2016118电工基础解析.pptx

高压输送电n高压输电里程与电压的关系200300公里采用220千伏；100公里左右采用110千伏；50公里左右采用35千伏；1520公里采用10千伏，高压输送电设备高压电输送流图n变送电流程三相五线制三个相线（A、B、C线）、三相五线制接地方式分TT与TN二种nTT接地方式第一个字母T表示电源中性点接地，第二个T是设备金属外壳接地，这种方法高压系统普遍采用，TN接地方式分如下三种TN-S接地方式（常用接地方式常用接地方式）字母S代表N与PE分开，设备金属外壳与PE相连，设备中性点与N相连。其优点是PE中没有电流，故设备金属外壳对地电位为零。主要用于数据处理，精密检测，高层建筑的供电系统。TN接地方式分如下三种nTN-C接地方式：字母C表示N与PE合并成为PEN，实际上是四线制供电方式。设备中性点和金属外壳都和N相连。由于N正常时流通三相不平衡电流和谐波电流，故设备金属外壳正常对地有一定电压，通常用于一般供电场所。TN接地方式分如下三种TN-C-S接地方式：一部分N与PE分开，是四线半制供电方式。应用于环境较差的场所。当N和PE分开后不允许再合并。接地电阻1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧；2、独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧；3、独立的交流工作接地电阻应小于等于4欧；4、独立的直流工作接地电阻应小于等于4欧；5、防静电接地电阻一般要求小于等于100欧。6共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。绝缘电阻测试仪手摇兆欧表摇柄额定转速：150r/min。香港希玛AR907AAR907A一般功能和规格额定电压100V/250V/500V/1000V/2500V精确度5%rdg5%dgtDC/AC电压测试30-600V；分辨率1.0V过载保护AC1200V/10秒；耐电压AC8320V/5秒绝缘阻抗1000M/DC1000V；最大短路电流1.3mA电线规格截面：11.52.54610162535507095120倍数：999876543.5332.52.5电流：9142332486090100123150210238300电线规格的表示nB系列归类属于布电线nL就是铝芯的代码nV就是PVC聚氯乙烯，(塑料)nvv在电线术语是指两层聚氯乙烯护套nR就是(软)的意思，要做到软，就是增加导体根数电线规格的举例nBV BV 铜芯聚氯乙烯绝缘电线铜芯聚氯乙烯绝缘电线nBLV BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电线铝芯聚氯乙烯绝缘电线nBVR BVR 铜芯聚氯乙烯绝缘软电线铜芯聚氯乙烯绝缘软电线nBVV BVV 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆形电线铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆形电线nBVVB聚露乙烯护套铜芯线，是三芯线；电线与电流口诀一二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。条件有变加折算，高温九折铜升级。穿管根数二三四，八七六折满载流。电线与电流口诀二十下五;百上二;二五三五四三界七零九五两倍半;穿管温度八九折铜线升级算;裸线加一半口诀二说明十下五就是十以下乘以五;百上二就是百以上乘以二;二五三五四三界就是二五乘以四,三五乘以三;七零九五两倍半就是七零和九五线都乘以二点五;穿管温度八九折就是随着温度的变化而变化,在算好的安全电流数上乘以零点八或零点九;铜线升级算就是在同截面铝芯线的基础上升一级,如二点五铜芯线就是在二点五铝芯线上升一级,则按四平方毫米铝芯线算.裸线加一半就是在原已算好的安全电流数基础上再加一半常用开关电器n自动空气开关的作用主要是短路和过载自动空气开关的分类1按极数分：单极两极和三极2按保护形式分：电磁脱扣器式热脱扣器式复合脱扣器式（常用）和无脱扣器式。3按全分断时间分：一般和快速式（先于脱扣机构动作，脱扣时间在0.02秒以内）。4按结构型式分：塑壳式框架式限流式直流快速式灭磁式和漏电保护式。DZ47-63（C/D）XX型自动空气开关DZ：塑料外壳断路器。47：设计序号。63：该系列断路器最大容量为63A。主要用于交流50Hz，额定电压至400V电路中。C型是照明配电用的.D型是工业设备(机器)变压器,电机等配电用的.DZ47-63（C/D）XX例DZ47LE-32 C20 DZ-塑料外壳式断路器，47-设计序号，LE-带漏电保护，32-壳架等级最大为32A，C20-额定电流为20A。DZ47-63（C/D）XX例DZ47-60 C32不带漏电保护功能，额定电流为32A的塑料外壳式断路器。正泰自动空气开关NB-63/2PC16什么断路器？是微型空气开关及微型断路器,NB是某厂家型号,63是结构框架最大电流能满足63A,2p是两极,c16是交流16A,常熟自动空气开关nCMI系列塑料外壳式断路器特点额定绝缘电压为800V，适用于交流50HZ，额定工作电压690V及以下(CMI-63为400V)，额定工作电流至800A的电路中作不频繁转换及电动机不频繁起动之用。断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，常熟CMI空开含义CMI系列塑料外壳式断路器（图例）CM1-225M/3300表示nCM1常熟开关厂塑壳断路器型号，n225壳架电流(该壳架最大电流可以到225A)，nM分断能力(50kA)，n3300中第一个3表示3极。