高級(jí)行車工技能鑒定理論知識(shí)培訓(xùn)-電氣部分

1、高級(jí)行車工技能鑒定理論知識(shí)培訓(xùn) 電 氣 部 分二00六年五月八日第 一 章 直 流 電 路第一節(jié) 電路及根本物理量一、電路和電路圖1電路 是電流所流過的路經(jīng)，它由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、控制電器組成。 2電路圖 是用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)表示電路連接情況的圖。3電路的三種狀態(tài)通路：電路構(gòu)成閉合回路，有電流通過。開路：電路斷開，電路中無電流通過。開路也叫斷路。短路：短路是電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路。二、電路中的幾個(gè)物理量1電流 電荷的定向運(yùn)動(dòng)有規(guī)那么的運(yùn)動(dòng)。形成電流的條件：(1) 導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路(2) 電路中要有電位差電源 方向：規(guī)定正電荷的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。人們?nèi)我饧俣ǖ姆较驗(yàn)閰⒖挤较颉?/p>

2、也稱正方向注： 當(dāng)解出的電流為正值，就認(rèn)為電流方向與參考方向一致，反之當(dāng)電流為負(fù)值時(shí)，就認(rèn)為電流方向與參考方向相反。大?。河秒娏鲝?qiáng)度表示，簡(jiǎn)稱電流。電流強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)流過導(dǎo)體橫截面的電量。1毫安mA= 安A1微安A) = 安A1千安KA= 安A單位： 分類：穩(wěn)恒電流直流電流DC 大小和方向都不隨時(shí)間而變化。用“i表示 。 脈動(dòng)電流 僅方向不變，但大小卻隨時(shí)間變化。用“i表示交流電流AC 大小和方向都隨時(shí)間變化的電流，用“i表示電流的測(cè)量：電流表、萬用表等注：測(cè)量時(shí)必須把電流表串聯(lián)在電路中，并使電流從表的正端流入，負(fù)端流出，同時(shí)要選好電流表的量程測(cè)量范圍。2電壓電壓是電路中一個(gè)具有大小和方向極

3、性的物理量。電壓又叫電位差或電壓降，與電路中兩點(diǎn)有關(guān)，與路經(jīng)無關(guān)。1毫伏mv= 伏v1微伏v) = 伏v1千伏KV= 伏V電壓的單位:方向：實(shí)際方向真實(shí)方向 規(guī)定電位降的方向。參考方向正方向在電路圖中有兩種表示方向，如圖a用箭頭表示，圖b用極性符號(hào)表示注： 當(dāng)解出的電壓為正值，就認(rèn)為電壓方向與參考方向一致，反之當(dāng)電壓為負(fù)值時(shí)，就認(rèn)為電壓方向與參考方向相反。3電位指電路中某點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，符號(hào)用帶下標(biāo)的字母 U或 表示，單位也是 V伏特。注： 通常把參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零，又稱零電位。一般選大地為參考點(diǎn)，即視大地為零電位。在電子儀器和設(shè)備中又常把金屬外殼或電路的公共接點(diǎn)的電位規(guī)定為零。零電位

4、的符號(hào)見上表1-1。4電動(dòng)勢(shì) 是衡量電源轉(zhuǎn)換本領(lǐng)大小的物理量。用“E表示，單位：與電壓、電位一樣，也是V伏特。 方向：在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極規(guī)定電位升的方向注：1對(duì)于一個(gè)電源來說，即有電動(dòng)勢(shì)又有端電壓。電動(dòng)勢(shì)只存在于電源內(nèi)部；而端電壓那么是電源加在外電路兩端的電壓，其方向由正極指向負(fù)極。 電源兩端的開路電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，但二者方向相反。符號(hào):5電阻導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用稱為電阻，用符號(hào)R 表示。1千歐K= 歐1兆歐M) = 歐1千伏KV= 伏V單位：歐姆6電功、電功率電功：電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能叫做電流做功簡(jiǎn)稱電功。W=UQ=IUt= t(s) U(v) Q(c) I(A) W(J)數(shù)學(xué)式：

5、 電功率： 電流在一秒鐘內(nèi)所做的功單位時(shí)間內(nèi)所做的功。用字P表示P= =IU= t(s) U(v) P(w) I(A) W(J)數(shù)學(xué)式： 單位：1kw= w1mw = w在實(shí)際的應(yīng)用中、電功的單位常用度1度千瓦小時(shí)=1千瓦焦1度：表示功率為1千瓦的用電器在1小時(shí)中所消耗的電能。7負(fù)載的額定值 把元器件和設(shè)備平安工作時(shí)所允許的最大電流、電壓和電功率分別叫做它們的額定電流、額定電壓和額定功率。 第二節(jié) 歐姆定律一 局部電路歐姆定律內(nèi)容：在不包含電源的電路中，流過導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。數(shù)學(xué)式： I=U/R 式中 I導(dǎo)體中的電流，A； U 導(dǎo)體兩端 的電壓，V； R

6、導(dǎo)體的電阻，。例 ，某 100W 的白熾燈在電壓 220V 時(shí)正常發(fā)光，此時(shí)通過的電流是 ，試求該燈泡工作時(shí)的電阻。R= = =484 解二 全電路歐姆定律I= 內(nèi)容：在全電路中電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與整個(gè)電路的內(nèi)、外電阻之和成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：式中 E電源的電動(dòng)勢(shì)，V； R外電路負(fù)載電阻， ； r內(nèi)電路電阻， ； I 電路中的電流，A。由上式可得：E=IR+Ir=U外+U內(nèi)式中U外電源向外電路輸出的電壓，又稱電源的端電 壓。VU內(nèi)電源內(nèi)阻的電壓降。(V)。全電路歐姆定律又可表述為：電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于閉合電路中內(nèi)外電路電壓降之和。第三節(jié) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路 電阻的串聯(lián)電路把兩個(gè)

7、或兩個(gè)以上的電阻依次連接，組成一條無分支電路，這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。性質(zhì)：(1.)串聯(lián)電路中流過每個(gè)電阻的電流都相等;I1=I2(2).串聯(lián)電路兩端總電壓等于各電阻兩端分電壓之和;U=U1+U2(3).串聯(lián)電路等效電阻即總電阻等于各串聯(lián)電阻值之和; R=R1+R2 (4)各電阻上分配的電壓與各電阻值成正比；分壓公式： U1=U U2=U 5總功率等于各個(gè)串聯(lián)電阻消耗的功率之和； P=P1+P2二 電阻并聯(lián)電路把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻接在電路中相同的兩點(diǎn)之間，承受同一電壓，這樣的連接方式叫做電阻的并聯(lián)。性質(zhì)：1.并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端的電壓； U=U1=U2 2.并

8、聯(lián)電路的總電流等于流過各電阻的電流之和; I=I1+I23.并聯(lián)電路的等效電阻即總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和;(4)各支路分配的電流與支路的電阻值成反比； 分流公式： I1=I I2=I5總功率等于各個(gè)串聯(lián)電阻消耗的功率之和； P=P1+P2三 電阻的混聯(lián) 在一個(gè)電路中，既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)，這種聯(lián)接方式稱為混合聯(lián)接，簡(jiǎn)稱混聯(lián)。第四節(jié) 基爾霍夫定律一 基爾霍夫電流定律(C)基爾霍夫電流定律也稱第一定律，用KCL表示。內(nèi)容：在電路中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在任何時(shí)刻，流入或流出該節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和為零 ，即：i =0 或i入=i出例：假設(shè)i1= -3A i2=2A i4=2A 那么i4=

