维修人员必备知识-电工知识.pdf

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1、维修人员必备知识电工基础知识---凌旭2012年5月1、交流电:交流电alternatingcurrent，简称为AC。发明者是尼古拉·特斯拉(NikolaTesla，1856—1943)。交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹，日本等国家为60赫兹。交流电随时间变化可以以多种多样的形式表现出来。不同表现形式的交流电其应用范围和产生的效果也是不同的。交流电以正弦交流电应用最为广泛，且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后，化成为正弦交流电

2、的迭加。正弦电流（又称简谐电流），是时间的简谐函数。当线圈在磁场中匀速转动时，线圈里就产生大小和方向作周期性改变的交流电。现在使用的交流电，一般是方向和强度每秒改变100次。我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中，交流电用符号"~"表示。由电流i随时间的变化规律可以看出：正弦交流电需用频率、峰值和位相三个物理量来描述。交流电所要讨论的基本问题是电路中的电流、电压关系以及功率（或能量）的分配问题。由于交流电具有随时间变化的特点，因此产生了一系列区别于直流电路的特性。交流电的火线和零线:零线一般和大地是等电位的，因此交流电的火线的一个完整周期就

3、是，如果在0秒时与零线电位相同，火线上对地电压为0；过0.005秒后，火线上对地电压达到高于大地的最大(峰值)；再过0.005秒，火线上对地电压又降为0；再过0.005秒，火线对地电压降到最低点，零线对火线达到低于大地的最大(峰值);再过0.005秒，又重新上升到与零线电位相同，火线上对地电压为0。可以看出，交流电随周期改变电流方向，但零线对地电压始终是相同的，为0。接用电器后零线有电流，电流变化规律与电压相同。相位:在交流电i＝Imsin（ωt+α）中的（ωt+α）叫做相位（相位角）。它表征函数在变化过程中某一时刻达到的状态。例如，当ωt+α=0时达

4、到取零值的状态，等等。α是t=0时的位相，叫初相。在实际问题中，更重要的是两个交流电之间的相位差。三相交流电中,每两相的相位差为120度。交流电功率：在交流电中电流、电压都随时间而变化，因此电流和电压的乘积所表示的功率也将随时间而变化。交流电功率可分为：瞬时功率、有功功率、视在功率（又叫做总功率）以及无功功率。（1）、瞬时功率（Pt）：由瞬时电流和电压的乘积所表示的功率。Pt=i(t)·u(t)，它随时间而变。对非纯电阻电路，i与u之间存在着相位差，i（t）=Imsinωt，u（t）=Umsin（ωt＋φ），φ即为i与u之间的相位差。对纯电阻电路，电流

5、和电压之间无相位差，即φ=0，瞬时功率Pt=IU（2）、有功功率：在一个周期内所用能量和时间的比。在纯电阻电路中，有功功率和直流电路中的功率计算方法及表示方法完全一致，电压和电流都用有效值计算。在电感电路和电容电路中，能量只能在电路中互换，即电容与电源、电感与电源之间交换能量，对外无能量交换，所以它们的有功功率为零。（3）、视在功率（PS）:在交流电路中，电流和电压有效值的乘积叫做视在功率，即PS=IU。它可用来表示用电器本身所容许的最大功率（即容量）。（4）、无功功率（PQ）:在交流电路中，电流、电压的有效值与它们的相位差φ的正弦的乘积叫做无功功率，

6、即PQ=IUsinφ。它和电路中实际消耗的功率无关，而只表示电容元件、电感元件和电源之间能量交换的规模。有功功率，无功功率和视在功率之间的关系，可由下图所示的“功率三角形”来表示：三相交流电：一般家庭用电均为单相交流电，然而电流的大规模生产和分配以及大部分工业用电，则都是以三相交流电路的形式出现。高压输电线，通常是四根线（称为三相四线，其中有一条线为中性线〈零线〉）。本质上还是三根火线载负着强度相等、频率相同、而相互间具有120度相位差的交流电。所以代表这三根火线电压变化的曲线为相同频率的正弦波，位相互相错开三分之一个周期。对这三根导线分别对接地线的电

7、压叫做“相电压”。三根火线中每两根火线之间的电压叫做“线电压”。相电压和线电压对时间的变化以正弦曲线表示，峰值和有效值之间的关系完全与单相交流电之关系相同。三相输电线的电压值常指线路电压的有效值。三相系统的主要优点在于三相电动机的构造简单而坚固。全世界均由这种电动机作为机械动力。需要注意的是，中性线（零线）的电压电流问题。当三相负载平衡（所消耗的功率相同）且三相的相位差都为120度时，中性线（零线）中的电流为零，与地等电位，即电压为零。当三相负载不平衡（所消耗的功率不同），三相的相位差都为120度时，中性线（零线）中有电流，与地电位相等，电压为零。当三

8、相负载平衡（所消耗的功率相同）而三相中任意一相与其它两相的相位差不为120度时，中性线（零线）