矿山电工学课件.docx
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矿山电工学课件
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第一章电路的基本概念
1
简
单
电
路
一个电子所带的负电荷量1.6×10-19库一库中含625亿亿个电子
Ι=
电流
电荷的有规则的移动。
ι=
q?
t
UR
2
欧姆定律Ι=
直流电流
交流电流
3
电阻的
串联电路
串联电路的分压公式:
U1=U
R+R
1
R
R
12
2
U2=UR1+R2
4
有电源内阻实际电路
外特性曲线
6
并
联
电
路
1/R=1/R1+1/R
I1=I·R+R
21
R
2
I2=I·
R+R
1
R
12
7
直
电
压表
交
流电
压
表
8
直流
电
流
表
9
欧姆表原理图
500型万用表欧姆表部分
10
例
题
11
负载获得最大功率条件
由P=
E2(Ri?
R)24Ri+R
得Ri=R
12
节点电流定律
节点a
I1+I2=I3
13
节点电流定律的推广
14
例
题
已知I毫安,毫安,毫安,已知1=25毫安,I3=16毫安,I4=12毫安,求其余各电阻中的电流毫安毫安毫安
15
回路电压定律题解
16
复
杂
电
路
17
迭
加
原
理
=
+
18
有效电源定理例题
19
平
板
电
容
器
电容C(法)=
q(库)U(伏)
20
各
式
电
容
器
21
电容
器
的串
联
1C
=
11+C1C2
22
电容
器
的
并
联
C=C1+C2
23
磁
场
与
磁
场
性
质
24
条形
磁
铁
的
磁
场
25
26
单导线
右
手
定
则
27
螺管线
圈
的
磁
场
28
通电螺管线圈的右手定则
29
载流导线在磁场中受到磁场力的作用
30
电动
机
左
手定
则
31
单匝线圈电动机作用原理
32
平等行载流导线电磁力的作用方向
33
两平等导体间的相互作用力
34
导线切割磁力线产生感应电动势
e=BLν×10-8
e感应电动势,伏B磁感应强度高斯L导线的有效长度厘米?
导线在垂直于磁力线的方向上运动的速度厘米/秒
35
发电机右手定则
36
通
电磁
ΦεL=-N?
t10-8
感
应
定
律
化的速度成正比。
变
电磁感应定律:
线圈中感应电动势的大小和线圈内的磁
ψεL=-=-L·?
t
eNФtL--/tt
/
t
-
37
互
感
电
动
势和
互
感
系
数
互感电动势
I1e2M=-M?
t
互感系数
M=i1
N2Φ12
e2M:
线圈1在线圈2中产生的互感电动势,单位伏
M:
线圈1中的单位电流在线圈2中构成的磁链
38
交、直
流
波
形
图
直流:
电流或电压(电动势)的大小与方向不随时间变化。
脉动:
电流或电压(电动势)的大小随时间变化,方向不变。
交流:
电流或电压(电动势)都随时间变化。
39
正弦
u=Umsin(ωt+ψ)或?
=Imsin(ωt+ψ)1.相位:
1.相位:
ωt+ψ相位
交
流
电
2.周期2.周期“T”:
交流电变化一周的时间。
化一周的时间。
3.频率3.频率“φ”:
单位时间1变化的周数。
=变化的周数。
φT4.角频率“ω”单位时间4.角频率“角频率变化的角度。
ω=2πφ变化的角度。
ω=2πφ
40
交流电的三要素
最大值、频率(角频率)和初相角
πa图?
1=Imsin(ωt+)图π4b图ι2=Imsin(ωt)图4c图u=Umsin(ωt+ψu)图
=Imsin(ωt+ψ?
)
φ=ψ1-ψ2
41
电阻元件中的正弦电压和电流的关系
则根据u=R?
得u=RImsin(ωt+ψi)=UmRRImUmsin(ωt+ψi)Um=UmRIm两边同时除以,则得有效之间的关系是U=RI或I=U/R
42
电容元件中正弦电压和电流的关系由电压公式u=Umsin(ωt)ω?