n第二个3为脱扣方式（3为热磁脱扣）；n最后两位表示附件，00为没有附件。CMI系列塑料外壳式断路器型号CMI-63型,CMI-100型,CMI-160型,CMI-225型,CMI-250型,CMI-400型,CMI-630型,CMI-800型。DZ15LE系列DZ15LE系列漏电断路器适用于交流50Hz，额定电压为220V或380V，额定电流至100A的电路中，作漏电保护之用，规格型号及其含义（图）DZ15LE系列举例DZ15LE-100/3902（漏电断路器）DZ塑料外壳断路器15设计代号LE漏电派生代号（电子式漏电断路器）100壳架等级额定电流（A）3极数90液压式电磁脱扣器2用途代号：1.配电保护用2.保护电动机用。继电器relay继电器定义当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。（图例）欧姆龙MY4NJ继电器这个中间继电器的线圈功耗是0.9VA，MY4是表示4组转换触点，NJ是新款带指示灯。固态继电器固态继电器（亦称固体继电器）英文名称为SolidStateRelay，简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，固态继电器优点工作可靠，寿命长，无噪声，无火花，无电磁干扰，开关速度快，抗干扰能力强，且体积小，耐冲击，耐振荡，防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容，以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。接触器contactor定义接触器(Contactor)是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。正泰接触器正泰接触器规格型号正泰接触器规格型号接近开关接近开关又称无触点行程开关：1、涡流式接近开关电感式接近开关2、电容式接近开关3、霍尔磁敏元件接近开关4、光电式接近开关光电开关5、热释电式接近开关接近开关图例接近开关图例接近开关接线图常用电子元件普通电阻色标图普通电阻色标图热敏电阻器热敏电阻器按其电阻-温度特性可分为正温度系数热敏电阻器(PTCR)及负温度系数热敏电阻器(NTCR)。PTC是PositiveTemperatureCoefficient的缩写，为正温度系数的意思。NTC是NegativeTemperatureCoefficient的缩写，为负温度系数的意思。阶跃型缓变型其中正温度系数热敏电阻器(PTCR)包括：突变型(阶跃型)PTC热敏电阻器及缓变型(线性)PTC热敏电阻器两种。（温度保险丝）灯丝预热用PTC热敏电阻器用于各种荧光灯电子镇流器、电子节能灯中，不必改动线路，将适当的热敏电阻器直接中跨接在灯管的谐振电容器两端，可以变电子镇流器、电子节能灯的硬启动为预热启动，使灯丝的预热时间达0.42秒可延长灯管寿命三倍以上（图）保险丝型PTC热敏电阻器MZ12A型PTC热敏电阻器主要用于电子镇流器（节能灯、电子变压器、万用表、智能电度表）等的过流过热保护，直接串联在负载电路中，在线路出现异常状况时，能够自动限制过电流或阻断电流，当故障排除后又恢复原态，俗称“万次保险丝”。PTC热敏电阻运用电路压敏电阻器n特性特性当两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过；当两端所加电压略高于标称额定电压值时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大；当两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器又恢复为高阻状态；当两端所加电压超过最大限制电压值时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。压敏电阻器作用与应用广泛应用于家用电器及其它电子产品中，起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等。压敏电阻器的典型应用电路电感电感的定义：n在电路中，当电流流过导体时，会产生电磁场，电磁场的大小除以电流的大小就是电感，电感的定义是L=phi/i,单位是韦伯。n电感主要分为磁心电感和空心电感两种，n磁心电感电感量大常用在滤波电路，电感电感特性n空心电感电感量较小，常用于高频电路。n电感的特性与电容的特性正好相反，它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。电感的特性是通直流、阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。n电感器在电路中经常和电容一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。n电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成LC 滤波电路。电容n电容（或电容量，Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；n记为C，国际单位是法拉（F）。n一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，n最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。电容的主要作用A它并接在电路正负极之间，把电路中无用的交流电流去掉，一般采用大容量电解电容器，也有采用其他固定电容器的。并接于电路正负极之间，可防止电路通过电源内阻形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。