第一節電力基礎知識（了解內容）（一）電力網的基本概念與電力系統基本參量描述一個電力系統的基本參量：有總裝機容量、年發電量、最大負荷、額定頻率和最高電壓等級。（二）電力負荷：電力系統中所有用電設備消耗功率的總和。1第一節電力基礎知識（理解內容）（一）供電質量的具體指標1.電網頻率：電力系統正常偏差

2.電壓偏差規定：35KV及以上，正負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%；20KV及以下，正負偏差的絕對值之和為額定電壓的7%；220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7%，-10%。2

3.三相電壓不平衡：電力系統公共連接點正常電壓不平衡度為2%，短時不能超4%。

4.公用電網諧波

5.電壓波動和閃變6.可靠性：（四個主要指標）(1)供電可靠率；(2)用戶平均停電時間；(3)用戶平均停電次數；(4)用戶平均故障停電次數。

第一節電力基礎知識（理解內容）3第二節電力基礎知識（理解內容）（二）電能質量的基本參量（六個指標）1.電壓偏差：2.電壓波動：

3.電壓閃變：

4.電壓正弦波畸變率：

5.負序電壓系數

6.頻率偏差：4第二節電力基礎知識（掌握內容）（一）提高功率因數的意義（四個方面）

1.在一定的有功功率下，可以減小供電線路和變壓器的容量，減少供電投資。

2.可以提高供電設備利用率。

3.當輸出的有功功率相同時，可以減小線路電流，減小線路損耗。

4.變壓器容量一定時，可以增大輸出的有功功率，減小輸出的無功功率。高壓供電系統功率因數應達到0.90以上，其它用戶功率因數應在0.85以上。

5第二節電力基礎知識（掌握內容）（二）無功功率補償原理把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率進行補償。6第二節電力基礎知識（掌握內容）（三）無功功率補償的方法1.利用過激磁的同步電動機；2.利用調相機做無功功率電源；3.異步電動機同步化運行；

4.電力電容器作為補償裝置。（四）電力電容器的補償方法1.串聯補償是把電容器直接串聯到高壓輸電線路上，應用于高壓遠距離輸電線路上，用電單位很少采用。7第二節電力基礎知識（掌握內容）

2.并聯補償是把電容器直接與被補償設備并接到同一電路上，用電企業一般采用這種補償方法。（五）并聯電容器補償無功功率1.并聯電容器的作用（1）補償無功功率，提高功率因數；

（2）提高設備出力；（3）降低功率損耗和電能損失；

（4）改善電壓質量。（不能改善電網頻率）8第二節電力基礎知識

（掌握內容）2．補償容量功率因數由cos提高到cos′需并聯的電容器為：例:某單相負載f=50Hz，U=220V，有功功率P=10kW，功率因數cosφ1=0.707。若將功率因數提高到cosφ2=0.866，求需要并聯的電容C，并分別計算出補償前后電路的總電流各是多少？9第二節電力基礎知識

（掌握內容）解：cosφ1=0.707，φ1=45°，tanφ1=1；cosφ2=0.866，φ2=30°，tanφ2=0.577需并聯電容：（ω=2πf=100π=314）由P=IUCOSФ得I=P/UCOSФ10第二節電力基礎知識

（掌握內容）并聯電容前并聯電容后：11第二節電力基礎知識

（掌握內容）（六）并聯電容器的補償方式1．并聯電容器與電力網的聯接在三相供電系統中：單相電容器的額定電壓與電力網的額定電壓相同時，應采用三角形接法；三相電容器只要其額定電壓等于或高于電網的額定電壓可直接接入。2．并聯電容器的補償形式個別補償、分散補償和集中補償三種形式。12第二節電力基礎知識

（掌握內容）

(1)個別補償個別補償是指對單臺用電設備所需無功功率就近補償的辦法。(2)

分散補償

分散補償是指將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路的出線上。

(3)集中補償集中補償是指把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側的母線上。13第二節電力基礎知識

（掌握內容）

舉例：

通過提高負載的功率因數，如給電動機、電感爐加裝就地補償電容器可以()