=ωCUmsin(ωt+90O)=ωCUmsin(ωt+90O)ω=Imsin(ωt+90O)ωI=ωCUω
UI=ωCU=1ωC
=
UXc
Xc容抗
单位欧姆。
43
电感元件中正弦电压和电流的关系
如果电感中的电流为?
=Imsinωt则可导出u=ωLImsin(ωt+90O)=ωL2Isin(ωt+90O)=Usin(ωt+90O)U=ωLI=XLXL感抗感抗
44
电阻、电感的串联电路
由回路电压定律u=uR+uLu
电压三角形
U=
U2+U2RL
U=U
R
+U
L
45
电阻、电感的串联电路
阻抗三角形
Z=R=XL=
R+X
2
2L
Z?
X
2
2L
Z?
R
2
2
Cosφ=R/Z
46
交流电路中的功率
S=
P2+Q2L
COSφ=
PS
47
电阻、电容的串联电路
由回路电压定律
u=uR+uc
用有效值向表示,则
U=UR+UC
48
电阻、电容的串联电路
Z=R=
2R2+XC
Z?
X
2
2C
XL=Z2?
R2
49
交流电路中的功率
S=
P+Q
22C
PCOSφ=功率因数φS
50
电阻、电容、电感的交流串联电路
U=R2+X2=R2+(XL-XC)2=ZI
U=UR+UL+UC
功率三角形
S2=P2+Q2
51
三相交流电路
对称三相电动势可表示为(以A相为参考正弦量)eA=EmsinωteB=Emsin(ωt-120°)ec=Emsin(ωt+120°)
52
三
相
对
称
电
动
势
EA+EB+EC=0三相电动势瞬时值向量和为零
eA+eB+eC=0
三相电动势瞬时值为零
53
电
源
的
星
形
联
接
X、Y、ZA、B、C“0”
电源末端电源始端(从始端引出的线火线)中点(从中点引出的线中线)
54
UAB=UA?
UB
电源接成星形时
UBC=UB?
UCUCA=UC?
UA
?
?
UAB=
UBC=
UCA=
3UA
3UB
3UC
1.线电压等于相电压的3倍。
2.各线电压超前相应的相电压30°。
即UAB超前UA30°。
UBC超前UB30°,UCA超前UB30°。
3.三个线电压之间的相位差相等地,都是120°,线电压对称
55
电源的三角形连接
电源的线电压与相电压相等。
UAB=UBC=UCA=UXX
56
负
载
的星
形
连
接
57
三
相
四
线
制
负荷中的相电流UUUAIB=BIC=CIA=ZBZCZA各相负荷的相电压与相电流之间的相位差等于:
tgφA=tgφC=
XARA
tgφB=
XBRB
XCRC
负荷的线电压和相应的电源线电压相等线电流等于相电流。
58
对称负荷星形连接的三相三线制电路
59
对三相对称负荷的星形电路
线电流等于相电流。
IA=IB=IC=IX-XiA+iB+iC=i0=0UA=UB=UCφA=φB=φC线电流等于相电流,线电压是相电压的3倍。
60
电动机的三角形连接
61
对称负荷为三角形连接的三相三线制电路
62
对称负荷三角形联接三相电压、对称负荷三角形联接三相电压、电流相量图
各相负荷的相电压与电源的线电压相等。
UAB=UBC=UCA=UX-X因三相电流大小相等,所以,IAB=IBC=ICA=IX=U′Z三相负荷的阻抗角也相等,即φAB=φBc=φcA=φtgφ=XR电流有效值的向量关系IA=3IAB三相三线制角形负载电路的特点:
1.计算分析方法同星形负载电路。
2.线电流比相应的相电流滞后30°3.线电流是相电流的3倍
XX
63
旋转磁埸的产生
(一对磁极)
64
二对磁极的磁埸
65
异步电动机的作用原理
66
三相变压器磁路系统
67
68
69
(1200)70
37
71
电力网中的电压变化
72
煤矿常用电压等级及应用范围
73
74
75
76
77
78
典型的供电系统
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
直流检测式漏电器
91
D?