电容的主要作用B连接于信号源和信号处理电路或两级放大器之间，用以隔断直流电，让交流电或脉动信号通过，使相信的放大器直流工作点互不影响。并接在电阻两端或由某点直接跨接至共用电信为交直流信号中的交流或脉动信号设置一条通路，避免交流成分在通过电阻时产生压降。功率因素电容低压滤波电容器:作用：1.补偿无功功率和实现滤波功能，补偿动态和冲击性负载。2.快速投切能力的晶闸管投切电容器组可于改善负荷的功率因素。常用电容介绍n聚丙烯电容（CBB）符号电容量：1000p-10额定电压：63-2000V主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路极性：无常用电容介绍nCBB电容型号规律小于1F的CBB电容器标称容量按E6规定，前两位数字有10，15，22，33，47，68共6种。第三位数字表示后加0的个数。（如：104等于100000，等于0.1F。）有334，没有344、354等。E12有12种，除E6的6种之外还有：12，18，27，39，56，82。CBB电容图例n图例CBB电容图例n图例MKP X2MKP X2金属化聚丙烯电容金属化聚丙烯电容nMKP X2 MKP X2 介质材料介质材料:有机薄膜有机薄膜 n允许偏差允许偏差:10:10（%）n 耐压值耐压值:2000:2000（V V）n标称容量标称容量:0.01 2.2uF:0.01 2.2uF n损耗损耗:0.1%:0.1%额定电压额定电压:250,300:250,300（V V）n用途：金属化聚丙烯膜抗干扰型电容器用途：金属化聚丙烯膜抗干扰型电容器(MKP),(MKP),适适用于旁路、天线耦合电路、跨线电路和电火花消用于旁路、天线耦合电路、跨线电路和电火花消灭器电路灭器电路,还可用于电磁干扰电路和开关式电源中还可用于电磁干扰电路和开关式电源中.MKP X2MKP X2电容图例电容图例nMKP X2MKP X2差模共模干扰指什么n通常我们使用的电器是两线的，n一根火线（L），一根零线（N），n零线认为是三相电的中线，同时还有一根接地线叫做地线，。n零线（N）与火线（L）之间的干扰叫做差模干扰差模干扰，n火线（L）与地线（E）之间的干扰叫做共模干扰共模干扰。n地与零线之间认为是没有电压的，或者可以认为是零线没有电压，不能驱动电器，因此认为零线与地线之间没有干扰。电感电容滤波电路n电源滤波器EMI实物电路nEMI二极管二极管又称晶体二极管1二极管最重要的特性就是单方向导电性。2在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。3二极管可分为发光二极管(LED),整流二极管,稳压二极管,开关二极管等等.不同种类的二极管晶体三极管定义：半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C，三极管的主要作用是电流放大。可用于放大、振荡、开关等电路。三极管控制基本原理三极管原理三极管控制作用用图电解电容电解电容器特点1单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。2额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万f甚至几f（但不能和双电层电容比）。3价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电传感器n温度传感器PT100pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0时它的阻值为100欧姆，在100时它的阻值约为138.5欧姆。热电偶n热电偶工作原理将两种不同的金属导体焊接在一起，构成闭合回路，如在焊接端（即测量端）加热产生温差，则在回路中就会产生热电动势，此种现象称为塞贝克效应（Seebeck-effect）。如将另一端（即参考端）温度保持一定（一般为0），那么回路的热电动势则变成测量端温度的单值函数。这种以测量热电动势的方法来测量温度的元件，即两种成对的金属导体，称为热电偶。热电偶特性n热电偶是一种感温元件，是一次仪表。它直接测量温度，并把温度信号转n换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度热电偶产生的热电动势，其大小仅与热电极材料及两端温差有关，与热电极长度、直径无关。三相交流电n三相交流ABC1三相交流发电机：三个相同的线圈固定在一个铁芯上，线圈平面互成，铁芯匀速转动，就产生三相交变电流。2三相交流发电机的特点：三个交变电动势的最大值和周期都相同，但是它们达到最大值（或零值）的时刻不同，依次落后1/3T3相电压：每个线圈两端的电压。4线电压：两条端线之间的电压。电源与负载的连接方式发电机的三个线圈（或负载）末端连在一起，这种接法叫星形接法。如图中的电源和电阻的接法都是星形接法。电源与负载的连接方式发电机的三个线圈（或负载）首尾相接相连，叫三角形接法。如图中的电源和电阻的接法都是三角形接法。步进电机与伺服电机n什么是步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到高速的目的。步进电机原理图步进电机原理图n步进状态步进电机与伺服电机n伺服电机伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够芫返目刂频缁淖佣迪志返亩唬梢源锏0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。伺服电机结构伺服电机结构伺服电机原理n直流伺服伺服电机图例n松下伺服步进、伺服电机的区别1、控制精度不同。步进电机的相数和拍数越多，它的精确度就越高，伺服电机取块于自带的编码器，编码器的刻度越多，精度就越高。