1、 照明用的電光源依據產生的方式可以分為熱輻射光源與氣體放電光源。照明用的電光源依據產生的方式可以分為熱輻射光源與氣體放電光源。熱輻射光源發出的光是電流通過燈絲，將燈絲加熱到高溫輻射而產生。氣體熱輻射光源發出的光是電流通過燈絲，將燈絲加熱到高溫輻射而產生。氣體放電光源是借助兩電極之間的氣體電離激發而發光的。放電光源是借助兩電極之間的氣體電離激發而發光的。 7.1照明燈具照明燈具照明用光源的基本要求：照明用光源的基本要求：光效高，即用電少而亮度高，電源利用率高；光效高，即用電少而亮度高，電源利用率高；壽命長；壽命長；光色好光色好照明設備的性能指標：照明設備的性能指標：光通量、光效和壽命。光通量、光

2、效和壽命。照明用電光源依據產生方式分類照明用電光源依據產生方式分類光源發展史 人類社會自鉆木取火以來，經歷了制造和使用動物油燈、植物油燈、煤油燈到白熾燈、熒光燈、LED的漫長歷史過程，可謂“一步一個腳印”。 照明燈具是一種歷史、是一種獨特的文化，她蘊含人類的文明發展史，凝聚著人類深厚的文化積淀和文化底蘊。當今的照明燈具要滿足人們生活、生產和文化娛樂的要求，為人們提供一個最佳的視覺光照環境。 鉆木取火動植物油燈煤油燈LED照明燈氣體放電燈熒光燈白熾燈光源發展史 人類最早發明的電光源是弧光燈和白熾燈。1807年英國的戴維制成了碳極度弧光燈。1878年，美國人利用弧光燈在街道和廣場照明中取得了成功。

3、1879年，愛迪生使用新的發光體竹絲，點燃了第一盞真正有廣泛實用價值的電燈可持續工作1000多小時，達到了耐用的目的。1908年，他改用鎢絲，白熾燈的使用才真正得到普及。 托馬斯阿爾沃愛迪生（Thomas Alva Edison） 這是人類第一盞有實用價值的電燈。發明于1879年10月21日，后來這一天被人們定為電燈發明日。 光源發展史 在電氣照明中最重要也是應用最多的是白熾發光光源和氣體放電發光電源。一般把白熾燈作為電氣照明的第一代光源，把普通熒光燈作為第二代光源。除了普通熒光燈以外的其他氣體放電燈就作為第三代光源，同時因為這些光源光強高，所以也稱這些光源為高強度氣體放電燈（HID燈）。把場

4、致發光的光源稱為第四代光源。 第一代光源第二代光源第三代光源第四代光源光源分類 光源根據發光的原理不同，可以大致分成三種方式：輻射發光、氣體放電發光、場致發光。在照明設計中，與之對應的有三種不同光源發光原理的工作原理，可分為三大類： 第一類為輻射光源：物體被加熱而發光，包括燃燒發光，主要有白織燈、鹵鎢；第二類為氣體放電發光：利用氣體發電發光，進一步細分為低壓放電光源和高壓放電光源。前者主要有熒光燈和低壓鈉燈，后者主要有水銀蒸汽燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈；第三類為場致發光和激光，主要指LED光源和激光。輻射發光氣體放電發光場致發光圖7.1白熾燈結構 7.1照明燈具照明燈具1.白熾燈白熾燈白熾燈有

5、插口式、螺口式兩種，如圖白熾燈有插口式、螺口式兩種，如圖7.1為白熾燈結構。為白熾燈結構。 圖7.2 直管形熒光燈接線圖 7.1照明燈具照明燈具2.熒光燈熒光燈不同類型的熒光燈接線圖如圖7.2、圖7.3和圖7.4所示。 圖7.3 環形熒光燈接線圖 圖7.4 U形熒光燈接線圖 圖7.5高壓鈉燈結構圖 7.1照明燈具照明燈具3.高壓鈉燈高壓鈉燈 高壓鈉燈屬于氣體放電燈，這種燈的放電管中充有鈉蒸氣，并用兩個電極接通，高壓鈉燈屬于氣體放電燈，這種燈的放電管中充有鈉蒸氣，并用兩個電極接通，其結構如圖其結構如圖7.5所示。高壓鈉燈在安裝時一般要求燈頭在上，若燈頭在下，燈泡所示。高壓鈉燈在安裝時一般要求燈頭