9、？解：假設(shè)設(shè)流出電流為正,那么流入電流就為負(fù)由KCL可得方程:-i1-i2+i3-i4=0 即i=0 或 i1+i2+i4=i3 即i入=i出所以 I4= -i1-i2+i3= -3-2+2= 3A注意： (1) 列寫方程時(shí)要注意兩套+、-號(hào)，一套是由KCL平衡式?jīng)Q定的，即電流 的考方向是流入節(jié)點(diǎn)還是流出節(jié)點(diǎn)；另一套是電流本身的+、如上例中i1= -3A ，i2=2A等，是由參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系決定的。2KCL的推廣：KCL不僅對(duì)一節(jié)點(diǎn)，對(duì)某一閉合面也有。 例：電路如下圖那么有：i1+i2+i3=0二 基爾霍夫電壓定律(V)基爾霍夫電壓定律也稱第二定律，用KVL表示。內(nèi)容：電路中的任何一個(gè)

10、回路，在任一時(shí)刻，沿該回路的所有支路電壓的代數(shù)和恒為零，即：u=0或 u升=u降沿該回路的所有支路電壓升的總和等于電壓降的總和例：設(shè)參考方向與繞行方向如下圖參考方向與繞行方向一致的電壓為+，否那么為-。由KVL得： -U1+U2-U3+U4=0 u=0或 U1+U3=U2+U4 u升=u降或 也可沿逆時(shí)針繞向，但結(jié)果是一樣的第二章 電磁的根本知識(shí)第一節(jié)磁的根本知識(shí)一 磁的根本概念磁性：具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。磁體：具有磁性的物體。磁鐵是具有磁性的物體。磁極：磁性特別強(qiáng)的區(qū)域，分別為N極和S極， 磁體兩端地方的磁性最強(qiáng)。注： N S極是成對(duì)出現(xiàn)，而且它們的強(qiáng)度相等。磁體的根本特性： 磁力

11、：磁極間的相互作用力。磁化：使原來不帶磁性的物體具有磁性的過程。磁場(chǎng)：磁體周圍存在磁力作用的空間。：二磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通：通過與磁場(chǎng)方向垂直的某一面積上的磁力線的總數(shù)，用字母表示。1韋wb= 麥 (Mx) 單位： 磁感應(yīng)強(qiáng)度：垂直通過單位面積的磁力線的數(shù)目，簡(jiǎn)稱磁感。 在均勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度可表示為：1特斯拉T= 高斯Gs 上式說明磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于單位面積的磁通，如果通過單位面積的磁通越多，那么磁力線越密，磁場(chǎng)也就越強(qiáng)，所以有時(shí)磁感強(qiáng)度也叫磁通密度。單位： 方向：某點(diǎn)磁力線的切線方向，就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。 第二節(jié)電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng)與電流是同時(shí)存在的，它們是電荷運(yùn)動(dòng)過程不可分割的兩個(gè)方

12、向，在電路內(nèi)部表示為電流，在周圍空間表示為磁場(chǎng)。電流產(chǎn)生磁場(chǎng)這種現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)一 右手螺旋定那么安培定那么對(duì)直導(dǎo)線：用右手握住導(dǎo)線，并把拇指伸直，用拇指指向表示電流方向，那么四指所環(huán)繞的方向就是包圍導(dǎo)線的磁力方向。對(duì)通電螺線管的磁場(chǎng)方向：讓可手握住螺線管，四指環(huán)繞螺線管的方向表示電流方向，伸出的拇指所指方向就是螺線管北極的方向。二 磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)線的作用大小：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力F的大小與導(dǎo)體中的電流I磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比。F=BISin注： 是通電導(dǎo)體和磁力線之間的夾角。方向： 左手定那么- -將左手伸平，拇指與四指垂直，讓磁力線穿過手心，四指指向電流方向，那么拇指所指方向

13、就是導(dǎo)體受力方向。例： 在一個(gè)電路中的兩根平行導(dǎo)體間有作用力，當(dāng)兩 根平行導(dǎo)體中的電流方向相同時(shí)是吸引力，當(dāng)電流方向相反時(shí)是推斥力。第三節(jié)電磁感應(yīng)磁轉(zhuǎn)化為電的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)感生電勢(shì)引起的電流叫感生電流。二 法拉第定律回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 與穿過回路的磁通變化率即變化快慢成正比，這個(gè)規(guī)律叫法拉第定律。單匝線川:N匝線川:三 直導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。?e=BIvSin注：是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁力線之間的夾角。方向：右手定那么-將右手伸平，拇指與四指垂直，讓磁力線穿過手心，母指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，那么其余四指的指向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)即感應(yīng)電流的方向。

14、四 電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：感生電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通變化率成正比。它的方向阻礙原磁通變化。式中的負(fù)號(hào)是楞次定律的反映。第三章正弦交流電路第一節(jié) 正弦交流電路的根本概念一 正弦交流電的特點(diǎn)正弦交流電：電流電壓、電勢(shì)的大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。特點(diǎn)：1變化的瞬時(shí)性 正弦交流電的大小 和方向時(shí)時(shí)刻刻都在變化。 2變化的周期性 正弦交流電每隔一定時(shí)間T又作重復(fù)的變化。 3變化的規(guī)律性 正弦交流電是隨著時(shí)間按正弦規(guī)律變化二正弦交流電的三要素1 瞬時(shí)值、最大值、有效值瞬時(shí)值：任意時(shí)刻正弦交流電的數(shù)值稱為瞬時(shí)值。用小寫字母表示，如i、及e表示電流、電壓及電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。瞬時(shí)值有正、有負(fù)，也可能為零。 最大值：

15、 最大的瞬時(shí)值稱為最大值也叫幅值、峰值。用帶下標(biāo)的小寫字母表示。如Im、Um及Em分別表示電流、電壓及電動(dòng)勢(shì)的最大值。 正弦量的有效植：如果一個(gè)交流電通過一個(gè)電阻在一個(gè)同期時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量和某一直流電流通過同一電阻在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，那么這個(gè)直流電的數(shù)值就稱為交流電的有效值 。把熱效應(yīng)相等的直流電流的值叫做交流電流的有效值。有效植與最大值的關(guān)系： 注：今后假設(shè)無特殊說明，交流電的大小總是指有效值，有效值不隨時(shí)間變化。2頻率、周期、角頻率周期：正弦量循環(huán)變化一周所需的時(shí)間。用T字母表示，單位是秒S、常用的還有毫秒ms、微秒s、納秒ns。如下圖。頻率：每秒內(nèi)變化的次數(shù)，用f字母表示，它

16、的單位是赫茲Hz，千赫(KHz)、兆赫(MHz) 。 頻率是周期的倒數(shù)，即：我國(guó)和大多數(shù)國(guó)家都采用50Hz作為電力標(biāo)準(zhǔn)頻率，習(xí)慣上稱為工頻。 角頻率：是指交流電在1秒鐘內(nèi)變化的電角度。單位是弧度/秒， 用字母rad/s表示假設(shè)交流電1秒鐘內(nèi)變化了f次，那么可得角頻率與頻率的關(guān)系式為：3相位、初相、相位差 相位： t+稱為正弦量的相位角或相位，它反映出正弦量變化的進(jìn)程。反映交流電每一瞬間的電角度。初相：t=0時(shí)的相位，它是交流電在起始時(shí)刻的電角度，反 映了交流電的初始值，叫初相。規(guī)定初相的絕對(duì)值不能超過。 相位差：兩個(gè)同頻率正弦量的相位角之差或初相位角之差，用 表示。如右圖中電壓u和電流i的相位

