大连海事大学电工学作业ppt课件

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电路基本元件
包括电阻、电容和电感等元件，是构成电路的基本单元。
伏安特性
描述元件两端电压与通过元件电流之间的关系，是电路分析和设计的基础。对于线性元件，伏安特性可以用一条直线表示；对于非线性元件，伏安特性则需要用曲线表示。
02
直流电路分析与应用
直流电路基本概念及定律
电流、电压和电阻的定义及单位
同步发电机结构和工作原理
同步发电机结构
主要由定子、转子、励磁系统、冷却系统等部件组成。
工作原理
基于电磁感应原理，当原动机拖动转子旋转时，励磁电流在定子绕组中产生感应电势，进而输出交流电能。
同步发电机应用
作为电力系统的重要组成部分，同步发电机用于将机械能转换为电能，供应给各种用电设备。
特种电机简介
THANK YOU
不可控整流
采用二极管等不可控器件实现整流，输出直流电压不可调节。
可控整流
采用晶闸管等可控器件实现整流，通过控制触发角可调节输出直流电压。
可控整流电路类型
单相半波、单相全波、三相半波、三相全波等。
可控整流电路应用
直流电机调速、电镀、电解、充电等。
逆变技术（有源逆变、无源逆变）
无源逆变将直流电转换为交流电，采用电容或电感等无源元件实现换流。
有源逆变
将直流电转换为交流电，采用晶闸管等有源器件实现换流，可控制输出交流电的电压、频率和波形。
逆变电路类型
单相半桥、单相全桥、三相半桥、三相全桥等。
逆变电路应用
交流电机调速、不间断电源（UPS）、太阳能发电等。
斩波和交流调压技术
斩波技术
斩波电路类型
将直流电转换为另一固定或可调的直流电，通过控制开关器件的通断时间实现电压调节。

船舶电气设备及系统大连海事大学船舶照明系统管理课件

系统之间有电气联锁；馈线上不设开关；它应能连续供电30分钟以上。
17.1.4 航行灯信号灯系统
航行灯由前桅灯、主桅灯、艉灯、左右舷灯和前后锚灯组成，用于船舶夜航和指示船舶的状态和相应位置。驾驶室设置专用的航行灯控制箱，由主配电板和应急配电板两路供电。航行灯泡一般为60W的双丝白炽灯。每盏灯具都为双套，其中一个作备用，可在控制箱上切换。
普通白炽灯寿命和光通量受电压波动的影响较大，当电压升高5%时，灯泡寿命缩短25%；电压降低5%，其光通量减少18%。
（2）卤钨灯为克服普通白炽灯的缺点而出现了卤钨白炽灯。
卤钨灯的灯泡尺寸较小，机械强度高，耐压增加。它的发光效率约是普通白炽灯的两倍，额定寿命可达2000小时，卤钨灯适用于要求高照度、空间开阔的场所，例如机舱上部，辅机平台和甲板等处所的集中照明。
船舶主照明系统分布在船舶内外各个生活和工作场所，提供各舱室和工作场所以足够的照度。
特点：主配电板上照明汇流排直接向各照明分电箱供
电，然后由照明分电箱向邻近舱室或区域的照明灯具供电；照明电压一般为交、直流110V或220V；不同舱室和处所均有不同的照度要求；所有照明灯具均设有控制开关。
船舶电气设备及系介
本章主要介绍船舶照明系统的分类，船用灯具和控制线路，船舶照明系统日常维护和常见故障的检查方法。
§17.1 船舶照明系统分类
船舶照明系统与陆地照明系统不同，一般分为主照明、应急照明、临时应急照明和航行灯信号灯照明几种类型。
17.1.1 主照明系统
灯内汞蒸汽压力高而得名，而非高电压。
（3）金属卤化物灯
它的外形结构、工作原理、热启动工作线路与汞灯基本相同，所不同的是，放电管中除充有汞和氩气外还加入了金属卤化物气体，此时，汞蒸汽只作辅助作用，金属卤化物气体为工作气体。

《电工学》全套课件 PPT

I=0 U=U0=E
图2.24 电路开路的示意图
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2.4.3 短路
电源短路时的特征可用下列各式表示：
U=0 I=IS=E/R0
图2.25 电路短路的示意图
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2.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律是用来确定构成回路中的各段电压间关系的。对于图2.35所示的电路，如果从回路adbca 中任意一点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周，则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降之和，回到原来的出发点时，该点的电位是不会发生变化的。此即电路中任意一点的瞬时电位具有单值性的结果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
出的功率和电流都相应增加。就是说，电源输
出的功率和电流决定于负载的大小。
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2.3.2 电流的测量
测量直流电流通常都用磁电式安培计，测量交
流电流主要采用电磁式安培计
（a）安培计的接法
（b）分流器的接法
图2.20 安培计和分流器
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RA I0 I R0 RA
可以储存磁场能量。用途：LC滤波器，调谐放大电路或谐振均衡，去耦电路分类：按结构特点可分为单层、多层、蜂房、带磁芯及可变电感线圈。主要技术参数：电感量L和品质因数Q。电感量是指电感器通入电流后储存磁场能量的大小，其单位是H、mH和H。1H=103mH， 1mH=103H。
（2-14）
即
RA
R0 I 1 I0
（2-15）
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[例2-5] 有一磁电式安培计，当使用分流器时，表头的满
标值电流为5mA。表头电阻为20。今欲使其量程（满