W?
80系列馈电开关
KM—手动三极接触器YA1,YA2—过流脱扣器YA3—有压释放分励脱扣线圈
92
93
BKD1-400Z/600Z(F)矿用防爆真空馈电开关系统框图
QF:
手动:
真空断路器自动开关
YA:
分励脱扣器线圈
94
BLZ□系列矿用防爆真空馈电开关主要技术数据
95
BLZ□系列矿用防爆真空馈电开关电气原理框图
96
变压器的短路试验
97
变压器的空载试验
98
油浸变压器
99
KSGB型干式变压器外形及电气原理图
100
KBSGZY移动变电站外形示意图
101
102
旧标准
新标准
旧标准
新标准103
新标准
旧标准
新标准
104
矿用橡套电缆的型号及使用场所
105
矿用移动橡套软电缆
106
107
采煤机用金属屏蔽橡套电缆
108
UYPJ-3.6﹨﹨66KV型视型矿用橡套电缆监
109
橡套电缆长时允许载流量:
502=176A系数1.25952以上1.166-10KV油浸纸绝缘铠装电缆:
502=165A系数1.22952以上1.161.229521.166KV聚氯乙稀及聚氯乙稀铠装电缆:
502=146A系数1.22952以上1.166KV交联聚氯乙稀及交联聚氯乙稀铠装电缆:
502=231A系数1.22952以上1.16钢芯铝绞线502=220A系数1.25952以上1.15
110
防爆电气设备的级别
级别ⅡAⅡBⅡC
最大试验安全间隙δmax.mmδmax≥0.90.9>δmax>0.50.5≥δmax
最小点燃电流比MICRMICR>0.80.8≥MICR≥0.450.45>MICR
111
防爆电气设备的组别
设备类型
Ⅰ类
温度组别
————T1T2T3
设备允许表面温度
15045045030020013510085
说
明
设备表面可能堆积粉尘采取措施防止粉尘堆积450≤t300≤t<450200≤t<300135≤t<200100≤t<13585≤t<100
112
Ⅱ类
T4T5T6
t:
各种气体的引燃温度
防爆电气设备的选择
113
114
不考虑电网对地电容时人体触电电流回路
a:
电路图b:
向量图
115
116
117
118
接地极周围土壤电位分布
119
保护接地的作用
120
具有单独保护接地时,两相对地短路
121
接成接地网后两相对地短路
122
123456789101112131415
接地母线辅助接地母线主接地极局部接地极漏电保护辅助接地极电缆电缆接地(电缆接地(层)极中央变电所采区变电所配电点电缆接线盒连接导线接地导线采煤机组输送机
井下接地系统示意图
123
工作、保护、重复接地示意图
124
短路的种类
125
短路
电
s
流
ap
波
形
μ
ap.0
m
φ
θ
pe
φs
暂态
稳态
126
几种常用的熔断器
127
熔体的选择
1.保护电缆支线的熔体选择
IR≈IR≈IR≈Ie
Iqe1.8?
2.2
2.保护电缆干线的熔体选择
Iqe1.8?
2.5+∑Ie
3.保护照明负荷的熔体选择
128
熔体短路电流的校验
Id≥4?
?
7IR
129
(2)
电磁式电流继电器结构图
130
电磁式热继电器的整定
?
?
?
?
?
1.保护电缆支线装置的整定计算IZ=Iqe2.保护电缆干线装置的整定计算Iz=Iqem+∑Ie3.灵敏度校验Id
(2)Ks== 1.5(主保护)≥
IZ 1.2(后备保护)≥
131
限流热继电器
132
热继电器的整定计算
1.保护单台电动机时的计算IZ=Ie2.保护多台电动机时的计算IZ=
∑I
e
133
1
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