6、在上，若燈頭在下，燈泡軸線與水平線夾角不應超過軸線與水平線夾角不應超過200 圖7.6三基色節能熒光燈結構示意圖 7.1照明燈具照明燈具4三基色節能熒光燈三基色節能熒光燈 三基色節能熒光燈結構示意圖如圖三基色節能熒光燈結構示意圖如圖7.6所示。所示。三基色節能熒光燈的發光效率比普通熒光燈提高三基色節能熒光燈的發光效率比普通熒光燈提高30左右。左右。 圖7.7LED照明燈燈頭 7.1照明燈具照明燈具5LED燈燈 LED燈的主要器件是燈的主要器件是LED發光二極管，發光二極管，LED是一種能夠將電能轉化為可見光的是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體器件，它可以直接把電能轉化成光能。半導體器件，它可

7、以直接把電能轉化成光能。LED照明燈燈頭如圖照明燈燈頭如圖7.7所示。所示。7.1照明燈具照明燈具常用電光源的適用場合如表常用電光源的適用場合如表7.1所示。所示。 7.2 變壓器變壓器能提供不同交變電壓的設備能提供不同交變電壓的設備 變壓器是由鐵心和線圈組成的。變壓器是由鐵心和線圈組成的。鐵心鐵心線圈線圈鐵心鐵心線圈線圈1. 鐵心：鐵心：硅鋼片疊壓而成。硅鋼片疊壓而成。小變壓器也有用鐵氧體或坡莫小變壓器也有用鐵氧體或坡莫合金替代硅鋼片。合金替代硅鋼片。變壓器鐵心一般分為心式變壓器鐵心一般分為心式和殼式兩大類。和殼式兩大類。心式心式殼殼式式7.2.1變壓器的基本結構變壓器的基本結構7.2 變壓

8、器變壓器鐵鐵心心繞繞組組繞繞組組鐵鐵心心(I)(I)高高壓壓繞繞組組高高壓壓繞繞組組低低壓壓繞繞組組低低壓壓繞繞組組( (a a) ) 心心式式( (b b) ) 殼殼式式7.2.1變壓器的基本結構變壓器的基本結構2. 線圈線圈( (繞組繞組) )：小容量多用小容量多用高強度漆包線繞制而成。高強度漆包線繞制而成。一般有兩個或以上繞組。接電源的繞組稱為一次繞組，一般有兩個或以上繞組。接電源的繞組稱為一次繞組，接負載的繞組稱為二次繞組。接負載的繞組稱為二次繞組。3變壓器冷卻裝置變壓器冷卻裝置: 油箱、散熱器等。油箱、散熱器等。4變壓器的圖形符號變壓器的圖形符號12341、2 為一次繞組為一次繞組3

9、、4 為二次繞組為二次繞組u2+- -u1+- - u1、u2 分別為輸入與輸出電壓分別為輸入與輸出電壓7.2.1變壓器的基本結構變壓器的基本結構1空載運行空載運行一次繞組接電源，二次一次繞組接電源，二次繞組開路狀態繞組開路狀態( (如圖示如圖示) )kNNUU 2121k：匝數比：匝數比外加電壓外加電壓 u1， N1 中形成電流中形成電流 i0 ( (空載電流空載電流) )。i0 產生工作磁通是產生工作磁通是 使使一次繞組一次繞組二次繞組二次繞組感應電動勢感應電動勢 e1感應電動勢感應電動勢 e2二次繞組與輸出的空載電壓二次繞組與輸出的空載電壓 U2因為因為 u1 e1，有效值，有效值 U1