17、差為90度那么u 較i先到達(dá)正的幅值。在相位上u比i超前 90度，或者說i比u滯后 90度。假設(shè)：=0 叫做同相=180度 叫做反相 =1-20 u超前i i滯后u=1-20 i超前u u滯后i頻率、幅值和初相位就稱為確定正弦量的三要素。三 正弦交流電的表示法1 解析法 用三角涵數(shù)式表示正弦交流電隨時(shí)間變化關(guān)系的方法。 e=EmSin(t+e)u=UmSin(t+u) i=ImSin(t+i)2 曲線法 根據(jù)解析式的計(jì)算數(shù)據(jù)，在平面直腳坐標(biāo)中作出曲線的方法。3旋轉(zhuǎn)矢量法4相量法定第二節(jié) 單相正弦交流電路一純電阻電路1 元件上電壓和電流關(guān)系純電阻電路是最簡(jiǎn)單的交流電路，在日常生活和工作中接觸到的

18、白熾燈、電爐、電烙鐵等，都屬于電阻性負(fù)載，它們與交流電源連接組成純電阻電路。 圖a. 純電阻元件交流電路 圖b 電阻電壓電流的波形圖頻率關(guān)系：電阻兩端電壓u和電流i的頻率相同。相位關(guān)系：電壓與電流同相。數(shù)值關(guān)系：電壓與電流的有效值最大值、有效值的關(guān)系符合歐姆定律。 2 電阻元件的平均功率有功功率工程中常用瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值表示功率，稱為平均功率，用大寫字母P表示。表達(dá)方式與直流電路中電阻功率的形式相同，但式中的U、I不是直流電壓、電流，而是正弦交流電的有效值。 二純電感電路1元件的電壓和電流關(guān)系頻率關(guān)系：電感兩端電壓u和電流 i 也是同頻率的相位關(guān)系：正弦量電壓的相位超前電流90電壓

19、與電流同相。數(shù)值關(guān)系： 式中XL叫感抗 表示線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小。XL=2f L=L電感LHf(HZ) rad/s XL() 當(dāng)f=0時(shí)XL=0，說明線圈對(duì)直流電流相當(dāng)于短路。這就是線圈本身所固有的“直流暢通，高頻受阻作用2電感元件的無功功率純電感條件下電路中僅有能量的交換而沒有能量的損耗。工程中為了表示能量交換的規(guī)模大小，將電感瞬時(shí)功率的最大值定義為電感的無功功率，簡(jiǎn)稱感性無功功率，用Ql表示。即 單位：乏三 純電容電路1元件的電壓和電流關(guān)系頻率關(guān)系：電容兩端電壓u和電流 i 也是同頻率的相位關(guān)系：正弦量電流的相位超前電壓90數(shù)值關(guān)系： 式中Xc叫容抗 表示電容對(duì)交流電流阻礙作用的大

20、小。電容CF f(HZ) rad/s XC() 當(dāng)f=0時(shí)XC=，說明電容對(duì)直流電流相當(dāng)于開路。電容具有“隔直通交作用2 電容元件的無功功率為了表示能量交換的規(guī)模大小，將電容瞬時(shí)功率的最大值定義為電容的無功功率，或稱容性無功功率，用QC表示。即 四 RL串聯(lián)電路 實(shí)際的設(shè)備大局部是呈感性的，如日光燈負(fù)載，可以用理想電阻與理想電感相串聯(lián)的電路模型表示，這類負(fù)載稱為電感性負(fù)載，簡(jiǎn)稱RL串聯(lián)電路。1數(shù)值關(guān)系： 式中： Z叫阻抗， 單位： 歐。2相位關(guān)系： 3功率關(guān)系： 有功率：P=IUCOS 無功率：Q=IUSin 視在功率：表示電源提供的總功率即表示交流電源有容量大小 4功率因數(shù)反映電源的利用率。

21、功率因數(shù)COS=有功率P /視在功率S當(dāng)電源容量一定時(shí)，功率因數(shù)大，說明電路中用電設(shè)備的有功功率大，電源輸出功率的利用率就越高。第三節(jié) 三相交流電路一 三相交流電路的定義 由三相交流電源供電的電路稱為三相交流電路。所謂三相交流電路是指由三個(gè)頻率相同、最大值或有效值相等、在相位上互差120電角的單相交流電動(dòng)勢(shì)組成的電路，這三個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)二 三相交流電的特點(diǎn)各相的頻率相同、最大值或有效值相等、相位互差120電角。三 三相電源的連接三相交流發(fā)電機(jī)有三個(gè)繞組，六個(gè)接線端，連接的方法通常為星形和三角形。1 三相電源的星形聯(lián)結(jié)Y接1接法 將電源的三相繞組末端U2、V2、W2連在一起，首端U1

22、、V1、W1分別與負(fù)載相連，這種方式就叫做星形聯(lián)結(jié)。2名詞解釋火線：從首端U1、V1、W1引出的三根導(dǎo)線稱相線或端線。由于它與大地之間有一定的電位差，一般通稱火線。中點(diǎn)：三相繞組末端相連的一點(diǎn)，中點(diǎn)通常是接地的所以又零點(diǎn)，一般用“N表示。中線：從中點(diǎn)引出的線叫中性線簡(jiǎn)稱中線，由于中線一般與大地相連，通常又稱為地線或零線。 相電壓：每個(gè)繞組的首端與末端之間的電壓。即每根火線與中線之間的電壓。 參考方向的規(guī)定：相電壓的正方向是由首端指向中點(diǎn)N。線電壓：各繞組首端與首端之間的電壓，即任意兩根火線之間的電壓。3線電壓與相電壓的關(guān)系 U線=U相結(jié)論：在對(duì)稱三相電路中線電壓的大小是相電壓的 倍。平常我們講

23、的電源電壓為220V，即是指相電壓；講電源電壓為380V，即是指線電壓。由此可見：三相四線制的供電方式可以給負(fù)載提供兩種電壓，即線電壓380V和相電壓220V。 2 三相電源的三角形聯(lián)結(jié)接1接法 將電源一相繞組的末端與另一相繞組的首端依次相連接成一個(gè)三角形，再從首端U1、V1、W1分別引出端線，這種連接方式就叫三角形聯(lián)結(jié)。壓與相電壓的關(guān)系 U線=U相三相電源三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，電路中線電壓的大小與相電壓的大小相等。三相對(duì)稱電源的三相繞組采用三角形聯(lián)結(jié)時(shí)在繞組內(nèi)部是不會(huì)產(chǎn)生環(huán)路電流環(huán)流的。 四 三相負(fù)載的連接在三相負(fù)載中，如果每相負(fù)載的電阻均相等，電抗也相等且均為 容抗或均為感抗，那么稱為三相對(duì)稱負(fù)載

24、。如果各相負(fù)載不同，就是不對(duì)稱的三相負(fù)載，如三相照明電路中的負(fù)載。1 三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié) 1接法 將每相負(fù)載末端連成一點(diǎn)N中性點(diǎn)N，首端U、V、W分別接到電源線上。2電壓、電流關(guān)系1名詞解釋 線電壓：三相負(fù)載的線電壓就是電源的線電壓，也就是兩根相線之間的電壓。 相電壓：每相負(fù)載兩端的電壓稱作負(fù)載的相電壓，在三相四線制電路中假設(shè)忽略輸電線上的電壓降時(shí)，負(fù)載的相電壓就等于電源的相電壓。 線電流：流過每根火相線上的電流叫線電流。 相電流： 流過每相負(fù)載的電流叫相電流。中線電流：流過中線的電流叫中線電流。2線電流與相電流的關(guān)系假設(shè)三相負(fù)載對(duì)稱， 那么在三相對(duì)稱電壓的作用下，流過三相對(duì)稱負(fù)載中每相負(fù)載的

