《普通高校"十三五"規(guī)劃教材:電工技術(shù)》為普通高!笆濉币(guī)劃教材。知識體系圍繞“一條主線,兩大模塊,三部分內(nèi)容”進行詳盡地論述!镀胀ǜ咝"十三五"規(guī)劃教材:電工技術(shù)》以提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力為主線,即以電工基礎(chǔ)和電工技術(shù)為兩大模塊,以電路理論、磁路理論、常用電氣設(shè)備為三大核心內(nèi)容。具體內(nèi)容包括:直流電路的基本概念及基本定律、線性電路分析方法、一階動態(tài)電路、正弦交流電路、三相交流電路、直流電機、變壓器與交流電機、繼電接觸器控制系統(tǒng)、供電安全與電工測量。依據(jù)“拓寬學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生興趣”的目標(biāo)在教材中增加了應(yīng)用實例和拓展推廣環(huán)節(jié)。這樣既立足基礎(chǔ),又兼顧發(fā)展;既強調(diào)通用性,又著眼實踐性! ”緯鵀槠胀ǜ咝!笆濉币(guī)劃教材。知識體系圍繞“一條主線,兩大模塊,三部分內(nèi)容”進行詳盡地論述。本書以提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力為主線,即以電工基礎(chǔ)和電工技術(shù)為兩大模塊,以電路理
論、磁路理論、常用電氣設(shè)備為三大核心內(nèi)容。具體內(nèi)容包括:直流電路的基本概念及基本定律、線性電路分析方法、一階動態(tài)電路、正弦交流電路、三相交流電路、直流電機、變壓器與交流電機、繼電接觸器控制系統(tǒng)、供電安全與電工測量。依據(jù)“拓寬學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生興趣”的目標(biāo)在教材中增加了應(yīng)用實例和拓展推廣環(huán)節(jié)。這樣既立足基礎(chǔ),又兼顧發(fā)展;既強調(diào)通用性,又著眼實踐性。
本書可作為高職高專院校非電類專業(yè)教材,也可作為從事相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考用書。
第1章 直流電路的基本概念及基本定律…………………………………………… 1
1.1 電路和電路模型…………………………………………………………… 1
1.1.1 電路的組成…………………………………………………………… 1
1.1.2 電路的作用…………………………………………………………… 2
1.1.3 電路模型……………………………………………………………… 3
1.2 電路中的基本物理量……………………………………………………… 4
1.2.1 電流及其參考方向…………………………………………………… 4
1.2.2 電壓及其參考方向…………………………………………………… 6
1.2.3 關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向……………………………………………… 7
1.2.4 功 率………………………………………………………………… 7
1.2.5 額定值與實際值……………………………………………………… 9
1.3 歐姆定律…………………………………………………………………… 9
1.4 基爾霍夫定律……………………………………………………………… 10
1.4.1 幾個相關(guān)的電路名詞………………………………………………… 10
1.4.2 基爾霍夫電流定律…………………………………………………… 11
1.4.3 基爾霍夫電壓定律…………………………………………………… 12
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 15
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 16
拓展推廣———導(dǎo)彈直流電源系統(tǒng)的發(fā)展概況…………………………………… 19
思考題…………………………………………………………………………… 20
第2章 線性電路分析方法………………………………………………………… 21
2.1 電阻電路的等效變換……………………………………………………… 22
2.1.1 電阻的連接與等效變換……………………………………………… 23
2.1.2 電源的等效變換……………………………………………………… 26
2.2 支路電流法………………………………………………………………… 31
2.3 網(wǎng)孔電流法………………………………………………………………… 33
2.4 節(jié)點電壓法………………………………………………………………… 36
2.5 疊加定理…………………………………………………………………… 38
2.6 戴維寧定理與諾頓定理…………………………………………………… 40
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 44
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 46
拓展推廣———飛機直流電源系統(tǒng)的發(fā)展概況…………………………………… 50
思考題…………………………………………………………………………… 50
第3章 一階動態(tài)電路……………………………………………………………… 51
3.1 電路的基本元件…………………………………………………………… 52
3.1.1 電阻元件……………………………………………………………… 52
3.1.2 電感元件……………………………………………………………… 53
3.1.3 電容元件……………………………………………………………… 54
3.2 換路定則…………………………………………………………………… 55
3.3 一階RC電路的響應(yīng)……………………………………………………… 57
3.3.1 一階RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)………………………………………… 58
3.3.2 一階RC電路的零輸入響應(yīng)………………………………………… 59
3.3.3 一階RC電路的全響應(yīng)……………………………………………… 61
3.4 一階RL電路的響應(yīng)……………………………………………………… 63
3.4.1 一階RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)………………………………………… 63
3.4.2 一階RL電路的零輸入響應(yīng)………………………………………… 64
3.4.3 一階RL電路的全響應(yīng)……………………………………………… 66
3.5 一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法……………………………………… 67
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 69
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 70
拓展推廣———一階電路在飛機交流發(fā)電機電壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應(yīng)用…… 73
