电工电子基础脑图思维导图

U352230546

2023-12-04

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电工电子

电路系统

电源知识

电工行业相关硬件，电路与电子知识内容讲解

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思维导图大纲

电路的基本概念与分析方法

电路的概念

电路的组成及其作用

电路由电源，负载，中间环节组成

实现电能的传输，分配，转换

实现电信号的传递，存储，处理

与实体电路相对应的电路图称为实体电路的电路模型

电路的主要物理量

电流：带电粒子或电荷在电力场作用下的定向运动形成电流

电压：电力场把单位正电荷从一点移到另一点所做的功

电动势：电源力把单位正电荷从“-”极板经电源内部移到“+"极板所做的功

电位：电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做的功

电能：W=UIt

电功率：P=dW/dt=UI=I^2R=U^2/R

电路的基本元件及其特性

电压源和电流源

常用无源元件

线性电阻元件，电容元件，线性电感

基尔霍夫定律

基尔霍夫电流定律

在任意时刻，流出任一节点的支路电流之和等于流入该节点的支路电流之和

基尔霍夫电压定律

在任意瞬间，沿任一回路绕行方向，回路中的各段电压的代数和恒等于零

电路的基本分析方法

电压源，电流源等效转换

支路电流法

叠加定理

戴维宁定理

直流一阶电路的过度过程

过渡过程的产生和换路定律

RC电路的过渡过程及三要素法

RL电路的过渡过程

正弦交流电路

正选交流电的表示方法

瞬时值表示法

相量表示法

单一参数的交流电路

电阻电路

电感电路

电容电路

电阻，电感，电容元件的串联电路

电压三角形

阻抗三角形

功率三角形

功率因数的提高

阻抗的串联与并联

阻抗的串联

阻抗的并联

电路中的谐振

串联谐振

在串联电路中发生，条件：UL=UC

并联谐振

在并联电路中进行，条件：1/w0L=w0C

三相交流电路

三相电源及其连接形式

三相电源是由三相发动机产生的频率相同，幅值相同，相位互差120度的三相对称正弦电压

三相负载的连接形式

Y形联接，▲形联接

三相电路的功率

有功功率

三相总的有功功率等于各相功率之和

无功功率

三相总的有功功率等于各相功率之和

视在功率

S=(P^2+Q^2)1/2

磁路与变压器

磁路的基本知识

磁感性强度：是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量

磁通：磁感应强度与垂直于磁场方向的面积乘积

铁磁材料：铁磁材料，非铁磁材料

相对磁导率：物理磁导率与真空磁导率的比值

磁路欧姆定律

磁通势：励磁电流和线圈匝数的乘积

交流铁芯线圈电路

功率消耗

铜损加铁损

变压器

电力系统：变压器用于改变供电系统的电压

电子线路：变压器用于改变电压，耦合电路，传送信号和实现阻抗的匹配

变压器结构：铁心，绕组

变压器的工作原理

变压器的额定值和运行特性

额定值：额定电压，额定容量，额定电流，额定频率，型号

变压器的功率损耗与效率

损耗：DP=DPC+DPF

效率：h=P1/P2

常用变压器

自耦变压器和调压器

小功率电源变压器

三相电力变压器

异步发电机

三相异步电动机的结构及转动原理

三相异步电动机的结构

定子

机座，定子铁心，定子绕组

转子

转子铁心，转子绕组，转轴

三相异步电动机的工作原理

三相异步电动机的电磁转矩与机械特性

三相异步电动机的电磁转矩

由转子电流的有功分量和定子旋转相互作用产生

三相异步电动机的机械特性

电动机的电磁转矩与转速之间的关系曲线

三相异步电动机的控制

电动机的起动控制

起动过程

电动机接通电源后，转速由零增至稳定运行状态的过程

直接启动，降压启动

电动机的制动控制

能耗制动

特点

制动准确，平稳，能量消耗小，但制动力较小，且需要直流电源

反接制动

特点

方法简单，制动效果好，能耗大

回馈制动

特点

电动机处于发电运行状态

电动机的调速控制

变极调速

电源频率不变，改变电动机的磁极对数p调速

变极调速

改变频率调整转速

变砖差率调速

可实现小范围无级调速，能耗大，效率低，广泛应用于起重设备

三相异步电动机的铭牌数据

铭牌的作用