25、電流應(yīng)相等，即： I線=I相相電流等于線電流3線電壓與相電壓的關(guān)系在對(duì)稱三相電路中線電壓的大小是相電壓的 倍。U線=U相3三相四線制的特點(diǎn)：1相電流等于線電流 2加在負(fù)載上的相電壓和線電壓之間的關(guān)系U線=U相3當(dāng)三相電路中的負(fù)載完全對(duì)稱時(shí)流過中性線N的電流為零。 假設(shè)三相負(fù)載不對(duì)稱，那么中性線電流不為零，中性線不能省略，并且在中性線上不能安裝開關(guān)、熔斷器，而且中性線本身強(qiáng)度要好，接頭處應(yīng)連接牢固。2 三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)1接法 將三相負(fù)載分別接在三相電源的每?jī)筛嗑€之間的接法。2電壓、電流關(guān)系 由于三角形聯(lián)結(jié)的各相負(fù)載是接在兩根相線之間，因此負(fù)載的相電壓就是線電壓。當(dāng)三相對(duì)稱負(fù)載采用三角形聯(lián)結(jié)

26、時(shí)，線電流等于相電流的倍。五 輸電方式由三根火線和一根地線所組成的輸電方式稱三相四線制通常在低壓 配電系統(tǒng)中采用。中點(diǎn)只由三根火線所組成的輸電方式稱三相三線制在高壓輸電時(shí)采用較多。六 三相電路的功率三相電路對(duì)稱 P=3U相I相COS=U線I線COS Q=.3U相I相Sin= U線I線Sin S=3U相I相=U線I線=注：是相電壓與相電流的相位差。假設(shè)三相負(fù)載不對(duì)稱，那么應(yīng)分別計(jì)算各相功率，三相總功率等于三個(gè)單相功率之和。 第四章 天車的電氣設(shè)備第一節(jié) 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并從軸上輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備 一 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子： 定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座。轉(zhuǎn)子： 轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)

27、子繞組、轉(zhuǎn)軸。其他局部：端蓋、軸承、風(fēng)扇、風(fēng)扇罩。二 電動(dòng)機(jī)的工作原理定子三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流時(shí)，在空間建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它切割轉(zhuǎn)子繞組而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及其電流，而電流又與磁場(chǎng)作用而產(chǎn)生力矩實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)差率：同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子速度之差再除以同步轉(zhuǎn)速。用來描述轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。 式中： n0-同步轉(zhuǎn)速 描述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)快慢的物理量; n-轉(zhuǎn)子速度。三 銘牌型號(hào)表示電動(dòng)機(jī)的種類與形式。2 額定功率Pn 在額定運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為千瓦(kw)。 3 額定電壓uN 在額定運(yùn)行情況下，定子繞組端應(yīng)加的線電壓值，單位為伏(V)。 4 額定電流IN 在額定情況下，

28、定子繞組的線電流值，單位為安培(A)。 5 額定轉(zhuǎn)速nN 額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)分(rmin)。 6 額定功率因數(shù)cosNN表示在額定運(yùn)行時(shí)，定子相電壓與相電流之間的相位差角。7 轉(zhuǎn)子繞組額定電壓E2N 指定子繞組接額定電壓、轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)集電N之間的 電壓， 單位為伏(V)。8 轉(zhuǎn)子額定電流I2N指電動(dòng)機(jī)軸輸出額定功率時(shí)，轉(zhuǎn)子電路的線電流，單位為安(A)。9 溫升 電動(dòng)機(jī)某一點(diǎn)的溫度與基準(zhǔn)溫度(如環(huán)境空氣溫度C)之差，用(K)開爾文表示。10 防護(hù)等級(jí)IP44。11 定額 電機(jī)的定額是制造廠根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)條件或與用戶的技術(shù)協(xié)議要求，對(duì)電機(jī)規(guī)定的全部電量和機(jī)械量的數(shù)值以及運(yùn)行的持續(xù)時(shí)

29、間及順序。銘牌上標(biāo)明的由制造廠規(guī)定的表征電機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)的各種數(shù)值，如功率、電壓、電流、頻率、轉(zhuǎn)速等稱為額定值；說明電機(jī)的各種負(fù)載情況，包括空載、停機(jī)和斷能及其持續(xù)時(shí)間和先后順序的代號(hào)，稱為工作制。電機(jī)按額定值和規(guī)定的工作制運(yùn)行稱為額定行。 電動(dòng)機(jī)定額有連續(xù)、短時(shí)、周期工作三類。1 連續(xù) 電動(dòng)機(jī)可按額定運(yùn)行情況長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用。2 短時(shí) 電動(dòng)機(jī)只允許在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按額定運(yùn)行情況使用，短時(shí)定額時(shí)限優(yōu)先選用15、30、60、90min。3 周期 電動(dòng)機(jī)間歇地運(yùn)行，但可屢次重復(fù)。天車上使用的電動(dòng)機(jī)一般按斷續(xù)周期工作制S3制造基準(zhǔn)工作制為S3一40(即工作制為S3，基準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率為40)或S3一25。負(fù)

30、載持續(xù)率為：式中 N在額定條件下運(yùn)行的時(shí)間(min)； R停機(jī)和斷能時(shí)間(min)； S3每一個(gè)周期為10min。電機(jī)的工作制有S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8八種，天車上只用S3一種。 四 天車上使用的繞線型異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 1 天車的工作特點(diǎn)是：周期性斷續(xù)運(yùn)行； 頻繁起動(dòng)和改變運(yùn)轉(zhuǎn)方向；頻繁的電氣和機(jī)械制動(dòng)；超負(fù)荷；下放重物時(shí)，還經(jīng)常出現(xiàn)超速；顯著的機(jī)械振動(dòng)和沖擊；工作環(huán)境多灰塵；有的還含金屬粉塵；環(huán)境溫度范圍大(一40+70C)等。2 為了滿足天車以上的工作特點(diǎn)，要求天車用電動(dòng)機(jī)有它獨(dú)特的特性：1)天車電動(dòng)機(jī)的一般基準(zhǔn)工作制為s3一40或s3一25。不同負(fù)載持續(xù)率下電動(dòng)機(jī)的

31、功率不同。2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)大，以適應(yīng)頻繁的重載下起動(dòng)、制動(dòng)和改變運(yùn)轉(zhuǎn)方向，滿足減少起動(dòng)時(shí)間和經(jīng)常過載的要求。3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度與直徑比擬大，以得到較小的加速時(shí)間和較小的起動(dòng)損耗。4)允許的最大平安轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速的倍數(shù)較高，定子與轉(zhuǎn)子均具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。5)天車用電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級(jí)不低于IP44。五 電動(dòng)機(jī)的特性及負(fù)載特性1 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性：電動(dòng)機(jī)的定子繞組接通電源后所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。n=f(T)機(jī)械特性曲線:用直角坐標(biāo)形式表示的關(guān)于轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的函數(shù)曲線。自然機(jī)械特性固有特性： 當(dāng)電壓等于額定電壓，頻率等于額定頻率