2、控制方式不同；一个是开环控制，一个是闭环控制。步进、伺服电机的区别3、低频特性不同；步进电机在低速时易出现低频振动现象，当它工作在低速时一般采用阻尼技术或细分技术来克服低频振动现象，伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能（FFT），可检测出机械的共振点便于系统调整。4、矩频特性不同；步进电机的输出力矩会随转速升高而下降，交流伺服电机为恒力矩输出，步进、伺服电机的区别5、过载能力不同；步进电机一般不具有过载能力，而交流电机具有较强的过载能力。6、运行性能不同；步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲现象，交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性芨靠。步进、伺服电机的区别7、速度响应性能不同；步进电机从静止加速到工作转速需要上百毫秒，而交流伺服系统的加速性能较好，一般只需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机，但是价格比就不一样了。交流电与直流电的区别n交流电AC电流的大小和方向随时间变化的叫交流电.我们日常生活中的用电就是交流电.交流电是交流发电机由原动机拖动产生的.交流发电有单相交流发电机和三相交流发电机.由于三相交流发电机有很多优点.目前发电厂都是有三相交流发电机发电.日常用的单相交流电源可以很方便地从三相交流电中获得.交流电与直流电的区别n直流电DC直流电的的大小一般是稳定的.也没有方向的变化.直流电源一般是稳定的电流.直流电可以由直流发电机产生.由于直流发电机构造复杂.现在已经很少用了.现在主要是从交流电用整流器获得直流电.如各种充电器.直流电源等.直流电还可以用化学方式产生.如干电池,蓄电池,手机电池.得到直流电的方法交流整流电路n整流方式分半波或全波一般无电容滤波时半波整流计算时输出电压=.0.45*有效值,全波整流计算时输出电压=0.9*有效值如果是有足够电容时就变为输出电压=1.414*有效值,一般我们计算实际工作时输出电压=1.2*有效值.半波整流电路n图例全波整流电路n图例桥式整流电路常用稳压ICn78系列、79系列常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78系列和负电压输出的79系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。常用型号7805、7806、7808、7809、7810、7812、7815、7818、7824，电流有1A、1.5A.两种，并可根据需求成TO-220、TO-252成品管。78系列、79系列图例nL780579XX、78XX电路LM317三端稳压块LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。317系列稳压块的型号很多：例如LM317HVH、W317L等。电子爱好者经常用317稳压块制作输出电压可变的稳压电源。LM317三端稳压块运用电路双向可控硅双向可控硅为什么称为“TRIAC”三端：Triode(取前三个字母)交流半导体开关：ACsemiconductorswitch（取前两个字母）双向：Bi-directional(取第一个字母)控制：Controlled(取第一个字母)整流器：Rectifier(取第一个字母)双向可控硅不同厂家的命名日本三菱公司:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。荷兰飞利浦-Philips公司：BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139-600E、等等意法ST公司，后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘组合成：BTA06-600C、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600B等等；双向可控硅举例BTA16600B电流16A、耐压600VBTA139600E电流16A、耐压600VBTA138600E电流12A、耐压600V双向晶闸管的凋光台灯电路电路双向晶闸管的凋光台灯电路说明图所示的是采用双向晶闸管的凋光台灯电路。当开关S闭合后，交流市电经白炽灯泡、L、RP、R对电容C2充电。当C2上的电压上升到双向一极管导通电压时，VD导通，触发双向晶闸管VS使其导通，将市电与白炽灯泡接通，白炽灯泡被点亮。调节RP的阻值可改变VS的导通角，即改变着白炽灯泡两端的电压，从而起到调光的作用。图中的L和C1是为抑制调光电路产生的射频干扰而设置的。可充电电池1、镍镉电池（Ni-Cd）电压：1.2V使用寿命为：500次2、镍氢电池（Ni-Mh）电压：1.2V使用寿命为：1000次3、锂离子电池（Li-lon）电压：3.6V使用寿命为：500次4、锂聚合物电池（Li-polymer）电压：3.7V使用寿命为：500次5、铅酸电池（Sealed）电压：2V使用寿命为：200300次铅酸蓄电池图例1.2V充电电池n镍氢电池电池图例n汽车用锂电池充电电压电池在充满电状态，电池电压时3.83.9V，当随着电量的消耗电压会逐渐降低，当电压低于3.7V时，大多数手机都会自动关机。手机电池充电电压是4.2V5.5V，电池电压超过3.92V会进入过度充电保护状态。电池容量问题电池容量就是指它最大的容纳的电量，单位通常是“安时”、”毫安时“。如：电池容量是500mAh，表示电池如果工作时电流是10mA，则可连续工作50小时。(QI*t)