大连海事大学电工学习题讲解分析

P S11.5 21 011W 25 (11.25)2
PL 4 316W4
列写支路电流方程：
I1+I2+10=I 21=0 2=0
2.5.1 试用结点电压法求图所示电路中的各支路电流。
解:
25 100 25
U OO
50 1
50 1
50 1
O
O’
50 50 50
50 V
Ia
25500.5A 50
R0
505025 5050
25
IL2550IS1.47A
IS
2.7.4 在图2.25,已知E1=15V,E2=13V, E3=4V, R1=R2=R3=R4=1Ω,R5=10Ω。（1）当开关S断开时，试求
电阻R5上的电压U5和电流I5；（2）当开关闭合后，
试用戴维宁定理计算I5。
解：（1）I5= 0，U5= 0
IC2555000.5A
Ib
100501A 50
2.6.1 用叠加原理计算图 2.19 中各支路的电流。解：
（1）
对于（1）图：∵c、d为等位点。
Iba414021A
Ia dIa cId bIc b 0 .5 A Idc 0
（2）
对于（2）同理a、b为等位点。
Icd414 060.71A4
15 IS1 3 5A
IS2
2 0.2
10A
ISIS1IS21A 5
R R 1 R 4 30.20.18 7 R 1 R 4 30.2
E IS R 1 5 0 .18 2 .8 7V 1
U5
R5 2.37V R5 R
解：求戴维宁等值电路。
E IR 4 U 4
I

船舶电气设备及系统大连海事大学电与磁PPT课件

ΔPFe= ΔPh+ ΔPe
第35页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
课件
电磁铁
船舶电气设备及系统
电磁铁可分为线圈、铁心及衔铁三部分
第36页/共48页
轮机学院电气及自动化教研室
课件
电磁吸力
船舶电气设备及系统
电磁吸力的大小与经过气隙进入衔铁的磁力线的多少及其分布有关, 它与气隙的磁通或磁密B0 的平方成正比, 与气隙截面S0成正比。
磁畴
磁化
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轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
课件
2) 磁饱和特性 B-H 曲线, 或称磁化曲线, 可通过实验获得。
磁化曲线大致可分成三段:
ab段为非饱和段（线性电抗器）
bc段为半饱和段（普通电机、变压器的铁心）
c点以后为饱和段（饱和电抗器）
B—H磁化曲线与μ—H曲线
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第40页/共48页
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船舶电气设备及系统
课件
交流电磁铁
Φ
i
交流励磁线圈电路的特点
Φ
u
eL
交流激励
e
线圈中产生感应电势
第41页/共48页
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船舶电气设备及系统
课件
交流电磁铁
Φ和Φ 产生
电路方程：的感应电势
i
Φ
Φ
u uR (el ) (e ) u
第34页/共48页
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船舶电气设备及系统
课件
涡流损耗(ΔPe)：当铁心中磁通发生变化时, 在铁心内引起感应电动势和电流(即涡流)。由于涡流在铁心中造成的功率损耗。(电磁炉利用这一特点)

船舶电气设备及系统-大连海事大学第04章同步电机

轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
课件
三相同步发电机额定值
同步发电机的主要额定值有：
额定容量 SN 或额定功率PN 额定电压 UN 额定电流 IN 额定功率因数 cosΦN 额定频率 fN 额定转速 nN 额定励磁电压（额定励磁电流）
2020/4/20
轮机学院电气及自动化教研室
2020/4/20
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4.1.2 三相交流同步发电机的基本工作原理
当转子由原动机以恒定转速驱动。极性相间的励磁磁场随轴一起旋转，并依次切割定子各相绕组（相当于绕组导体反向切割励磁磁场）。定子三相电枢绕组就会感应出大小和方向按周期性变化的交变正弦电动势。由于三相电枢绕组在空间相差120º电角度，三相电动势相位也相差120º。
轮机学院电气及自动化教研室
船舶电气设备及系统
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其瞬时值为：
eu Em sint ev Em sin(t 120) ew Em sin(t 240)
2020/4/20
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船舶电气设备及系统
2020/4/20
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空载电动势的有效值为
E 0E m/ 24 .4 4 kfN 0
Ff
直轴
•
B0 ( 0 )
1
D轴
d轴
2020/4/20
交轴 Q轴
Fn(Faq)
•
•
I
E0
直轴(Direct Axis )：与主磁场同轴。
交轴(Quadrature Axis )：与主磁场相交的轴。
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船舶电气设备及系统
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d)气隙合成磁场与主磁场的相对位置
B0
B