32、，定子繞組按規(guī)定方法接線，轉(zhuǎn)子電路的電阻僅為轉(zhuǎn)子繞組本身的電阻時(shí)，n=f(T)的關(guān)系曲線。人造機(jī)械特性人為特性：改變參數(shù)U、f、R p得到的機(jī)械特性n=f(T)注：1天車上應(yīng)用最多的是轉(zhuǎn)子電路串入電阻后的人為特性。 2在轉(zhuǎn)子串入附加電阻適中，即可增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又可減少起動(dòng)電流。工作機(jī)械的負(fù)載特性 工作機(jī)械：就是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械。工作機(jī)械的負(fù)載特性：工作機(jī)械的負(fù)載折算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。起升機(jī)構(gòu)的負(fù)載特性曲線起升機(jī)構(gòu)的負(fù)載特性曲線如右圖所示。 起升機(jī)構(gòu)首先是位能性負(fù)載(靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向不因轉(zhuǎn)速方向的改變而改變的負(fù)載稱為位能性負(fù)載。例如起升機(jī)構(gòu)由重物產(chǎn)生的靜負(fù)載就是位

33、能性負(fù)載)；上升時(shí)都是阻力負(fù)載，下降時(shí)多數(shù)是動(dòng)力負(fù)載，而空鉤下降究竟是動(dòng)力負(fù)載還是阻力負(fù)載要由效率、吊具重量對(duì)滿載重量的比值等來確定，起升機(jī)構(gòu)的負(fù)載又是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載(但凡負(fù)載轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速變化的機(jī)械都具有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性。例如室內(nèi)天車大、小車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩只決定于運(yùn)動(dòng)部件的重量和摩擦系數(shù)，而與速度無關(guān)。但在不同載荷下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩是不同的。)，一般使用時(shí)，電動(dòng)機(jī)最大靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的O714倍。運(yùn)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載特性曲線運(yùn)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載特性曲線如左圖所示。使用于室內(nèi)的天車運(yùn)行機(jī)構(gòu)都是陽力負(fù)載。當(dāng)天車的大、小車空載或吊物運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩是運(yùn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和車輪滾動(dòng)時(shí)的摩擦力矩，其值恒定

34、，即不隨電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而改變，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向改變時(shí)，其方向也隨之改變。六 電動(dòng)機(jī)的各種工作狀態(tài) 天車用電動(dòng)機(jī)常處的工作狀態(tài)有電動(dòng)狀態(tài)、再生制動(dòng)狀態(tài)、反接制動(dòng)狀態(tài)和單相制動(dòng)狀態(tài)幾種。 1 電動(dòng)狀態(tài) 由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)行的情況。應(yīng)用：天車的起升機(jī)構(gòu)起升，或大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。原理：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)-感應(yīng)電流-電磁力矩-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。在電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電能借助于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)傳遞給轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，再帶開工作機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。特點(diǎn)： 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率s在O10之間，機(jī)械特性只出現(xiàn)在第一象限(正轉(zhuǎn))和第三象限(反轉(zhuǎn))。特性曲線：2.再生制動(dòng)狀態(tài)回饋制動(dòng)狀態(tài) 電動(dòng)機(jī)按重物下降的方向通電，由負(fù)載帶動(dòng)電動(dòng)

35、機(jī)使電動(dòng)機(jī)處于異步發(fā)電狀態(tài)。特點(diǎn)：(1)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率小于零；2轉(zhuǎn)子電路的電阻越大，其轉(zhuǎn)速越高。注：為確保平安，在再生制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)在外部電阻全部切除的情況下工作。應(yīng)用：適用于任何負(fù)載快速下降 。 3 反接制動(dòng)狀態(tài)1起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)狀態(tài)倒拉反接在轉(zhuǎn)子回路中串入較大電阻轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證重物以較低的均勻轉(zhuǎn)速慢慢下降，不把重物損壞。特點(diǎn)：1S2 轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于同步轉(zhuǎn)速。機(jī)械特性曲： 如右圖所示應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)重型負(fù)載短距離的慢速下降。 注： 輕載可能發(fā)生上升的弊端。(2)運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)狀態(tài)電源反接 依靠改變定子繞組中電源相序，而迫使電動(dòng)機(jī)訊速停轉(zhuǎn)的一種方法。特

36、點(diǎn)： 1S2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，轉(zhuǎn)速急劇下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，應(yīng)立即將控制器手柄板回零位，否那么電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。注：假設(shè)將控制器快速從左扳至向右，定子電路那么先從電源斷開，改變電源線相序后再接入電源，這種情況也稱為“打反車。打反車時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度為一n0n一2n0，電機(jī)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的電、機(jī)械沖擊，甚至發(fā)生損壞事故，所以在一般情況下不允許使用。 機(jī)械特性曲線： 單相就是三相繞線型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的一相斷開，只有其余兩相定子繞組仍接通電源，把斷開電源的繞組接到兩相繞組的任一相上。單相制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行時(shí)， 轉(zhuǎn)子回路串入較大電阻，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向

37、相反，起制動(dòng)作用這種制動(dòng)稱為單相制動(dòng)。應(yīng)用：用于輕載短距離低速下降。注：1轉(zhuǎn)子回路串入較大電阻；2在重載時(shí)會(huì)發(fā)生吊物迅猛下降的重物墜落事故。機(jī)械特性曲線: 七 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 調(diào)速：人為的改變機(jī)械特性使得在同一負(fù)載下獲得不同的轉(zhuǎn)速。用人為的方法來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速稱為調(diào)速。調(diào)速方法：1 改變電源頻率變頻調(diào)速2 改變電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)(變極調(diào)速)3 改變轉(zhuǎn)差率：1改變電源電壓2 在轉(zhuǎn)子電路中接入調(diào)速變阻器3在轉(zhuǎn)子電路中引入附加電勢(shì)機(jī)械特性曲線：如右圖繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速很多，改變轉(zhuǎn)子回路電阻是常用的一種調(diào)速方法。用這種方法來調(diào)速，線路簡(jiǎn)單，并有一定的調(diào)速范圍。缺乏之處是串接電阻中有電能損耗，且轉(zhuǎn)

38、速越低，損耗越大，電阻越大，機(jī)械特性越軟，即轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化越大，空載或輕載的情況下幾乎不能調(diào)速。天車用繞線型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速是通過凸輪控制器或接觸器來改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路外接電阻的大小來實(shí)現(xiàn)的。八 起動(dòng)電動(dòng)機(jī)接通電源后轉(zhuǎn)速從零增加到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程。第二節(jié) 控制器 控制器是一種具有多種切換線路的控制電器，它用以控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、換向和制動(dòng)，以及線路的聯(lián)鎖保護(hù)，進(jìn)而使各項(xiàng)操作按規(guī)定的順序進(jìn)行。一 控制器的分類 按控制方法的不同可分為： 直接控制、半直接控制和間接控制三種。按控制器觸點(diǎn)形式的不同可分為：平面控制器、鼓形控制器、凸輪控制器和主令控制器。天車上一般采用后兩種形式的控制器。 二 凸

39、輪控制器1 結(jié)構(gòu) 由機(jī)械、電器、防護(hù)三局部組成。 其中機(jī)械局部有手輪、轉(zhuǎn)軸、凸輪等；電器局部有動(dòng)觸，點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、聯(lián)板等，防護(hù)局部有外罩及防止弧光短路的滅 弧罩等。2 作用是控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)、換向、調(diào)速；控制電阻器并通過電阻器來控制電動(dòng)機(jī)的 起動(dòng)電流，防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流過大，并獲得適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)轉(zhuǎn)矩；凸輪控制器與限位開關(guān)聯(lián)合工作，可以限制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)位置，防止電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)越位而發(fā)生事故；保護(hù)零位起動(dòng)，防止控制器手柄不在零位時(shí)，切斷電源以后重新送電，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)生事故。3 特點(diǎn) (1)控制繞線型電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子串接不對(duì)稱電阻，以減少凸輪控制器觸點(diǎn)的數(shù)量。(2)一般用于可逆對(duì)稱電路，平移機(jī)

