專業(yè)工程管理與實務(wù)(機(jī)電工程)(一級建造師)第4講講義

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電路與電氣設(shè)備
    1H411040 電路與電氣設(shè)備
    一、交流電的基本概念
    交流電是指大小和方向隨時間作周期性變化的電流(或電壓、電動勢)。正弦交流電是指按正弦規(guī)律變化的交流電。
    (一)正弦交流電的基本物理量和三要素
    1.瞬時值:任意時刻正弦交流電的數(shù)值稱為瞬時值。
    2.值:交流電在變化中出現(xiàn)的瞬時值稱為值(或峰值、振幅)。
    3.周期:交流電每變化一次所需的時間稱為周期。
    4.頻率:交流電在1s內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率。
    5.角頻率:角頻率是指交流電在1s內(nèi)變化的電角度。
    周期、頻率、角頻率都反映交流電變化的快慢,周期與頻率互為倒數(shù)。
    6.初相角
    7.相位差
    8.有效值
    二、單一參數(shù)元件交流電話
    交流電路中交流負(fù)載一般由電阻R、電感(線圈)L、電容C元件組成。這些電路元件僅由R、L、C三個參數(shù)中的一個來表征其特性,這種電路稱為單一參數(shù)元件交流電路。
    (一)電阻電路
    只具有電阻的交流電路稱為純電阻電路。
    (二)電感電路
    只具有電感的交流電路稱為純電感電路。
    (三)電容電路
    只有電容的交流電路稱為純電容電路。
    三、RLC串聯(lián)電路及電路諧振
    (一)RLC串聯(lián)電路
    由電阻、電感和電容組成的串聯(lián)電路稱為RLC串聯(lián)電路,如圖1H411041所示。
    4.功率
    (1)視在功率S:又稱表觀功率,單位為VA(或kVA)。
    (2)有功功率P:有功功率等于電阻兩端電壓與電流的乘積,也等于視在功率乘以功率因數(shù)。
    (3)無功功率Q:無功功率等于視在功率乘以功率因數(shù)角的正弦值。
    5.功率因數(shù)
    有功功率與視在功率的比值反映了電路對電源功率的利用率,稱為功率因數(shù)。
    掌握三相交流電路聯(lián)接方法
    掌握三相交流電路聯(lián)接方法
    二、三相四線制
    把發(fā)電機(jī)三個線圈的末端連接在一起,成為一個公共端點(稱中性點),用符號“N”表示,把首端作為與外電路連接的端點。這種連接形式稱為電源的星形連接。
    三根相線及中線的文字符號分別為L1、L2、L3和N,并分別用黃、綠、紅色標(biāo)識三根相線,中線用淡藍(lán)色來標(biāo)識。
    由三根相線和一根中線構(gòu)成的供電系統(tǒng)稱為三相四線制供電系統(tǒng),三相四線制可輸送兩種電壓:一種是端線與端線之間的電壓,叫線電壓;另一種是端線與中線間的電壓,叫相電壓,且線電壓是相電壓的√3倍。
    三、三相負(fù)載的星形聯(lián)接
    把三相負(fù)載分別接在三相電源的一根端線和中線之間的接法,稱為三相負(fù)載的星形聯(lián)接。
    三相對稱負(fù)載作星形聯(lián)接時的中線電流為零。
    四、三相負(fù)載的三角形聯(lián)接
    把三相負(fù)載分別接在三相電源的每兩根端線之間,稱為三相負(fù)載的三角形聯(lián)接。
    在對稱三相電壓作用下,流過對稱三相負(fù)載中每相負(fù)載的電流應(yīng)相等,而各相電流間的相位差仍為120°,而線電流是相電流的√3倍。
    負(fù)載作三角形聯(lián)接時的相電壓比作星形聯(lián)接時的相電壓要高√3倍。
    一、變壓器的分類
    變壓器是一種通過電磁感應(yīng)作用將一定數(shù)值的電壓、電流、阻抗的交流電轉(zhuǎn)換成同頻率的另一數(shù)值的電壓、電流、阻抗的交流電的靜止電器。
    1.按照用途分
    主要有電力變壓器、調(diào)壓變壓器、儀用互感器和供特殊電源用的變壓器(如整流變壓器,電爐變壓器)。
    2.按照繞組數(shù)目分
    主要有雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器。
    3.按照相數(shù)分
    主要有單相變壓器、充氣式變壓器和油浸式變壓器。
    4.按照冷卻方式分
    主要有干式變壓器、充氣式變壓器和油浸式變壓器。
    5.按照調(diào)壓方式分
    主要有無載調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器和自動調(diào)壓變壓器。
    綜上所述,變壓器是利用電磁感應(yīng)原理,將原繞組吸收的電能傳送給副繞組所連接的負(fù)
    載,實現(xiàn)能量的傳送;使匝數(shù)不同的原、副繞組中感應(yīng)出大小不等的電動勢,實現(xiàn)電壓等級變換。
    三、基本結(jié)構(gòu)
    三相油浸式電力變壓器主要由鐵芯、繞組及其他部件組成。
    1.鐵芯
    鐵芯構(gòu)成變壓器的磁路和固定繞組及其他部件的骨架。
    2.繞組
    繞組是變壓器的電路部分,原繞組吸取電源的能量,副繞組向負(fù)載提供電能。
    3.其他部件
    (1)油箱
    變壓器的器身旋轉(zhuǎn)在灌有高絕緣強(qiáng)度、高燃點變壓器油的油箱內(nèi)。
    變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量,通過變壓器油在油箱內(nèi)發(fā)生對流,將熱量傳送至油箱壁及共
    上的散熱器,再向周圍空氣或冷卻水輻射,達(dá)到散熱的目的。
    (三)運(yùn)行特性
    變壓器的效率特性是指變壓器的傳輸效率與負(fù)載電流的關(guān)系。