电工电子基本知识.ppt

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1、维修电工技师培训,电工电子基础知识,一 、 供、节电的一般知识 P8 知识鉴定要素细目表 1、电力系统由发电机、升降压变压器、输电线路以及各种用电设备联系在一起的构成统一的整体。用以实现发电、输电、变电、配电和用电。 2、电力网由电力线路及与其连接的变电所组成，用以实现输电、变电、配电。它是电力系统的一部分，是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道，是把发电厂、变电所和电能用户联系起来的纽带。 我国以火力发电为主，其次是水力和原子能发电。 3、节能措施：1)、提高用电管理水平。 2)、依靠技术进步、搞好设备改造（采用四新技术、提高功率因数、对旧设备更新改造、合理选用电气设备、节约

2、照明电路用电、推广节电新技术）,二 、电磁感应 1、直导体中的电磁感应 2、线圈中的电磁感应 大小 e=BVL e=-N /t 方向 右手定则 楞次定律 3、自感 4、互感 大小 e=-L i/t 大小 e=-Mi/t 方向 楞次定律 方向 同名端,三 、控制变压器和整流变压器的选用 TM电力变压器 TC控制电源变压器 P200 第 3题 控制变压器用于自控系统中的小功率变压器，其作用降低辅助电路的电压，以满足一些电气元件的电压要求，保证控制电路安全可靠地工作。 选用原则： 1 控制变压器一、二次侧电压应符合交流电源电压，控制电路和辅助电路的电压的要求。 2 保证接在变压器二次侧的交流电磁器件

3、启动时能可靠地吸合。 3 电路正常运行时，变压器的温升不应超过允许值。,整流变压器将单相220V、三相380V交流电压变化为整流所需要的交流电压值（降压），经整流元件整流后，为电磁器件提供直流电源。选用原则： 整流变压器次侧电压应与交流电源电压相等，二次侧电压应满足直流电压的要求。 整流变压器的容量要根据直流电压、直流电流来确定，二次侧的交流电压U2、交流电流I2与整流方式有关，单相整流变压器容量可按P=U2I2来计算。,基本结构：铁心和绕组 基本原理：电磁感应 铭牌参数：型号、UN、IN 、SN、UK（阻抗电压）短路电压UK占U1N的百分比、温升 作用：可以改变交流电压、交流电流、阻抗、相位

4、，但S、f不能变。 UK=UK/U1N100 实际运行时允许相差10 P226 第105题 温升额定运行时允许超过周围环境温度的数值，应按UN、IN 、SN、接线方式、使用环境、外界因数来选择。,四、变压器短路试验,低压侧短路，高压侧加压U1从0逐渐升高，当一次电流达到I1N时侧出短路电压UK、短路损耗PK及室温求出短路阻抗ZK再将其值换算到标准温度75度的值。 ZK=UK/I1N,五、交流电磁铁,是利用通电的铁心线圈吸引衔铁从而产生牵引力的一种电器，一般由励磁线圈、铁心和衔铁组成。 原理：线圈通电，产生磁场铁心和衔铁同时被磁化。衔铁受到电磁吸力作用而被吸向铁心。 特点：动作迅速、灵敏、易控制

5、 用途：在生产设备中特别是远距离操纵及自动化设备中常以电磁铁代替人工完成各种搬运、控制和保护作用。 常用的器件有：继电器、接触器、液压电磁阀、电磁吸盘、电磁抱闸和牵引电磁铁等。,互感器,电流互感器 电压互感器 N1很少、N2很多 N1很多、N2很少 L1导体粗、L2导体细 L1导体细、L2导体较粗 L1串联在一次回路中；L2串联在仪表、继电器线圈回路中 注意事项： 电流互感器工作时二次侧不得开路，如 开路，二次侧会出现危险的高压，危及设备及人身安全；电流互感器二次侧必须有一端接地 ；接线时必须注意端子极性,互感器,电压互感器工作时二次侧不得短路，如短路将产生很大的短路电流，有可能烧毁电压互感器