大连海事大学电工学作业2

(1+ β )RE (1+ 50) Au = = = 0.98 rbe + (1+ β )RE 1+ (1+ 50)
ri = RB∥[rbe + (1 + β ) RE ]
RB=RB1∥RB2
= 15.9KΩ
R’S=RS∥RB1∥RB2≈50
ro =
′ rbe + RS
β
1000 + 50 = = 21Ω 50
解：在t = 0- 的电路中, 2 u c (0 − ) = × 6 = 3V 2+2 在t = 0+ 的电路中, 6−3 3 i (0 + ) = = A 2+2 4
uc
+
-
6 = 1A 在t = ∞ 的电路中, i (∞) = 2+2+2
6.2.1 在图在图6.04中，E=20V，R1=12K ， R2=6K ，C1=10µF，中，， C2=20µF。电容元件原先均为储能。当开关闭合后，试求电容元。电容元件原先均为储能。当开关闭合后，件两端电压uc。解： C =
6.1.3 图6.03所示各电路在换路前都处于稳态，试求换路后其中所示各电路在换路前都处于稳态，所示各电路在换路前都处于稳态电流 i 的初始值 i（0+）和稳定值 i（∞）。（（）。解: 在t = 0- 的电路中, 的电路中,
6 iL (0 − ) = = 3 A 2 的电路中, 在t = 0+的电路中,
解：UCC≈ICRC+IBRB=βIBRC+IBRB
U CC IB = β RC + R B 20 = 50 × 10 K + 330 K = 0 .024 mA

电工学作业辅导PPT课件

i(0 ) 由KVL定律计算，即
3
i(0
)
2
i(0
)
6 5
i(0
)
1 5
A
第28页/共52页
（2）确定稳态值
i()
1
3 2 1
9 5
A
2 1iL ()源自2 2 19 56 5
A
（3）确定时间常数
L 3 9A
R0 1 21 5 2 1
于是得
i i()
得： R I4 2 0.5 I5 4
第4页/共52页
习题1.7.3（P28页）
图示电路中，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A点的电位。
S断开
-3K +
-
12V
-
3I .9K2+0-+K
A
I
+
1212 (3 3.9 20)K
0.892m A
+
S
12V
- VA 12 I 20K
1217.84 5.84V
第2页/共52页
校验功率平衡：
电阻消耗功率： PR1 R1I12 1032 103W 0.09W,
PR2 R2I22 2012 103W 0.02W,
电源发出功率： PE U2I2 U3I3 0.08W 0.12W 0.2W,
负载取用和电阻损耗功率：
P U1I1 R1I12 R2I22 0.09W 0.09W 0.02W 0.2W,
+ Uab
解：(1)用戴维南定理
-b
Uab IR3 U
Uab E U R3I 16V
R0 R0 R3 8
IL
RL
E R0
0.5A

