电工电子基础知识

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=BVLe=--N△φ/△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=--M△i/△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，但S、f不能变。•UK﹡=UK/U1N×100％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θ求出短路阻抗Z＇K再将其值换算到标准温度75度的值。•Z＇K=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•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，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=XL/R=XC/R谐振电路的条件•LC谐振电路的条件：•XL=XCW0L=1/W0Cf0=1/2π√LC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=IPUL=√3UPUL超前UP30度•三相对称负载△连接IL=√3IPUL=UPIL滞后IP30度•三相对称电路的计算——三相变单相功率的计算：•P=3UPIPCOsφ=√3ULILCOsφ•Q=3UPIPSinφ=√3ULILSinφ•S=3UPIP=√3ULILφ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=AU1·AU2……AUNRi=Ri1R0=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（1HZ—1MHZ）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1—2十三、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：Auc——0KCMRR——∞其值越大越好•P55二、2、3、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。集成运放电路•2、理想集成运放电路的特点：虚短和虚断•AU0—∞Rid—∞R0—0KCMR—∞无失调现象•3、符号：旧新•4、主要技术指标9个•A0d、KCMR、Rid、UI0、输入失调电压温漂、II0、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+ui2)•(3)、同相比例放大器AU=1+RF/R1•(4)、积分运算放大器u0=—1/T∫t0uidt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、68P55二、5、6、7•P68三、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23P78四、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：NMOSN沟道增强型PMOSP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/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％。•对工作在正常环境条件下的电动机，应定期用绝缘电阻