向使用者简要说明电动机的一些额定数据和使用方法

型号，功率，电压，电流，转速，接法，频率，工作方式，其他

继电接触器控制系统

常用控制电器

刀开关

用来接通和断开不频繁操作设备的电源、

分为单极双极和三极

组合开关

接通或切断电源，控制小型笼型电动机的起动，停止，正反转等

按钮

用于接通或切断控制电路

熔断器

用于短路保护电路

由熔体，熔管，熔座组成

自动空气开关

用于低压电路的短路，严重过载及欠电压保护

交流接触器

用来频繁地接通或分断带有负载的主电路的自动控制电路

继电器

继电器是一种根据电或非电信号的变化来接通或断开小电流电路的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度等非电量，而输出则是触头的动作或电参数的变化。

热继电器

用于电动机的过载保护

中间继电器

用来传递或转换信号，或同时控制多个电路，也可以直接控制小容量电动机或其它电气执行元件。

结构：与交流接触器基本相同，只是容量小些，触点多些。

笼型异步发电机的直接起动控制线路

三项笼型异步电动机的直接起动控制

用刀开关直接控制电路

继电-接触控制电路

点动控制电路

单向运行控制电路

多地控制电路

正反转互锁控制电路

行程控制

时限控制

笼型异步电动机的正反转控制

行程控制

当运动部件到达一定行程位置时采用行程开关来进行控制

用于控制运动部件的运动方向，行程大小或位置保护

行程开关

种类

电子式，机械式

时间控制

时间继电器

速度控制

速度继电器

根据电磁原理制成，主要用于在三相交流异步电动机反接制动系统

笼型异步电动机反接制动控制电路

联锁控制

按程序启动

按顺序停止

电气原理图的阅读

常用半导体器件

二极管

半导体的概述

本征半导体

纯净的半导体

N型半导体

在硅或绪的晶体中参入五价元素磷

P型半导体

在硅或绪的晶体中参入三价元素硼

PN结及其单向导电性

PN结的形成

PN结的单向导电性

二极管的结构与类型

构成

PN结+引线+管壳=二极管

二极管的伏安特性和主要参数

最大整合电流，最大反向工作电压，最大反向电流，最高工作频率

二极管的应用

整流电路

限幅电路

钳位电路

特殊二极管

三极管

三极管的结构和分类

结构

平面型

合金型

类型

材料分

硅管，储罐

结构分

NPN,PNP

使用频率分

低频管，高频管

功率分

小功率管，大功率管，率管

电流分配与放大原理

晶体管的放大的条件

内部条件

发射区掺杂浓度高

基区薄且参杂浓度低

集电结面积达

外部条件

发射结正偏

集电结反偏

三极管的伏安特性及其主要参数

伏安特性

输入特性

输出特性

输出特性曲线

主要参数及使用常识

共发射极电流放大系数

极限参数

半导体三极管的测试与应用

基本放大电路

共射极基本放大电路

电路的组成及各元件的作用

电路的组成

共基极，共发射极，共集电极

放大电路中各元件的作用

晶体管

放大元件

电源

保证发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置，为输出信号提供能量

集电极电阻

将电流的变化变换为电压的变化，以实现电压放大

基极电阻

是发射结处于正向偏置，提供大小适当的基极电流

耦合电容

用于隔断直流，耦合交流

放大电路的分析

分析三极管的基本思想和方法

放大电路的分析

估算法求静态工作点

图解法求静态工作点

放大电路的动态分析

图解法动态分析

电路参数对静态工作点的影响

微变等效电路法

放大电路的改进

射极输出器

电路的组成及工作原理

静态分析，动态分析

电路特点及应用

(1）作多级放大电路的输入级。由于输入电阻高可使输入到放大电路的信号电压基本上等于信号源电压。因此常用在测量电压的电子仪器中作输入级。 (2）作多级放大电路的输出级。由于输出电阻小提高了放大电路的带负载能力，故常用于负载电阻较小和负载变动较大的放大电路的输出级。 (3）作多级放大电路的缓冲级。将射级输出器接在两级放大电路之间，利用其输入电阻高、输出电阻小的特点。可作丕胜抗父换用，在两级放大电路中间起缓计作用。

多级放大电路

电路结构与耦合方式

组成

输入级，中间级，输出级

级间耦合方式

直接耦合，阻容耦合，变压器耦合

多级放大电路的电路分析

多级放大电路电压放大倍数的计算

多级放大电路输入电阻和输出电阻

差分放大电路

功率放大电路