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21世纪高等院校信息与通信工程规划教材?高校系列:电工技术基础(第2版) |  |
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21世纪高等院校信息与通信工程规划教材?高校系列:电工技术基础(第2版) | |
第1章 电路的基本概念和基本定律 1
1.1 电路和电路模型 1
1.1.1 电路 1
1.1.2 电路模型 1
1.2 电路的基本物理量及其参考方向 2
1.2.1 电流及其参考方向 2
1.2.2 电压及其参考方向 3
1.2.3 电位和电动势 4
1.2.4 电功率和电能 5
1.3 电阻元件和欧姆定律 6
1.4 理想电压源和理想电流源 7
1.4.1 理想电压源 7
1.4.2 理想电流源 8
1.5 工程中的电阻、电源与电路的状态 9
1.5.1 电阻 9
1.5.2 电源 10
1.5.3 电路状态 10
1.6 基尔霍夫定律 12
1.6.1 基尔霍夫电流定律 12
1.6.2 基尔霍夫电压定律 13
小结 15
习题 15
第2章 电路的分析方法 19
2.1 电路的等效变换 19
2.1.1 电阻的连接及其等效变换 19
2.1.2 电源的两种模型及其等效变换 22
2.2 支路电流法 24
2.3 节点电压法 26
2.4 叠加定理 27
2.5 戴维宁定理和诺顿定理 28
2.5.1 戴维宁定理 28
2.5.2 诺顿定理 29
2.6 最大功率传输定理 30
2.6.1 最大功率 31
2.6.2 效率 31
小结 33
习题 33
第3章 正弦交流电路 36
3.1 正弦交流电的基本概念 36
3.1.1 正弦量 36
3.1.2 正弦交流电的三要素 37
3.1.3 相位差 38
3.2 正弦量相量表示法 39
3.2.1 复数及其运算 40
3.2.2 正弦量的相量表示法 41
3.3 电感元件和电容元件 43
3.3.1 电感元件 43
3.3.2 电容元件 44
3.4 单一参数的交流电路 45
3.4.1 电阻元件的交流电路 45
3.4.2 电感元件的交流电路 47
3.4.3 电容元件的交流电路 50
3.5 RLC串联交流电路 52
3.6 阻抗的串联和并联 56
3.6.1 阻抗的串联 56
3.6.2 阻抗的并联 57
3.7 功率因数的提高 59
3.8 电路中的谐振 62
3.8.1 串联谐振 62
3.8.2 并联谐振 64
小结 65
习题 66
第4章 三相正弦交流电路 70
4.1 三相交流电源 70
4.2 三相电源的星形联结 71
4.3 三相电源的三角形联结 72
4.4 三相负载的连接 73
4.5 三相功率 77
小结 78
习题 78
第5章 电路的暂态分析 81
5.1 概述 81
5.2 换路定理及初始值的确定 82
5.3 一阶电路的零输入响应 84
5.3.1 RC电路的零输入响应 85
5.3.2 RL电路的零输入响应 87
5.4 一阶电路的零状态响应 89
5.4.1 RC电路的零状态响应 89
5.4.2 RL电路的零状态响应 91
5.5 一阶电路的全响应和三要素法 92
5.5.1 一阶电路的全响应 92
5.5.2 三要素法 96
小结 99
习题 100
第6章 电机与电器 103
6.1 磁路与变压器 103
6.1.1 磁路的基本知识 103
6.1.2 铁芯线圈电路 106
6.1.3 变压器 107
6.2 三相交流异步电动机 112
6.2.1 三相异步电动机的构造和转动原理 112
6.2.2 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 118
6.2.3 三相异步电动机的使用 121
6.3 直流电动机 125
6.3.1 直流电动机的构造和工作原理 125
6.3.2 他励电动机 128
6.3.3 并励电动机 130
6.3.4 串励电动机 131
6.3.5 复励电动机 131
6.4 低压电器和基本控制电路 131
6.4.1 常用低压电器 131
6.4.2 三相异步电动机继电接触基本控制电路 135
小结 137