6、，甚至危及一次系统的安全运行；二次侧必须有一端必须接地；接线时必须注意端子极性 作用：变换、隔离、扩大仪表、继电器等的电流范围，使它们规格统一，利于批量生产 P58 第37题 P75 第149、150题,六、LC谐振电路的特点,串联谐振 阻抗最小 ，电路呈纯电阻性 ，Z0=R，电总电流最大 I0=U/R，分电压比总电压大Q倍又称电压谐振，电路具有选择性 可用于选台，电路总无功率为0，Q=XL/R=XC/R,谐振电路的特点,并联谐振 阻抗最大，电路呈 纯电阻性，Z0=L/RC，电路总电流最小， I0=U/Z0，支路电流是总电流的Q倍又称电流谐振，在通讯工程中有广泛地运用，电路总无功率为0，Q=X

7、L/R=XC/R,谐振电路的条件,LC谐振电路的条件： XL=XC W0L=1/W0C f0=1/2LC,七、品质因数Q,谐振的实质是电容中的电场能与电感中的电磁能相互转换，完全补偿通常用QL或QC的绝对值与电路中有功功率的比值来表示谐振程度 Q=QL/P 或QC/P= XL/R或XC/R 品质因数Q是反映LC谐振回路损耗大小的一个重要参数，Q值越大，等效电阻越小，损耗越小，选频特性越好 P68 第2题,八、线性叠加,在线性电路中，任一支路的电流（或电压）都是电路中各个电源单独作用时，在该支路产生的电流（或电压）的代数和，它主要用来指导其它定理、结论和分析电路。 当一个电源单独作用时，应将其余

8、的恒压源作全部短路，恒流源作全部开路处理，但其内阻保留。原理是线性方程的可加。电流电压都可用，但功率的计算不能用，因为功率与电流不是线性关系。,九、三相交流电路,三相对称电动势的概念 三相对称电动势的矢量和为零 相序三相对称电动势到达最大值的先后次序。 三相四线制的定义 中线的作用 三相负载的连接 三相对称负载Y连接 IL=IP UL=3UP UL超前UP30度 三相对称负载连接 IL=3IP UL=UP IL滞后IP30度 三相对称电路的计算三相变单相 功率的计算： P=3 UP IPCOs=3 UL ILCOs Q=3 UP IPSin=3 UL ILSin S=3 UP IP=3 UL

9、IL 为UP、 IP的相位差 功率因数的概念 提高功率因数的意义和方法,十、基本放大电路,要求：1、要有一定的放大能力 2、非线性失真要小 3、要有合适的Ri和R0 4、工作要稳定 原理 特点 分析方法 Q点的设置 三种接法 多级放大电路：阻容、变压器、直接三种耦合方式。 AU=AU1AU2AUN Ri=Ri1 R0=R0N,十一、基本振荡电路,功能 ： 将直流电变换为具有一定频率和幅度的正弦交流电，振荡电路主要应用于测量、控制、通信工程。,基本振荡电路,分类： 1、LC振荡电路 （又分变压器、电感三点式、电容三点式）可产生1000MHZ以上的高频正弦信号 2、RC振荡电路 可产生较低频率范围

10、（1HZ1MHZ）正弦信号 3、石英晶体振荡电路 品质因素高，谐振频率很精确和很稳定可获得很高的频率稳定度,基本振荡电路,电路组成：选频网络、放大电路、反馈电路、稳幅环节 振荡条件： 1、相位条件 2、振幅条件 还应满足起振的幅值条件,十二、差动放大电路 P5,直流放大电路的定义 零点漂移的定义 克服零点漂移的方法：1、选用高稳定度的电源和温度稳定性好的元器件 2、采用差动放大电路 四种接法：P6 表12,十三、共模抑制比,差模输入信号等幅反相 共模输入信号等幅同相 KCMRR=Aud/Auc=差模电压放大倍数/共模电压放大倍数 理想状态：Auc0 KCMRR 其值越大越好 P55 二、2、3