10、 E1= 4.44fN1 mu2 e2，有效值，有效值 U2 E2= 4.44fN2 m7.2.2變壓器的工作原理變壓器的工作原理注意注意變壓器的一次、二次繞組并未直接相連2變壓器有載運行變壓器有載運行kNNII11221 一次、二次繞組電流有效值與匝數成反比。一次、二次繞組電流有效值與匝數成反比。在理想情況下在理想情況下7.2.2變壓器的工作原理變壓器的工作原理 例例 有一臺降壓變壓器，一次繞組有一臺降壓變壓器，一次繞組電壓為電壓為 220 V，二次繞組電壓為二次繞組電壓為 110 V，一次繞組為，一次繞組為 2200 匝，若二次繞匝，若二次繞組接入阻抗為組接入阻抗為 10 W W 的阻抗，

11、問變壓器的變比、二次繞組的阻抗，問變壓器的變比、二次繞組匝數，一次、二次繞組中電流各為多少匝數，一次、二次繞組中電流各為多少? 解解 變壓器變比為變壓器變比為二次繞組匝數為二次繞組匝數為匝匝 10012201102002 1212 UUNN211022021 UUk二次繞組電流為二次繞組電流為A11A10110L22 ZUI一次繞組電流為一次繞組電流為A5 . 5A11200210012121 INNI7.2.2變壓器的工作原理變壓器的工作原理在電源電壓不變的條件下，變壓器二次繞組電壓在電源電壓不變的條件下，變壓器二次繞組電壓 U2 與電流與電流 I2 的關系，的關系，即外特性即外特性U2 =

12、 f (I2)電壓調整率電壓調整率%100%20N220 - - UUUU電壓調整率越小越好，一般為電壓調整率越小越好，一般為 3% 5%。7.2.3變壓器的外特性變壓器的外特性特點特點這是因變壓器自身這是因變壓器自身內阻抗內阻抗壓降引起的，壓降引起的，U2 隨負載隨負載電流的增大而降低。電流的增大而降低。1變壓器的功率損耗變壓器的功率損耗外加電壓固定時磁通固定，鐵損不變，稱固定損耗。外加電壓固定時磁通固定，鐵損不變，稱固定損耗。主要有兩部分主要有兩部分鐵損鐵損銅損銅損磁滯損耗磁滯損耗渦流損耗渦流損耗銅損的大小隨電流變化而變化，稱可變損耗。銅損的大小隨電流變化而變化，稱可變損耗。2變壓器的效率

13、變壓器的效率效率效率 =輸出功率輸出功率輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率 輸出功率輸出功率 + 鐵損鐵損 + 銅損銅損= 100%變壓器效率一般在變壓器效率一般在 95% 98% 以上，負載一般在以上，負載一般在 40% 60% 額定負載時效率最高。額定負載時效率最高。7.2.4變壓器的損耗及效率變壓器的損耗及效率電力系統一般采用三相制供電，變壓器均系三相變壓電力系統一般采用三相制供電，變壓器均系三相變壓器。其工作原理與單相變壓器相同。器。其工作原理與單相變壓器相同。三相變壓器的結構三相變壓器的結構三套高壓繞組三套高壓繞組 U1U2、V1V2、W1W2( (一次繞組一次繞組) )。三套低壓繞組

14、三套低壓繞組 u1u2、v1v2、w1w2( (二次繞組二次繞組) )。高壓繞組高壓繞組低壓繞組低壓繞組* 7.2.5三相電力變壓器三相電力變壓器工作時，一次繞組根據額定電壓和電力網線電壓可以工作時，一次繞組根據額定電壓和電力網線電壓可以接成星形或三角形；二次繞組根據供電需要可以接成星形接成星形或三角形；二次繞組根據供電需要可以接成星形或三角形。或三角形。高壓繞組高壓繞組低壓繞組低壓繞組* 7.2.5三相電力變壓器三相電力變壓器油浸式電力變壓器油浸式電力變壓器* 7.2.5三相電力變壓器三相電力變壓器* 7.2.6 特殊變壓器特殊變壓器一次、二次繞組共用一個繞組的變壓器稱為自耦變壓器。一次、二

