电工基本知识

低压电气知识

一：基础概念

电压电流直流电三相交流电交流电的周期与频率

电源电功率电磁力感应电动势断路和短路电流热效应

二：低压电气原理图

（1）怎样阅读电气原理图

（2）常用低压电气元件符号

一、基础概念

1、电压U

电压是指在电路中（或电场中）任意两点之间的电位差。电路中要有电流，必须要有电位差，有了电位差，电流才能从电路中的高电位点流向低电位点。

2、电流I

在电路中电荷有规则的运动称为电流，电流的大小称为电流强度，简称电流。

3、直流电

大小和方向始终保持不变的电流称为直流电。如干电池、蓄电池、直流发电机供的电都是直流电。实用中直流电用符号“—”表示。

4、三相交流电

指电路中电流、电压及电动势的大小和方向都随时间按正弦规律变化的三相电流，这种随时间做周期性变化的电流称为三相交流电。用符号“～”表示。每相相差120度。

A相B相C相

5、交流电的周期、频率

交流电在变化过程中，它的瞬时值是随时变化的。其瞬时值经过一个循环又变化到原来的瞬时值所需的时间，即交流电变化一个循环所需的时间，称为交流电的周期，用符号T表示，单位是秒。我国电网交流电的周期为0.02秒。

频率是每秒正弦交流电变化的周数，用字母f表示，单位是赫兹，用符号Hz表示。我国采用的交流电频率为50Hz，即交流电每秒变化50次，习惯上称为工频，周期和频率之间的关系为T=1/f

6、电源

把其他形式的能量转变为电能的装置称为电源。如发电机是将机械能转变为电能，干电池、蓄电池将化学能转变为电能。

7、电功率

电功率是单位时间内电流所做的功。例如电流通过电灯将电能转变为光能就是电源的电流在做功，每秒钟电流所做的功，就叫电功率，用字母P 表示，电功率的大小等于电压与电流的乘积，单位是瓦特，简称瓦，用符号W 表示。 P=U*I

8、电磁力

通电导体在磁场中所受到的作用力叫电磁力。F=B(磁通密度)*I （电流）*L （导体在磁场中的有效长度），应用左手定则可以判断载流导体在磁场中的运动方向。

电流方向磁力线方向电磁力方向

导体切割磁力线方向

磁力线方向

感应电动势方向

9、感应电动势 由变化的磁场在导体中产生电动势的现象，称为电磁感应。由此产生的电动势叫感应电动势，感应电动势产生的电流，称为感应电流，应用右手定则可以判断感应电动势的方向。

举例：异步电动机送电后，定子三项对称绕组流过三相对称电流，这时在电机气隙周围上产生以个旋转磁场，这个旋转磁场旋转时，在转子短路绕组中产生感应电动势，假定磁场顺时针旋转（相当于导线逆时针切割磁力线），当转到图示位置时，用右手定则可知，转子导体感应电动势的方向是上半部为⊙，下半部为，转子电流的方向在大多数导体中与电动势的方向一致，根据左手定则可知，这些载流导体在磁场中受力所形成的总电磁力矩方向是顺时针的，这个电磁力矩就是拖动电动机旋转的电磁力矩。

10、断路和短路

电气设备在正常工作时，电路中电流是由电源的一端经过电气设备流回到电源的另一端，形成回路。如果将电路的回路切断或发生断线，电路中电流不通，叫断路。如果电流不经电气设备而由电源一端直接回到电源另一端，从而导致电路中的电流剧增，叫短路。

11、电流热效应

当电流通过导体时，由于导体对电流具有一定的阻力，因此，要消耗一定的电能。这些电能不断地转换为热能，使导体温度升高，这种现象称为电流的热效应。Q=I2*R*t 如果电动机过载运行时，外壳

温度就会增高，若长期过载，会加速电机绝缘老化。

二、电气原理图

1、怎样阅读电气原理图

电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，主电路中通过的电流较大，它主要是对电动机等主要用电设备供电，通常画在图纸的左边或上部，它受辅助电路的控制。

辅助电路主要是对控制电器供电，它是控制主电路动作的电路，所以又叫控制电路或控制回路，一般画在图纸的右边或下部。

看主电路的步骤：1、看主电路中有些什么用电设备（如电动机），他们的用途和工作特点。例如电动机的启动方式，有无正、反转，调速和制动等要求；2、看主电路中的用电设备是用什么电路控制的（一般为接触器控制）；3、看主电路中还接有什么电器（热继电器，熔断器）；4、要了解主电路的电源电压是380V还是220V。

看辅助电路的步骤：1、看电源，分清电源是交流还是直流，其次要看清电源从何处来，电压多大；2、根据辅助电路的回路研究主电路的动作情况，整个辅助电路构成一条大回路，大回路又分几条独立的小回路，每一条小回路控制一个用电设备或一个电器的一个动作；3、研究电器之间的相互关系，电路中的所有电器都是相互联系、相互制约的；4、看其他电路，比如信号灯，这些电路一般比较简单，只要看清他们的线路方向即可。

2、常用电气元件符号