40、構(gòu)正、反方向檔位數(shù)相同，具有相同的速度，從1檔至5檔速度逐級(jí)增加在下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于回饋制動(dòng)狀態(tài)，穩(wěn)定速度大于同步速度，與起升相反，5檔速度最低。不能得到穩(wěn)定低速，如需準(zhǔn)確停車，只能靠點(diǎn)動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn)。重載時(shí)需慢速下降，可將控制器打至上升第1檔，使電動(dòng)機(jī)工作在反接制動(dòng)狀態(tài)。4 圖形和文字符號(hào)見新舊電氣圖形符號(hào)和對(duì)照。5 工作原理(1)觸點(diǎn)分合展開圖其中代表觸點(diǎn)閉合。正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)各有5檔，中間是零位。觸點(diǎn)1在正轉(zhuǎn)1、2、3、4、5各檔中閉合，在反轉(zhuǎn)1、2、3、4、5各檔中斷開，零位斷開。根據(jù)凸輪控制器各種觸點(diǎn)在電路中的作用可分為：1定子回路觸點(diǎn)l、2、3、4觸點(diǎn)用于控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)、起動(dòng)、制動(dòng)。

41、2轉(zhuǎn)子回路觸點(diǎn)5、6、7、8、9觸點(diǎn)用于切 換電阻，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。3控制回路觸點(diǎn)10、11、12觸點(diǎn) 用做零位保護(hù)。 凸輪控制器控制原理圖舉例 按下按鈕SB，控制線路由V1一FU1一SB一觸點(diǎn)(1、2)-SASEKCKMFU2一w1，形成閉合回路，接觸器KM線圈得電吸合，其主觸點(diǎn)KM閉合，主回路接通電源，同時(shí)輔助觸點(diǎn)KM閉合，實(shí)現(xiàn)自保電氣聯(lián)鎖。 當(dāng)手柄置于正轉(zhuǎn)第1檔時(shí)，控制器的控制回路觸點(diǎn)34接通，控制回路自V1FUl一KM一觸頭(4-3)一SQ2一KMSA一SEKCKMFU2直至w1，控制回路仍保持閉合，接觸器持續(xù)工作：此時(shí)由控制器定子觸頭閉合狀況可知，電源V3與M2接通，w3與M3接通

42、，u3直通M1，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)手柄置于反轉(zhuǎn)第1檔時(shí)，電源V3與M3接通，w3與M2接通，u3直通M1，電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。三 主令控制器 主令控制器是向控制電路發(fā)出指令并控制主電路工作的一種間接控制用電器。在天車上它常與起重機(jī)控制屏相配合，組成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，用來控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、換向和調(diào)速。 1 結(jié)構(gòu)2 應(yīng)用范圍電動(dòng)機(jī)容量大，凸輪控制器容量不夠，操作頻率高，每小時(shí)通斷次數(shù)接近600次或600次以上天車工作繁重，要求電氣設(shè)備有較高的壽命，天車機(jī)構(gòu)多，要求減輕天車工的勞動(dòng)強(qiáng)度，由于操作需要(如抓斗機(jī)構(gòu))；要求天車工作時(shí)有較好的調(diào)速、點(diǎn)動(dòng)性特點(diǎn) 主令控制器具有工作可靠、操作輕便、能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多

43、位控制等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于工作機(jī)構(gòu)操作頻繁的天車來說是很重要的。圖形和文字符號(hào)見新舊電氣圖形符號(hào)和對(duì)照。 第三節(jié) 接觸器 接觸器是一種自動(dòng)電器，通過它能用較小的控制功率控制較大功率的主電路。在天車上，接觸器用來控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、加速和減速過程。由于它是用電磁控制的，所以能遠(yuǎn)距離控制和頻繁動(dòng)作，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。 一 接觸器的結(jié)構(gòu)1 電磁系統(tǒng) 由動(dòng)、靜鐵心及吸引線圈組成，是用來操作觸頭閉合與分?jǐn)嘤玫摹? 觸頭系統(tǒng)是電器的執(zhí)行元件，起分?jǐn)嗪烷]合電路的作用。按通過的電流分： 主觸頭-通斷主回路，允許通過大電流。 輔助觸點(diǎn)-通斷控制回路，允許通過小電流。按線圈未通電的狀態(tài)分： 常開觸頭-線圈通電閉合(

44、動(dòng)合觸點(diǎn)) 常開觸頭-線圈斷電閉合(動(dòng)斷觸點(diǎn))3 滅弧罩 迅速切斷觸頭斷合時(shí)產(chǎn)生的電弧。4其它局部 反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。 反作用彈簧的作用是當(dāng)線圈斷電時(shí)，銜鐵釋放，使觸點(diǎn)復(fù)位。觸頭彈簧的作用是增加觸點(diǎn)的接觸面積，以減少接觸電阻。在鐵心的極面上嵌裝銅質(zhì)短路環(huán)的目的是消除銜鐵吸合時(shí)的振動(dòng)與噪聲。二 接觸器的分類 接觸器按所控制的電流性質(zhì)，可分為交流控制器和直流控制器兩種。如按電磁系統(tǒng)的動(dòng)作又可以分為轉(zhuǎn)動(dòng)式和直動(dòng)式兩種。 三 工作原理 線圈與靜鐵心(下鐵心)固定不動(dòng)，當(dāng)線圈通電時(shí)，靜鐵心線圈產(chǎn)生電磁吸力，將動(dòng)鐵心(上鐵心)即銜鐵吸合，動(dòng)鐵心就帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)

45、接觸，使電源與負(fù)載接通。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，在彈簧的反作用下，動(dòng)鐵心與靜鐵心別離(釋放)，動(dòng)、靜觸點(diǎn)斷開，負(fù)載便斷電。 四 圖形和文字符號(hào)見新舊電氣圖形符號(hào)和對(duì)照。第四節(jié) 繼電器 當(dāng)某些參數(shù)到達(dá)預(yù)定值時(shí)，能自動(dòng)動(dòng)作，從而使電路發(fā)生變化的電器稱為繼電器。它是根據(jù)一定的信號(hào)，如電流、電壓、時(shí)間、溫度和速度等來接通或斷開小電流電路和電器的控制元件的。 繼電器一般不用來直接控制主電路，而是通過接觸器或其它電器來對(duì)主電路進(jìn)行控制。同接觸器相比，繼電器的觸點(diǎn)容量小，一般不需滅弧裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，但對(duì)繼電器動(dòng)作的準(zhǔn)確性那么要求較高。 一 繼電器的分類 繼電器按其用途的不同，可分為保護(hù)繼

46、電器和控制繼電器兩大類。保護(hù)繼電器中有過電流繼電器和熱繼電器，控制繼電器中有時(shí)間繼電器和中問繼電器。 二 過電流繼電器 在電路中如果發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，需要迅速切斷電源，擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的繼電器叫過電流繼電器。1 過電流繼電器的結(jié)構(gòu)它由三局部組成：(1)螺管式電磁系統(tǒng)；(2)阻尼系；(3)觸點(diǎn)局部。 2 過電流繼電器的作用 當(dāng)天車各機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)發(fā)生過載，過電流時(shí)，斷開控制電路，使電動(dòng)機(jī)斷電為止。3 圖形和文字符號(hào)見新舊電氣圖形符號(hào)和對(duì)照。三 熱繼電器 1 結(jié)構(gòu)及作用 它由雙金屬片、偏心輪、推桿、杠桿、連桿、內(nèi)外導(dǎo)板和動(dòng)、靜觸點(diǎn)等組成。它是用來反映被控制對(duì)象發(fā)熱狀態(tài)的保護(hù)電器。天車上的電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行