11、、4,十四、放大电路中的交流负反馈 P3,作用：1、稳定放大电路的放大倍数 2、减少非线性失真 3、扩展频带 4、改变Ri和R0 电压串联负反馈 Ri增大R0减少 电流串联负反馈 Ri增大和R0增大 电压并联负反馈 Ri减少和R0减少 电流并联负反馈 Ri减少和R0增大,十五、集成运放电路,是一种高放大倍数的直接耦合的多级放大器，在发展初期，主要用于计算机的数学运算，目前已远远超出数字运算的范围，广泛地应用于各种实用的线性和非线性电路中,集成运放电路,1、组成：输入级中间级输出级 输入级采用差动放大电路克服零点漂移，有同相和反相二个输入端，输入电阻 中间级常采用共发射极放大电路，提供足够大的A

12、U 输出级采用射极输出器或由射极输出器组成的互补对称输出电路，为负载提供一定幅度的信号电压和电流，同时具有一定的保护功能。,集成运放电路,2、理想集成运放电路的特点：虚短和虚断 AU0 Ri d R0 0 KCMR 无失调现象 3、符号：旧 新 4、主要技术指标 9个 A0d、 KCMR 、Ri d 、 UI0 、输入失调电压温漂、I I0、输入失调电流温漂、最大共模输入电压、最大差模输入电压、 5、分类： 6、手册查阅方法：国产集成电路系列和品种的型号由五部分组成,集成运放电路,7、应用： (1)、反相比例放大器 AU= RF/R1 (2)、反相比例加法放大器 u0= RF/R1(ui1+u

13、i2) (3)、同相比例放大器 AU=1+ RF/R1 (4)、积分运算放大器 u0= 1/T t0 uidt 输入方波，输出三角波，性能像低通滤波器，采用CF并联RF来降低噪声，获得较小的漂移和较好的稳定性。 （5）、比例积分运算放大器 是比例放大器和积分放大器的叠加，可同时满足电路动态和静态响应的要求。,十六、集成运放比较器电路,非线性运用：电路处于开环或带正反馈的工作状态 如电压比较器 （1）、直接比较器：输入信号分别加在两个输入端，哪个作用强，输出就向该方倾斜 优点电路简单，灵敏度高，但抗干扰能力差 （2）、滞环比较器电路 由于接了正反馈，形成了滞环。阀值电压使输出电压翻转的电压。两个

14、阀值电压之差称为回差电压，这种电路抗干扰能力强，常用于环境干扰较大的场所和波形整形，也可应用于交流调速等方面。555精密定时器 P87 P49 一、64、65、 66、 67 、68 P55 二、5、6、7 P68 三、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23 P78 四、19,十七、集成逻辑门电路,任何复杂的数字电路都可由基本门电路组成。 1、TTL与非门 是晶体管晶体管逻辑门电路。 输入级是多发射极晶体管，完成与功能，中间级是共发射极电压放大电路，完成非功能，输出级是采用推挽式结构或射极输出器，提高带负载能力。逻辑功能：有0出1，全1出0,集成逻辑电路,2、CMOS

15、集成逻辑电路 是由单极型绝缘栅场效应管为基本元件构成的。MOS集成电路制造工艺简单，体积小，集成度高，功耗低，抗干扰能力强，已得到广泛的运用。 分类：NMOS N沟道增强型 PMOS P沟道增强型 CMOS 互补型 P56 二、10、11、 P69 三、 27、28、29,十八、组合逻辑电路,任何时刻的输出信号，只取决于该时刻的输入信号而与信号作用前的电路的状态无关。它由基本的逻辑电路构成，如编码器、译码器、数字分配器、数字选择器、半加器、全加器、数码比较器、奇偶检验器等。,组合逻辑电路,1、组合逻辑电路的分析已知逻辑电路，判断逻辑功能 P76 四、第1题 2、组合逻辑电路设计对给定的实际逻辑