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在t =∞的电路中,
i() 0A
解：在t = 0- 的电路中,
uc
(0
)
2
2
2
6
3V
在t = 0+ 的电路中,
+
uc -
i(0 )
6 2
3 2
3 4
A
在t = ∞ 的电路中, i() 6 1A
3
222
6.2.1 在图6.04中，E=20V，R1=12KΩ， R2=6KΩ，C1=10μF， C2=20μF。电容元件原先均为储能。当开关闭合后，试求电容元
解：确定初始值
uc (0 ) uc (0 ) 110 3 20 103 10 10V 确定稳定值
uc () 5 10 5V
确定时间常数
RC (10 10) 20 103 10106 0.1S
10 10 20
uc
5
10
t
(5) e
5 15e10tV
5
6.5.4 电路如图6.18所示，试用三要素法求 t≥0 时的i1、i2及iL。
60 40
i3 ()
60 60 40
iL
0.75A
确定时间常数
6 40 24
6 15
0.4s
40 24
iL
1.25
(
3
1.25
)e
t
4
1.25 0.5e2.5t A
i2 0.188 e2.5t A
i3 0.75 (0.562 0.75)e2.5t 0.75 0.19e2.5t A 9
6.1.3 图6.03所示各电路在换路前都处于稳态，试求换路后其中
电流 i 的初始值 i（0+）和稳定值 i（∞）。
解: 在t = 0- 的电路中, 6
iL
iL (0 ) 2 3A
在t = 0+的电路中,
iL (0 ) iL(0 ) 3A
i(0
)
2
2
2
iL
(0
)
1.5A
在 t =∞ 的电路中,
i() 6 3A 2
1
解：在t = 0- 的电路中,
uc (0 ) 6V
+
在t = 0+ 的电路中,
uc -
i(0 ) 0A
在t =∞的电路中,
i() 6 3 A 22 2
2
解：在t = 0- 的电路中,
iL1
iL1(0 ) 6 A
在 t = 0+ 的电路中,
i(0 ) iL1(0 ) 6A
VB=0V；（3）VA = VB =＋3V。
＋12V
解：（1）VY=0V，IR=3.08mA，
IDA=IDB=1.54mA。
R
（2）VY =0V, IR = IDB = 3.08mA, IDA=0.
（3）VY = 3V，IR = 2.3mA，
A
IDA=IDB=1.15mA。
B
3.9KΩ DA
Y DB
12
15.3.5 试求下列几种情况下输出端电位VY及各元件中通过的电
流：（1）VA =＋10V，VB = 0V；（2）VA=＋6V，VB=＋5.8V
（3）VA = VB = ＋5V
解IDB：=0（。1）DA导通，IR=IDA=1mA，VA
1KΩ DA 1KΩ
（2）DA、DB都导通，
VB
VY
VY
6 1103
换路前电路处于稳态。
解：确定初始值
iL
(0
)
iL
(0
)
12 6
2
A
画出t = 0时的电路图
两电压源作用：
i1
i2
12 9 63
1 3
A
电流源iL单独作用：
i1
3
3
6
2
2 3
A
i2
3
6
6
2
4 3
A
t=0+
i1 (0
)
i1
i1
1 3
2 3
1A
i2 (0
)
i2
i2
1 3
4 3
1A
6
确定稳定值
12 i1() 6 2A
15.3.2 已知：E=5V，ui=10sinωtV。试画出输出电压u0的波形。
10
15.3.3 已知：ui = 30sinωt V。试画出输出电压 u0 的波形。
11
15.3.4 试求下列几种情况下输出端电位VY及各元件（R，
DA，DB）中通过的电流：（1）VA=VB = 0V；（2）VA=＋3V，
i2
24 24 40
3 4
0.281A
i3
60 60 40
40 40 24
3 4
0.281A
i2 (0 ) i2 i2 0.469 0.281 0.188 A
i3(0 ) i3 i3 0.281 0.281 0.562 A
8
确定稳定值
i2 () 0
30 30 iL () 60 40 24 1.25A
(1)正常
∵PCM=ICUCE
14
16.2.3 已知：UCC=10V，今要求UCE=5V，IC=2mA，试求RC和 RB的阻值。设晶体管的β=40。
解： UCE=UCC－ICRC
RC
UCC UCE IC
2.5K
5.8 1103
11 1
5.59V
9
6 5.59
IDA 1103 0.41mA
DB
R 9KΩ
I DB
5.8 5.59 1103
0.21mA
IR=IDA+IDB=0.62mA （3）DA、DB都导通，
VY
5 1103
5 1103
11 1
4.74V
IR
4.74 9 103
0.53mA
I DA
i2
()
9 3
3A
iL () i1() i2 () 5A
确定时间常数
L R
1 63
1S 2
63
t
i1 2 (1 2)e
2 e2t Ai2t3 (1 3)e 3 2e2t A
iL
t
5 (2 5)e
5 3e2t A
7
6.5.6 在图6.20中，U=30V，R1=60Ω，R2=R3=40Ω，L=6H，
件两端电压uc。
解： C C1C2 6.67 F
C1 C2
uc (0 ) 0
uc () 20V
R2C 6000 6.67 106 40mS
uc
t
20 (0 20)e
20(1 e25t )v
4
6.2.7 电路如图6.10 所示，换路前已处于稳态，试求换路后
（t≥0）的Uc。
换路前电路处于稳态。求t≥0时的电流iL、i2和i3。
解：
iL (0 )
iL (0 )
30 40
3 4
A
画出 t = 0+ 时的电路图，
应用叠加原理计算，电压源单独作用：
i2
40
30 60 40
30 40 24
0.469A
60 40
i3
60 60 40
0.469
0.281A
电流源iL单独作用：
I DB
1 2
9 IR
0.26mA
13
15.5.2 某一晶体管的PCM=100mW，ICM=20mA，U（BR）CEO=15V，试问在下列几种情况下，哪种是正常工作？（1）UCE=3V， IC=10mA；（2）UCE=2V，IC=40mA；（3）UCE=6V，IC=20mA。
解： ∵PCM=ICUCE