47、過程中，因操作頻繁及過載等原因，會(huì)引起定子繞組中的電流增大、繞組溫度升高等現(xiàn)象。如果電動(dòng)機(jī)過載不大，時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)繞組的溫度不超過允許的溫升，這種過載是允許的。但如果過載時(shí)間較長(zhǎng)或電流過大，使繞組溫升超過允許值時(shí)，將會(huì)損壞繞組的絕緣，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)闺妱?dòng)機(jī)燒毀。電路中雖然有熔斷器，但熔絲的額定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的1525倍，所以不能可靠地起過載保護(hù)作用，采用熱繼電器就能起到電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)作用。 JRl6型熱繼電器除用作電動(dòng)機(jī)的均衡過載保護(hù)外，還可作為斷相運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的過載保護(hù)。2 圖形和文字符號(hào)見新舊電氣圖形符號(hào)和對(duì)照表 四 時(shí)間繼電器1 時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)及作用 時(shí)間繼電器

48、由線圈、動(dòng)鐵心、靜鐵心、微調(diào)彈簧和動(dòng)、靜觸點(diǎn)等組成。 時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理來延遲觸頭閉合或斷開的自動(dòng)控制電器。它有電磁式、電動(dòng)式、空氣阻尼式、晶體管式等多種類型。天車控制屏中多采用JT3系列直流電磁式時(shí)間繼電器。圖形和文字符號(hào)見新舊電氣圖形符號(hào)和對(duì)照。 第五節(jié) 電阻器 電阻器是由電阻元件、換接設(shè)備及其它零件組合而成的一種電器。它接在天車用的繞線型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中，其作用是限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)電流的大小。一 電阻器的分類 1 天車上的電阻器按其用途可分為： 1起動(dòng)用的電阻器起動(dòng)用的電阻器是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)把電阻全部串入轉(zhuǎn)子電路中，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不斷的增加，逐級(jí)切

49、除，當(dāng)電阻器全部被切除后，電動(dòng)機(jī)就處在額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)行，所以這種電阻是短時(shí)使用的用電器。2起動(dòng)、調(diào)速用的電阻器這種電阻器接在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中，起動(dòng)和調(diào)速都用，所以它是連續(xù)使用的用電器。天車上一般都使用這種電阻器。2 如果按材料的不同，電阻器又可分為：鑄鐵電阻器、康銅電阻器和鐵鉻鋁合金電阻器三種。二 圖形和文字符號(hào)見新舊電氣圖形符號(hào)和對(duì)照表三 電阻器的短接切除方法 1平衡短接法 是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外接電阻在短接過程中，三相同時(shí)等量切除或接入。2不平衡短接法 是電阻短接切除時(shí)單相逐檔切除，因而使各相阻值不相等。 第六節(jié)保護(hù)箱 保護(hù)箱又稱保護(hù)盤、控制箱，配電盤。它是用來配電、保護(hù)和發(fā)出訊號(hào)的電氣裝置。

50、它是由空氣開關(guān)(又稱自動(dòng)開關(guān)，也有用刀開關(guān)的)，過電流繼電器、接觸器、熔斷器，變壓器等組成。過電流繼電器保護(hù)電機(jī)過載，熔斷器起短路保護(hù)作用，變壓器原邊是380 V，副邊分為220V和36V，分別供應(yīng)照明燈和信號(hào)燈用。 保護(hù)箱與凸輪控制器或主令控制器配合使用，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)和短路保護(hù)，以及失壓、零位、平安、限位等保護(hù)。一 保護(hù)箱中各電器元件的作用 刀開關(guān)起隔離電源的作用，空載時(shí)可將供電電源斷開，以便有緊急情況和檢修時(shí)用。主接觸器在正常時(shí)用以接通或斷開電源，非正常情況下與緊急開關(guān)配合，可切斷各機(jī)構(gòu)的電源，同時(shí)兼作失壓、欠壓保護(hù)。只有在所有過電流繼電器和終點(diǎn)開關(guān)未動(dòng)作(觸點(diǎn)閉合)，艙口門關(guān)好，

51、緊急開關(guān)合上，控制器在零位，且電源電壓正常的情況下，天車工按下起動(dòng)按鈕，主接觸器才能吸合。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的兩相分別由兩個(gè)過電流繼電器保護(hù)，所有電動(dòng)機(jī)的第三相那么由另一個(gè)共甩過電流繼電器保護(hù)。熔斷器作為控制電路以及照明、信號(hào)電路的短路保護(hù)用。 二 保護(hù)箱中的主電路及控制電路1保護(hù)箱中的主電路 在保護(hù)箱中的主電路圖中，QS為總電源開關(guān)，不工作時(shí)用來切斷電源，檢修時(shí)作為隔離開關(guān)。KM為線路接觸器，用于接通和斷開電源，同時(shí)它還能起到失壓、欠壓保護(hù)的作用。KC為總過電流繼電器；KCl、KC4為各支路的過電流繼電器，KC2、KC3為分別的驅(qū)動(dòng)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)用的過電流繼電器。U1、w1兩個(gè)端頭接天車大車走

52、行凸輪控制器，再將大車走行凸輪控制器的電源端接到主回路U、V端。如果大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)集中驅(qū)動(dòng)，那么KC2、KC3的接線方式要改成與KCl、KC4。一樣的接線方式。2保護(hù)箱中的控制電路在保護(hù)箱中的控制電路圖中，HL為信號(hào)燈，只要一接通電源，信號(hào)燈就亮。SE為緊急開關(guān)，供在出現(xiàn)事故時(shí)緊急停電和正常情況下分?jǐn)嚯娫从?。按鈕SB在正常情況下接通電源用。SCS、SCH、SCL分別為小車、起升、大車機(jī)構(gòu)用凸輪控制器的零位(常閉)觸點(diǎn)。SQl、SQ2、SQ3分別為艙口蓋、橫梁門的平安開關(guān)。KC、KCl、KC2，KC3、KC4分別是過電流繼電器及各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)用過電流繼電器的常閉觸點(diǎn)。KM為線路接觸器，正常工作時(shí)用來

53、接通及分?jǐn)嚯娫矗钦Ｇ闆r下用來緊急迫斷電源，兼作失壓保護(hù)。SOH、SOL1、SQL2、SQSl、SQS2分別是起升、大車、小車的限位開關(guān)。當(dāng)機(jī)構(gòu)向某方向運(yùn)行時(shí)，那么與此方向相應(yīng)的限位開關(guān)和控制器輔助點(diǎn)接入電路，而向相反方向運(yùn)行的控制器輔助觸點(diǎn)斷開。當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行至某個(gè)方向的極限位置時(shí)，相應(yīng)的限位開關(guān)斷開而使線路接觸器分?jǐn)啵麄€(gè)天車停止工作。此后，必須將全部控制器置于零位重新送電，機(jī)構(gòu)才可向另一方向運(yùn)行。為了平安可靠，有的天車起升機(jī)構(gòu)安裝兩個(gè)限位開關(guān)，如不安裝限位開關(guān)(或限位開關(guān)失靈)，起升機(jī)構(gòu)在控制失靈的情況下吊鉤上升不停，就容易發(fā)生吊鉤“上天的事故。 第七節(jié)制動(dòng)電磁鐵 制動(dòng)電磁鐵與制動(dòng)器聯(lián)合使