16、问题构成逻辑电路 如三人表决方案,十九、时序逻辑电路,任何时刻的输出信号，不仅取决于该时刻的输入信号而且还取决于电路的原来的状态，如计数器、寄存器和顺序脉冲分配器等,时序逻辑电路,计数器 用于累计、并寄存输入脉冲个数的时序逻辑电路 分类：按数字增减分、按进位制分、按翻转方式分（同步、异步） 寄存器用来暂存数据和信息 分数码寄存器和移位寄存器（单向和双向移位寄存器） 数字显示电路将数字电路输出的二进制代码信息用十进制数字显示出来，一般由译码器、驱动电路和数字显示器组成，数字显示器有：辉光数码管、莹光数码管、发光二极管数码显示器（LED）、液晶数码显示器（LCD） A/D与D/A转换器 A/D模/

17、数转换 D/A数/模转换,二十、二进制数码,为什么要采用二进制？ 数码0、1 权数2N 十进制化二进制除2取余数 二进制化十进制按权数展开 （10）10=（1010）2 （111010）2=（58）10 （256）10=（100000000）2 （101111）2=（47）10 P139 一、18,二十一、电动机日常维护与保养,要求：清洁、整齐、润滑、安全 电动机应保持表面清洁，进口出口必须保持畅通，不允许有水滴、有油污或金属屑等异物掉入电动机的内部。 经常检查运行中的电动机负载电流是否正常，用钳形电流表查看三相电流是否平衡，三相电流中任何一相与其三相平均值相差不允许超过10。 对工作在正常环

18、境条件下的电动机，应定期用绝缘电阻表检查其绝缘电阻；对工作在潮湿多尘及含有腐蚀性气体等环境条件的电动机，更应经常检查其绝缘电阻，其绝缘电阻至少为0.5M。对于高压电动机，其定子绕组绝缘电阻为1 M/KV，转子绝缘电阻至少为0.5M。 经常检查电动机的接地装置，确保牢固可靠。 经常检查电动机的温升是否正常。,经常检查电动机的振动、噪声是否正常，有无异常气味、冒烟、启动困难等现象，一旦发现，应立即停车检查。 经常检查电动机轴承是否有过热、润滑脂不足或磨损等现象。轴承应定期清洗检查，定期补充或更换轴承润滑脂 对于绕线转子异步电动机、应检查电刷与集电环之间的接触压力，磨损及火花情况，发现有不正常的火花

19、时，需进一步检查电刷或清理集电环表面，并校正电刷弹簧压力。 对于直流电动机，应检查换向器表面是否光滑圆整，有无机械损伤或火花灼伤。若沾有碳粉，油污等杂物，要用干净柔软的白布蘸酒精擦去。换向器在负荷下长期运行后，其表面会产生一层均匀的深褐色的氧化膜，这层薄膜具有保护换向器的作用，切忌用砂布磨去。 检查电动机的引出线是否绝缘良好，连接可靠。,二十二、电动机的维护,做好运行的监视（监视电流、电压），判断电动机是否过热。 故障现象：、发生人身触电 、冒烟 起火 、剧烈振动 、机械损伤 、轴承剧烈发热 、串轴冲击、扫膛、转速突降、温度迅速上升等。 2、定期检查和保养：做好日常的整齐、润滑、清洁、安全等保

20、养工作；做好电动机的小修和大修,直流电动机的维护保养： 1、换向器的保养：换向器的表面应保持光洁，如有轻微灼痕时，可用00号砂布仔细研磨，如表面不圆或局部不平，则应拆下重新车削 2、电刷的保养：电刷和换向器应有良好的接触和一定的压力，电刷磨损及碎裂后应调换型号、规格都相同的电刷，要求电刷与刷握框的配合不能太紧，而且对新的电刷要研磨光滑以达到与换向器的接触相吻合。,二十三、电动机的机械特性,启动开始n=0 ， TstTLn上升T上升Tmaxn上升T下降，当T与TL平衡时，电动机开始稳定运行启动结束 电动机控制电路熔丝的选择 P78、 四、20、23 P139 二、26 P140 二、30,二十四