思考題…………………………………………………………………………… 74
第4章 正弦交流電路……………………………………………………………… 75
4.1 正弦電壓與電流…………………………………………………………… 75
4.1.1 正弦量的周期、頻率和角頻率……………………………………… 76
4.1.2 正弦量的瞬時值、最大值和有效值………………………………… 77
4.1.3 正弦量的初相位與相位關(guān)系………………………………………… 78
4.2 正弦量的相量表示法……………………………………………………… 81
4.2.1 復(fù)數(shù)的基本特性……………………………………………………… 81
4.2.2 正弦量的相量表示法………………………………………………… 83
4.3 單一參數(shù)的交流電路……………………………………………………… 84
4.3.1 單一參數(shù)交流電路的伏安關(guān)系……………………………………… 85
4.3.2 單一參數(shù)交流電路的功率…………………………………………… 87
4.4 簡單正弦交流電路的分析與計算………………………………………… 90
4.4.1 相量形式的基爾霍夫定律…………………………………………… 90
4.4.2 RLC串聯(lián)電路的分析……………………………………………… 91
4.4.3 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)…………………………………………………… 94
4.5 諧振電路…………………………………………………………………… 96
4.5.1 串聯(lián)諧振……………………………………………………………… 96
4.5.2 并聯(lián)諧振……………………………………………………………… 99
4.6 功率因數(shù)的提高………………………………………………………… 101
4.6.1 提高功率因數(shù)的意義……………………………………………… 101
4.6.2 提高功率因數(shù)的方法……………………………………………… 102
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 103
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 104
拓展推廣之一———交直流之爭………………………………………………… 108
拓展推廣之二———導(dǎo)彈交流電源系統(tǒng)的發(fā)展概況…………………………… 109
思考題…………………………………………………………………………… 109
第5章 三相交流電路……………………………………………………………… 110
5.1 三相交流電源…………………………………………………………… 110
5.1.1 三相交流電源的產(chǎn)生……………………………………………… 110
5.1.2 對稱三相電源的連接……………………………………………… 112
5.2 三相交流電路負(fù)載的連接……………………………………………… 114
5.2.1 三相負(fù)載的星形連接……………………………………………… 114
5.2.2 三相負(fù)載的三角形連接…………………………………………… 116
5.3 三相電路的功率………………………………………………………… 119
5.3.1 有功功率…………………………………………………………… 119
5.3.2 無功功率…………………………………………………………… 120
5.3.3 視在功率…………………………………………………………… 120
5.3.4 瞬時功率…………………………………………………………… 120
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 121
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 122
拓展推廣之一———電力系統(tǒng)采用三相制的原因……………………………… 124
拓展推廣之二———飛機交流電源系統(tǒng)的發(fā)展概況…………………………… 125
思考題…………………………………………………………………………… 126
第6章 直流電機…………………………………………………………………… 127
6.1 引 言…………………………………………………………………… 128
6.2 磁路的基本知識………………………………………………………… 128
6.2.1 磁場的基本物理量………………………………………………… 128
6.2.2 磁性材料的特性…………………………………………………… 130
6.3 直流電機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理……………………………………… 133
6.3.1 直流電機的基本結(jié)構(gòu)……………………………………………… 133
6.3.2 直流電機的工作原理……………………………………………… 135
6.3.3 直流電機的勵磁方式……………………………………………… 137
6.4 直流發(fā)電機……………………………………………………………… 138
6.4.1 穩(wěn)定運行時的基本關(guān)系式………………………………………… 138
6.4.2 直流發(fā)電機外特性………………………………………………… 139
6.5 直流電動機……………………………………………………………… 139
6.5.1 穩(wěn)態(tài)運行時的基本關(guān)系式………………………………………… 139
6.5.2 直流電動機的機械特性…………………………………………… 140
6.5.3 直流電動機的使用………………………………………………… 141
6.6 直流電機的額定數(shù)據(jù)與型號…………………………………………… 145
6.6.1 直流電機的額定數(shù)據(jù)……………………………………………… 145
6.6.2 直流電機的型號…………………………………………………… 145
6.7 航空直流啟動發(fā)電機…………………………………………………… 145
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 148
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 148
拓展推廣之一———稀土永磁電機在航空上的應(yīng)用…………………………… 149
拓展推廣之二———直流發(fā)電機在導(dǎo)彈上的應(yīng)用…………………………………… 151
思考題…………………………………………………………………………… 151
第7章 變壓器與交流電機………………………………………………………… 152
7.1 變壓器…………………………………………………………………… 153
7.1.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)………………………………………………… 153
7.1.2 變壓器的工作原理………………………………………………… 153
7.1.3 變壓器的外特性…………………………………………………… 157
7.1.4 變壓器的損耗及效率……………………………………………… 158
7.1.5 三相變壓器………………………………………………………… 158
7.1.6 變壓器的型號及額定數(shù)據(jù)………………………………………… 159