15、次繞組共用一個繞組的變壓器稱為自耦變壓器。kNNIIUU 211221優點優點設一次設一次繞組匝數為繞組匝數為 N1，二，二次繞組匝數為次繞組匝數為 N2，則一次、二，則一次、二次繞組電壓之比和電流之比與次繞組電壓之比和電流之比與普通變壓器相同，普通變壓器相同，即即結構簡單結構簡單節省材料節省材料體積小體積小成本低成本低缺點缺點一次、二次繞組之間有電的一次、二次繞組之間有電的聯系，使用時一定要注意安全，聯系，使用時一定要注意安全，要正確接線。要正確接線。1.自耦變壓器自耦變壓器* 7.2.6 特殊變壓器特殊變壓器應 用1、自 耦 變 壓 器降壓變壓器降壓變壓器升壓變壓器升壓變壓器自耦變壓器的原

16、副線圈共用一個線圈自耦變壓器的原副線圈共用一個線圈外外形形圖圖* 自耦變壓器自耦變壓器可以用于升壓可以用于升壓* 自耦變壓器輸出電壓調節自耦變壓器輸出電壓調節把抽頭制成能夠沿把抽頭制成能夠沿線圈自由滑動的觸點，線圈自由滑動的觸點，靠手柄轉動活動能點移靠手柄轉動活動能點移動來調壓。動來調壓。一次繞組一次繞組 U1U2 接接 220 V 交流電壓，交流電壓，u1u2 輸出電壓可在輸出電壓可在 0 250 V 范圍內調節。范圍內調節。原原理理圖圖* 7.2.6 特殊變壓器特殊變壓器在電工測量中，被測量的電量經常是高電壓或大電流，為了保在電工測量中，被測量的電量經常是高電壓或大電流，為了保證測量者的安

17、全及按標準規格生產測量儀表，必須將待測電壓或電證測量者的安全及按標準規格生產測量儀表，必須將待測電壓或電流按一定比例降低，以便于測量。用于測量的變壓器稱為儀用互感流按一定比例降低，以便于測量。用于測量的變壓器稱為儀用互感器。器。電壓互感器電壓互感器互感器互感器電流互感器電流互感器是降壓變壓器。是降壓變壓器。一次繞組接待測高壓，二次繞組接電一次繞組接待測高壓，二次繞組接電壓表。壓表。1122UNNU *需要需要 N2 N1；通常二次繞組額定電流設；通常二次繞組額定電流設計成標準值計成標準值 5 A。使用電流互感器時二次繞組不能開路。使用電流互感器時二次繞組不能開路。（2）電流互感器電流互感器*

18、7.2.6 特殊變壓器特殊變壓器* 7.2.6 特殊變壓器特殊變壓器（b）圖為電壓互感器外形圖 （c）圖為電流互感器外形圖*用鉗形電流表測量電流時不用斷開電路，使用非常方便。用鉗形電流表測量電流時不用斷開電路，使用非常方便。鉗形電流表鉗形電流表將閉合鐵心張開，被將閉合鐵心張開，被測載流導線鉗入鐵心窗口測載流導線鉗入鐵心窗口中，一次繞組中，一次繞組 N1 1。鐵。鐵心上繞有二次繞組，與測心上繞有二次繞組，與測量表頭連接，可直接讀出量表頭連接，可直接讀出被測電流的數值。被測電流的數值。*若被測電流較小，可將一次邊繞成若被測電流較小，可將一次邊繞成 N 匝，鉗入鐵心窗口，匝，鉗入鐵心窗口，其測量值其測量值NII量量測 * 7.2.