21、、晶闸管及其整流电路 P85,晶闸管的结构、特性、工作原理、作用 1、三相半波可控整流电路 2、三相桥式全控整流电路 3、触发电路：单结管触发电路 晶体管触发电路 P78 四、21 P140 三、38、40,二十五、直流电动机的启动和调速 P47,起动：电枢回路串接电阻起动 降低电枢电压减压起动 调速：在电动机的机械负载不变的条件下，人为改变电动机的转速可采用机械的方法、电气的方法、和二者结合的方法。电气调速的方法有改变电枢电压调速 电枢回路串接电阻调速 改变励磁磁通（弱磁）调速。改变励磁绕组电流方向，改变电枢电流方向（常用）可实现电动机反转。 制动：加上与电动机转向相反的转距，用来使电动机迅

22、速停转或限制转速，方法有机械制动、电力制动（回馈、反接、能耗）,二十六、直流伺服电动机 P77,1、基本结构：实质上是一台他励直流电动机 2、特点：气隙小，磁路不饱和，磁通和励磁电流电压成正比；电枢电阻较大，机械特性为软特性；电枢细长，转动惯量小，分永磁式和电动式两种。 3、工作原理与直流电动机基本相似 P40 4、调速：有常用的电枢控制方式 ；磁极控制方式 安全用电知识 触电的概念 常见的触电形式 安全用电技术 安全生产规章制度 P52 一、 114 、120 P58 二、39、40、41、42、43、44 P139 二、21,高级技师培训讲稿 P167 知识鉴定要素细目表 电容器替代方法

23、电容器的替代除要求电容量相同外，电容器的耐压首先要满足要求。 也就是要满足电性能要求，主要考虑电容量、允许误差和额定工作电压等指标是否达到电路的要求，这些指标既不能过高，也不能过低。过高造成浪费，过低不但达不到电路的要求，而且不安全。额定工作电压（耐压）电容器长时间工作而不会引起介质性能遭到任何破坏的直流电压数值。,考虑电路要求和使用环境 如用于提高功率因数，应选频率大耐压高的电容 ；用于谐振回路应选稳定性高，介质损耗小的像云母、陶瓷电容；用于电源滤波的应选大容量的电解电容。 考虑装配形式、体积及成本等,二、电磁感应 1、直导体中的电磁感应 2、线圈中的电磁感应 大小 e=BVL e=-N /

24、t 方向 右手定则 楞次定律 3、自感 4、互感 大小 e=-L i/t 大小 e=-Mi/t 方向 楞次定律 方向 同名端,三、运算放大器知识 P188 是一种高放大倍数的直接耦合的多级放大器，在发展初期，主要用于计算机的数学运算，目前已远远超出数字运算的范围，广泛地应用于各种实用的线性和非线性电路中。 1、组成：输入级中间级输出级 输入级采用差动放大电路克服零点漂移，有同相和反相二个输入端，输入电阻 中间级常采用共发射极放大电路，提供足够大的AU 输出级采用射极输出器或由射极输出器组成的互补对称输出电路，为负载提供一定幅度的信号电压和电流，同时具有一定的保护功能。,2、理想集成运放电路的特

25、点：虚短和虚断 AU0 Ri d R0 0 KCMR 无失调现象 3、符号：旧 新 4、主要技术指标 9个 A0d、 KCMR 、Ri d 、 UI0 、输入失调电压温漂、I I0、输入失调电流温漂、最大共模输入电压、最大差模输入电压、 5、分类： 6、手册查阅方法：国产集成电路系列和品种的型号由五部分组成,四、常用集成运算放大器及其功能： 1、线性应用： 集成运放工作在闭环状态 2、非线性运用：电路处于开环或带正反馈的工作状态如电压比较器、滞环比较器电路等,五、晶闸管及其整流电路 晶闸管的结构、特性、工作原理、作用 单相半控整流电路 三相半波可控整流电路 三相桥式全控整流电路 触发电路：单结