习题 138
第7章 可编程控制器 139
7.1 PLC的结构和工作原理 139
7.1.1 PLC的基本结构 139
7.1.2 各部分电路介绍 140
7.1.3 PLC的主要性能指标 143
7.1.4 PLC的基本工作原理 144
7.2 PLC的基本指令和编程 147
7.2.1 基本指令系统特点 147
7.2.2 编程语言的形式 148
7.2.3 编程基本元件 149
7.2.4 梯形图编程 150
7.2.5 梯形图与继电器控制图的区别 152
7.2.6 梯形图的设计与编程方法 152
7.3 PLC的应用举例 153
7.3.1 PLC在交通信号灯自动控制中的应用 153
7.3.2 PLC在液体混合装置控制中的应用 157
小结 160
习题 160
第8章 安全用电与电工测量 162
8.1 发电、输电和企业配电 162
8.1.1 发电、输电概述 162
8.1.2 工业企业配电 163
8.2 安全用电常识 163
8.2.1 触电 163
8.2.2 低压配电系统的接地形式 164
8.2.3 保护接地和保护接零 165
8.3 电工测量概述 166
8.3.1 电工仪表的分类 167
8.3.2 电工仪表的准确度 167
8.4 电工仪表的型式 169
8.4.1 磁电式仪表 169
8.4.2 电磁式仪表 170
8.4.3 电动式仪表 171
小结 172
习题 172
部分习题参考答案 173
参考文献 177
版权页： 
插图： 
合上电源总开关QF，按下起动按钮SB4，接触器KM的吸引线圈接通得电，衔铁吸合，其主触点闭合，电动机便运转起来，同时，KM的辅助触点也闭合，这时当按钮SBl抬起时接触器线圈仍然接通，这种利用电器自身的触点保持自己的线圈得电，从而保持线路继续工作的环节称为自锁（自保）环节。按下停止按钮SB2，KM的线圈断电，其主触点断开，电动机停转，同时KM辅助触点也断开。
该电路具有保护功能。QF兼有短路保护和过载保护双重功能，热继电器FR的热元件串接在电动机回路中，能够为电动机的过载和缺相运行提供可靠的保护。
对于大型生产机械，为了操作的方便，常常要求在两个或两个以上的地点都能进行操作，即在各操作地点各安装一套按钮，如图中的SB1和SB3为异地的启动按钮，SB2和SB4为另一地的停止按钮，从而实现两地控制。其接线的组成原则是各启动按钮的常开触点并联，而各停止按钮的常闭触点串联。
2.正、反转控制
许多负载机械的运动部件，根据工艺要求经常需进上下、左右、前后等相反方向的运动，如机床工作台的往复运动，就要求电动机能可逆运行。由异步电动机的工作原理可知，将异步电动机的供电电源的相序改变（任意交换两相），就可以控制异步电动机做反向运转。为了更换相序，需要使用两个接触器来完成。图6.57所示为三相异步电动机正反转的控制电路。图6.57（a）所示为主电路，正转接触器KM1接通正向工作电路，异步电动机正转；反转接触器KM2接通反向工作电路，此时异步电动机定子端的相序恰与前者相反，异步电动机反转。
图6.57（b）所示的控制线路具有下述缺点：若同时按下正向按钮SB2和反向按钮SB3，可以使KM1、KM2接触器同时接通，这会造成电源短路事故。
为避免产生上述事故，必须采取互锁保护措施，使其中任一接触器工作时，另一接触器即失效不能工作，具体接线方式为：将其中一个接触器的常闭触点串入另一个接触器线圈电路中，则任一个接触器线圈先带电后，另一个接触器则无法带电，这种联锁通常称为互锁。图6.57（c）所示为电气互锁，当按下SB2按钮后，接触器KM1动作，使电动机正转。KM1除有一常开触点将其自锁外，另有一常闭触点串联在接触器KM2线圈的控制回路内，它此时断开。因此，若再按SB3按钮，接触器KM2受KM1的常闭触点互锁不能动作，这样就防止了电源短路的事故。要实现反相运行，必须先停止正转运行，再按反相启动按钮，反之亦然。
若要实现正反向直接切换，可采用复合按钮接成如图6.57（d）所示的线路即可，实现不按停止按钮，直接按反向按钮就能使电动机反向工作。但这种电路仅适用于小容量电动机控制，而且拖动的机械负载装置转动惯量较小和允许有冲击的场合。
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