54、用，目的在于使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確地停車和能控制起升機(jī)構(gòu)在空中按生產(chǎn)實(shí)際的需要隨時(shí)停在空中任意地方。一般制動(dòng)電磁鐵吸引線圈的引入線是從電動(dòng)機(jī)的定子接線中引出的，所以，電磁鐵的供電或停電是隨電動(dòng)機(jī)停電而停電，隨電動(dòng)機(jī)的供電面工作的。 一制動(dòng)電磁鐵的分類 制動(dòng)電磁鐵根據(jù)電流種類的不同，可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩大類。交流電磁鐵又分單相交流電磁鐵和三相交流電磁鐵兩種。根據(jù)行程長(zhǎng)短和電磁鐵的性質(zhì)，電磁鐵又可分為長(zhǎng)行程制動(dòng)電磁鐵，短行程制動(dòng)電磁鐵，液壓制動(dòng)電磁鐵等幾種。二 短行程單相交流制動(dòng)電磁鐵結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)短行程單相交流制動(dòng)電磁鐵由動(dòng)鐵心、靜鐵心、線圈和軸等組成。它的特點(diǎn)是動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

55、本錢低，目前在平移機(jī)構(gòu)小容量電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)器上還使用。2 工作原理當(dāng)線圈通電時(shí)，將產(chǎn)生電磁吸力，使動(dòng)鐵心與靜鐵心吸合，主電路接通，電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)工作。當(dāng)線圈斷電后，在制動(dòng)器彈簧力的作用下，制動(dòng)桿推動(dòng)動(dòng)鐵心離開靜鐵心。為減少振動(dòng)噪聲，在靜鐵心上裝有短路環(huán)。三 長(zhǎng)行程三相交流制動(dòng)電磁鐵1 結(jié)構(gòu)它主要由動(dòng)鐵心、靜鐵心、線圈、連接板和牽引桿等組成，它有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是帶緩沖裝置的，另一種是不帶緩沖裝置的。這二者之間除緩沖氣缸外，其它局部都一樣，一般在較大容量電磁鐵上裝有作為緩沖裝置的氣缸。 工作原理 電磁鐵在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)(線圈通電后將產(chǎn)生電磁吸力)帶動(dòng)連接桿使制動(dòng)器松開，這樣，電動(dòng)機(jī)可以按著電阻切除

56、的情況自由運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，制動(dòng)電磁鐵恢復(fù)原位，使制動(dòng)器的閘瓦剎住裝在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的閘輪，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)或起升機(jī)構(gòu)也相應(yīng)停止工作。另外，用主令控制器與交流控制屏配合使用來控制平移機(jī)構(gòu)制動(dòng)電磁鐵的工作情況與上述相同，只是起升機(jī)構(gòu)用的制動(dòng)電磁鐵的工作情況是通過交流控制屏上的接觸器來控制，再通過主令控制器觸點(diǎn)的閉合斷開來控制制動(dòng)電磁鐵的供電或斷電。 上述電磁鐵的共同缺點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)沖擊大，制動(dòng)器本身易受損失。 四 液壓制動(dòng)電磁鐵1 結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 液壓制動(dòng)電磁鐵由推桿、活塞、靜鐵心、線圈、墊、動(dòng)鐵心、下閥片、下閥座、齒形閥、油缸、放氣螺栓等組成。特點(diǎn)是動(dòng)作平穩(wěn)、無噪聲、壽命長(zhǎng)、平安可靠。但它的制造

57、工藝要求高，價(jià)格昂貴。 2 工作原理 液壓制動(dòng)電磁鐵的構(gòu)造，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)直流長(zhǎng)行程電磁鐵，但鐵心的動(dòng)作通過液壓傳到松閘推桿。其工作原理是：當(dāng)線圈通電后，動(dòng)鐵心被靜鐵心吸引向上運(yùn)動(dòng)將兩鐵心間隙里的油液擠出，這些油液推動(dòng)活塞將推桿壓出，使制動(dòng)器動(dòng)作而松閘。由于下面工作室的油被擠出，壓力下降，相對(duì)油缸油壓上升，使單向閥向下翻開，油通過單向閥向下流入工作室，工作室油壓上升，單向閥被壓向上閉合，切斷油路。當(dāng)線圈斷電后，動(dòng)鐵心與靜鐵心斷開，并落到底部，底座中間的頂尖將下閥片頂起，使工作空間里的油流出，使活塞充分下降，帶動(dòng)推桿使制動(dòng)瓦塊將制動(dòng)輪抱緊。第五章 天車的電氣線路及原理第一節(jié) 照明信號(hào)電路 天車的照

58、明電路由橋上照明、橋下照明和駕駛室照明等幾局部組成的。一、作用1橋上照明 供操作者和維修人員檢查和修理設(shè)備用。2橋下照明 供操作者觀察橋下工作情況和下面工作 者捆綁物件時(shí)用。3 駕駛室照明 包括電鈴和信號(hào)燈等，供操作者與地面 工作人員聯(lián)系或發(fā)出危險(xiǎn)信號(hào)用。二、工作原理 圖5一l是天車的照明電路圖。它的電源是由變壓器供應(yīng)的，變壓器原繞組經(jīng)刀開關(guān)SA和熔斷器FU1接在保護(hù)箱內(nèi)的電源刀開關(guān)下端，副端有兩個(gè)繞組分別為36V和220 V。36v供電鈴HA和信號(hào)燈HL等用，220 V供照明燈ELl、EL2、EL3用。開關(guān)S1、S2、S3分別為控制電鈴、信號(hào)燈、照明燈的手動(dòng)開關(guān)，使用時(shí)合上開關(guān)即可。XSl、

59、XS2、XS3為插座。 在變壓器副繞組側(cè)安裝有熔斷器FU2，作短路保護(hù)用。第二節(jié)主電路主電路(動(dòng)力電路)是用來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作的電路，它包括電動(dòng)機(jī)繞組和電動(dòng)機(jī)外按電路兩局部。外接電路有外接定子和外接轉(zhuǎn)子電路，簡(jiǎn)稱定子電路和轉(zhuǎn)子電路。 定、轉(zhuǎn)子電路根據(jù)控制電動(dòng)機(jī)功率的不同，又分為接觸器控制和凸輪控制器控制，及定子電路由接觸器控制，轉(zhuǎn)子電路由凸輪控制器控制的多種控制電路。 一、定子電路定子電路是由三項(xiàng)交流電源、三極刀開關(guān)QS、過電流繼電器的線圈KCl、KC2，正反向接觸器的主觸點(diǎn)KMF、KMR及電動(dòng)機(jī)定子繞組等組成。 三極刀開關(guān)QS是主電路與電源接通與斷開的總開關(guān)；過電流繼電器KCl、KC2作電動(dòng)機(jī)

60、過流保護(hù)用，正反向接觸器的主觸點(diǎn)KMF、KMR均為常開(動(dòng)合)觸點(diǎn)，兩者之間具有電器聯(lián)鎖。當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器主觸點(diǎn)KMF閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器主觸點(diǎn)KMR閉合時(shí)，那么電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。圖52主回路電路圖 要改變電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向就必須將三相電源中的任意兩相對(duì)調(diào)。圖5-3為凸輪控制器控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的示意圖。 當(dāng)凸輪控制器的手柄置于零位時(shí)，其觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)不工作，當(dāng)凸輪控制器手柄逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)l、3閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪控制器手柄順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)2，4閉合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。從圖62也可以看出，當(dāng)接觸器KMF的主點(diǎn)閉合時(shí)，接到電動(dòng)機(jī)定子繞組U1、V1，W1的電源相序?yàn)長(zhǎng)1、L2、L3，電