注意选择合适的量程和精度等级。02电容测量使用电容表或万用表进行电容测量，需注意选择合适的量程和精度等级，以及放电问题。电阻、电容和电感的测量功率测量使用功率表或功率分析仪进行功率测量，需注意选择合适的量程和精度等级，以及功率因数的影响。电能测量使用电能表或功率积分仪进行电能测量，需注意选择合适的量程和精度等级，以及时间累计问题。测量方法有功功率和无功功率的测量方法不同，需根据具体情况选择合适的方法。功率和电能的测量电动机与变压器技术05123基于通电导体在磁场中受力的原理，将电能转换为机械能。直流电动机的工作原理包括定子、转子、换向器、电刷等部分，其中定子和转子是主要结构。直流电动机的结构通过改变电枢电压或电枢回路电阻等方式实现启动、调速和制动。直流电动机的启动、调速与制动直流电动机交流电动机的工作原理基于电磁感应原理，将电能转换为机械能。交流电动机的结构包括定子、转子、轴承、端盖等部分，其中定子和转子是主要结构。交流电动机的启动、调速与制动通过改变定子电压、频率或转子电阻等方式实现启动、调速和制动。交流电动机变压器的原理与分类变压器的工作原理基于电磁感应原理，通过变换电压、电流和阻抗等参数实现电能的传输和分配。变压器的分类根据用途可分为电力变压器、仪用变压器、试验变压器等；根据相数可分为单相变压器和三相变压器；根据冷却方式可分为干式变压器和油浸式变压器等。VS包括空载运行、负载运行和并列运行等状态，需要注意电压、电流和温度等参数的变化。变压器的维护包括日常检查、定期检修和故障处理等内容，需要关注绝缘状况、油位油温、声音振动等方面的情况。同时，还需要注意防雷击、防潮防水等措施的实施。变压器的运行变压器的运行与维护低压电器与控制技术06在交流电压1200V、直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。低压电器定义配电电器和控制电器两大类，前者是低压配电系统中使用的电器，后者是低压控制系统中使用的电器。低压电器分类高性能、小型化、组合化、智能化和可通信化。低压电器发展趋势低压电器概述刀开关熔断器接触器继电器常用低压电器介绍用于接通和分断电路或作电路的隔离开关，结构简单，操作方便。一种自动的电磁式开关，适用于远距离频繁地接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的电器。当电路发生过载或短路故障时，熔断器的熔体熔断，自动切断电路，起到保护作用。一种根据输入信号的变化而接通或断开控制电路，实现控制、保护、调节和检测等功能的电器。电气控制线路设计原则满足生产机械和工艺要求，保证控制电路工作的可靠性，简单实用，操作、维护和检修方便。电气控制线路设计方法经验设计法和逻辑设计法。前者是依据生产要求，根据电动机的控制方法，用经验来选择拖动方案和控制方式，是传统的设计方法；后者是利用逻辑代数这一数学工具来设计电气控制线路，是现代设计方法。电气控制线路保护环节短路保护、过载保护、过电流保护、零压和欠压保护等。电气控制线路设计基础点动控制线路、自锁控制线路、具有过载保护的自锁控制线路等。三相异步电动机直接启动控制线路定子绕组串接电阻降压启动控制线路、Y-Δ降压启动控制线路等。三相异步电动机降压启动控制线路反接制动控制线路、能耗制动控制线路等。三相异步电动机制动控制线路变极调速控制线路、改变转差率调速控制线路等。三相异步电动机调速控制线路典型电气控制线路分析高压输电与配电技术07利用高压电力线路将电能从发电厂或变电站输送到远距离的负荷中心的过程。高压输电定义减少线路损耗，提高输电效率，实现大规模电能的远距离传输。高压输电优势高压输电概述高压开关设备用于控制、保护和隔离高压电路的设备，如断路器、隔离开关等。高压电力电缆用于传输高电压等级的电能，具有较高的绝缘水平和机械强度。变压器实现电压的升降，以适应不同输电环节的需求。高压输电设备介绍将电能