26、管触发电路 晶体管触发电路 P218 二、 30、31 、36 P234 五、4 、10,六、运算放大器组成的基本线性运算电路 (1)、反相比例放大器 AU= RF/R1 (2)、反相比例加法放大器 u0= RF/R1(ui1+ui2) (3)、同相比例放大器 AU=1+ RF/R1 (4)、积分运算放大器 u0= 1/T t0 uidt 输入方波，输出三角波，性能像低通滤波器，采用CF，并联RF来降低噪声，获得较小的漂移和较好的稳定性。 （5）、比例积分运算放大器 是比例放大器和积分放大器的叠加，可同时满足电路动态和静态响应的要求。,七、运算放大器组成的非线性运算电路 （1）、直接比较器：输

27、入信号分别加在两个输入端，哪个作用强，输出就向该方倾斜 优点电路简单，灵敏度高，但抗干扰能力差,（2）、滞环比较器电路 由于接了正反馈，形成了滞环。阀值电压使输出电压翻转的电压。两个阀值电压之差称为回差电压，这种电路抗干扰能力强，常用于环境干扰较大的场所和波形整形，也可应用于交流调速等方面。 P205 一、 76、77 P 212 186198 P215 二、1、 2、3、10、11、12、13、14、22、23、24、25、27、28、33、35 P227 三、 10、11、12、13、14、15、30 P 232 四、 1、2 P238 22,八、555时基电路原理 555集成定时器（时基

28、组件）是一种将模拟功能与数字功能结合在一起的多用途的集成器件，用它加上少量阻容元件，就能方便地构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器、因而在定时、检测、控制和报警等许多方面都有着广泛的应用。 P68 1923 P78 四、19,九、安全用电技术措施 十、安全生产规章制度 （1）、电气安全的基本要求 ： 1、建立健全规章制度 2、配备管理机构和管理人员 3、进行安全检查 4、加强安全教育 5、组织事故分析 6、建立安全资料,（2）、电气安全的组织措施 1、工作票制度 2、工作许可制度 3、工作监护制度 4、工作间断、转移和终结制度 （3）、电气安全的技术措施 停电、验电、装设接地线、悬挂标示

29、牌和装设遮拦,（4）、影响触电伤害程度的因素 触电事故种类：电击、电伤 触电方式：单相触电、两相触电、跨步电压触电 触电事故规律：五多三不同 （5）、触电现场急救：迅速摆脱电源、心肺复苏法 （6）、直接接触电击防护 绝缘 屏护 作用：防止触电、防止短路及短路火灾、防止机械破坏便于操作 安全距离,（7）、间接接触电击防护 IT系统保护接地系统 安全原理 接地电阻的阻值小于等于4欧的分流作用 TT系统 双接地 原理： 应用：照明、动力电路合用即低压共有 TN系统-保护接零系统,原理 ：借助于零线，造成短路使保护装置动作 种类 TN-S TN-C TN-C-S N-工作零线 PE保护零线 PEN-保

30、护工作零线 应用范围： TN-S 用于有爆炸危险，或火灾危险性较大，或安全要求较高的场所 TN-C-S 用于厂内设有总变电站，厂内低压配电的场所及民用楼房 TN-C 用于无爆炸危险、火灾危险性不大、用电设备较少、用电线路简单且安全条件较好的场所,重复接地 概念 作用 4条 要求 工作接地 主要作用是减轻各种过电压的危险，配电网一相故障接地时，也有抑制电压升高的作用 三位一体接地：工作接地、变压器外壳、避雷器接地共有接地，接地电阻按最高的算 接地装置 由接地体和接地线组成,接地装置的材料 接地体安装 连接 保护 接地电阻测量 接地装置检查和维护 保护导体 自然导体的利用 人工保护导体 等电位联结 双重绝缘、安全电压和漏电保护 P200 一、9、10、15 P230 三、 56、74、75,