7.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)…………………………………………… 160
7.2.1 定 子……………………………………………………………… 160
7.2.2 轉(zhuǎn) 子……………………………………………………………… 160
7.3 三相異步電動機的工作原理…………………………………………… 161
7.3.1 旋轉(zhuǎn)磁場…………………………………………………………… 161
7.3.2 三相異步電動機的工作原理……………………………………… 164
7.3.3 三相異步電動機的三種工作狀態(tài)………………………………… 165
7.4 三相異步電動機的電路分析…………………………………………… 165
7.4.1 定子電路分析……………………………………………………… 166
7.4.2 轉(zhuǎn)子電路分析……………………………………………………… 166
7.5 三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩與機械特性…………………………………… 169
7.5.1 電磁轉(zhuǎn)矩…………………………………………………………… 169
7.5.2 機械特性…………………………………………………………… 170
7.6 三相異步電動機的使用………………………………………………… 174
7.6.1 三相異步電動機的啟動…………………………………………… 174
7.6.2 三相異步電動機的調(diào)速…………………………………………… 177
7.6.3 三相異步電動機的制動…………………………………………… 178
7.7 三相異步電機的銘牌數(shù)據(jù)……………………………………………… 179
7.8 永磁式同步電動機……………………………………………………… 180
7.9 同步發(fā)電機……………………………………………………………… 182
7.9.1 同步發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)…………………………………………… 182
7.9.2 同步發(fā)電機的基本工作原理……………………………………… 183
7.9.3 同步電機應(yīng)用舉例………………………………………………… 183
7.9.4 同步電機型號與額定數(shù)據(jù)………………………………………… 184
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 184
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 186
拓展推廣———交流發(fā)電機在多電飛機中的應(yīng)用……………………………… 187
思考題…………………………………………………………………………… 188
第8章 繼電接觸器控制系統(tǒng)……………………………………………………… 189
8.1 常用控制電器…………………………………………………………… 191
8.1.1 刀開關(guān)……………………………………………………………… 191
8.1.2 組合開關(guān)…………………………………………………………… 191
8.1.3 飛機、導(dǎo)彈常用開關(guān)………………………………………………… 192
8.1.4 按 鈕……………………………………………………………… 192
8.1.5 熔斷器……………………………………………………………… 194
8.1.6 空氣斷路器………………………………………………………… 195
8.2 繼電器…………………………………………………………………… 197
8.2.1 電磁式繼電器……………………………………………………… 197
8.2.2 極化繼電器………………………………………………………… 199
8.2.3 熱繼電器…………………………………………………………… 203
8.2.4 速度繼電器………………………………………………………… 203
8.2.5 導(dǎo)彈常用繼電器…………………………………………………… 204
8.3 接觸器…………………………………………………………………… 204
8.3.1 交流電磁式接觸器………………………………………………… 205
8.3.2 雙繞組接觸器……………………………………………………… 206
8.3.3 機械閉鎖式接觸器………………………………………………… 206
8.3.4 磁保持接觸器……………………………………………………… 206
8.3.5 飛機、導(dǎo)彈常用接觸器……………………………………………… 207
8.4 三相籠形異步電動機的常用控制線路…………………………………… 208
8.4.1 三相籠形異步電動機的啟動……………………………………… 208
8.4.2 三相籠形異步電動機正/反轉(zhuǎn)控制電路…………………………… 212
8.4.3 三相籠形異步電動機制動控制電路……………………………… 214
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 215
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 216
拓展推廣———控制電器在飛機配電系統(tǒng)控制中的應(yīng)用……………………… 218
思考題…………………………………………………………………………… 219
第9章 供電安全與電工測量……………………………………………………… 220
9.1 供電安全………………………………………………………………… 220
9.1.1 觸電類型…………………………………………………………… 220
9.1.2 觸電防護…………………………………………………………… 222
9.1.3 用電設(shè)備保護……………………………………………………… 222
9.2 電工測量的基本知識…………………………………………………… 224
9.2.1 誤差的表示方法…………………………………………………… 224
9.2.2 電工測量儀表的類型……………………………………………… 225
9.3 電流、電壓與電阻的測量………………………………………………… 227
9.3.1 電流的測量………………………………………………………… 227
9.3.2 電壓的測量………………………………………………………… 227
9.3.3 電阻的測量………………………………………………………… 227
9.4 常用電工測量儀表……………………………………………………… 229
9.4.1 模擬式萬用表……………………………………………………… 229
9.4.2 數(shù)字式萬用表……………………………………………………… 230
9.4.3 數(shù)字示波器………………………………………………………… 231
本章小結(jié)………………………………………………………………………… 233
習(xí) 題…………………………………………………………………………… 234
拓展推廣之一———飛機安全接地……………………………………………… 235
拓展推廣之二———導(dǎo)彈電氣系統(tǒng)電磁兼容控制之接地設(shè)計………………… 235
思考題…………………………………………………………………………… 236
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………… 237