1、減少線路電流；

2、降低線路損耗；

3、減少變壓器的容量；

4、減少線路輸送的無功功率。

( Q=IUsinФ)14第二節電機與拖動（知識結構）1.變壓器2.直流電動機3.交流異步電動機4.同步電動機與控制電機15第二節電機與拖動

（了解內容）（一）特殊變壓器1.自耦變壓器16第二節電機與拖動

（了解內容）

2.電流互感器17第二節電機與拖動

（了解內容）3.電壓互感器18（二）同步電動機1.特點：電源頻率一定時，轉速是恒定的；轉子的轉速與負載大小無關；2.運行狀態：改變電動機的勵磁電流，使同步電動機運行于電感性、電阻性或電容性三種狀態。3.機械特性：第二節電機與拖動（了解內容）19（三）控制電機控制電機的種類很多，常用的有伺服電動機、測速發電機、步進電機。第二節電機與拖動（了解內容）20第二節電機與拖動（理解內容）（一）變壓器的損耗與效率變壓器的功率損耗包括鐵芯中的鐵損耗PFe和繞組上的銅損耗PCu兩部分。鐵耗與原邊繞組所施加的電壓有關，通常稱為不變損耗；銅耗為原邊、副邊繞組電阻上所消耗的功率，故稱之為可變損耗。效率：21第二節電機與拖動

（理解內容）（二）電動機的工作原理

1．直流電動機的工作原理結構：定子（磁極）和轉子（電樞）構成。原理：左手定則原理。。

22第二節電機與拖動（理解內容）

（1）電樞感應電動勢公式E=KEn。

（2）電樞回路電壓平衡式、等效電路圖23第二節電機與拖動（理解內容）

（3）電磁轉矩

T=KTIa

KT常數；

磁通量

；

Ia

電樞電流。

2．異步電動機的工作原理（1）旋轉磁場：（2）旋轉磁場的旋轉方向：與相序有關。（3）旋轉磁場的極對數p：與三相繞組的結構有關，也就是所說的電動機的極對數。

24第二節電機與拖動

（理解內容）（4）旋轉磁場的轉速：

又叫做同步轉速。（5）三相異步電動機的轉動原理定子繞組通入三相對稱交流電時產生旋轉磁場；磁通切割轉子導條，導條中就感應出電動勢。

在電動勢作用下，閉合的導條中就有電流。25第二節電機與拖動

（理解內容）電流與旋轉磁場相互作用，而使轉子導條受到電磁力F，產生電磁轉矩，轉子就轉動起來。（6）轉差率：同步轉速和電動機轉速之差與同步轉速之比稱為轉差率，通常額定轉差率約為1%～9%。26第二節電機與拖動

（掌握內容）（一）變壓器的額定值1．額定電壓U1N、U2N

變壓器二次側開路（空載）時，一次、二次側繞組允許的電壓值。三相時U1N、U2N是一次、二次側的線電壓。2．額定電流I1N、I2N

變壓器滿載運行時，一次、二次側繞組允許的電流值。三相時額定電流是一次、二次側的線電流。27第二節電機與拖動（掌握內容）

3.額定容量SN（KVA）傳送功率的最大能力。單相變壓器：三相變壓器：28第二節電機與拖動（掌握內容）（二）變壓器的工作原理變壓器原理圖

變壓器由閉合鐵心和高低壓繞組等幾個主要部分組成。29第二節電機與拖動（掌握內容）

1．電磁關系30第二節電機與拖動（掌握內容）

2.變壓器的功能

（1）電壓變換一次、二次側電壓變關系為

（2）電流變換一、二次繞組的電流關系為（3）阻抗變換阻抗變換關系為

（變壓器能夠進行電壓、電流、阻抗變換，但不可以進行頻率變換）31第二節電機與拖動（掌握內容）（三）直流電動機的機械特性及調速1.直流電動機的機械特性電動機的轉速n與轉矩T之間關系的n=f（T）曲線，稱為機械特性曲線。2．直流電動機調速由直流電動機轉速公式直流電機的調速方法有三種：32第二節電機與拖動（掌握內容）（1）改變磁通調速保持電樞電壓U不變，改變勵磁電流If

(調)以改變磁通

。機械特性曲線如右圖。通常只是減小磁通，將轉速往上調。33第二節電機與拖動（掌握內容）

（2）改變電壓調速（和Ra一定）由轉速公式可知，調電壓U時，n0變化，但斜率不變，所以調速特性是一組平行曲線。由于磁通不變，如在一定的額定電流下調速，則電動機的輸出轉矩也是一定的（恒轉矩調速）。34第二節電機與拖動（掌握內容）

（3）電樞回路串電阻調速串入電阻時電機的機械特性曲線如圖所示。

電樞回路串電阻調速需在電樞中串入專用電阻，電阻增大則轉速下降，因此n只能下調。35（四）三相異步電動機的電路分析三相異步電動機的每相電路圖如下圖所示。第二節電機與拖動（掌握內容）36第二節電機與拖動（掌握內容）

1．定子電路

（1）旋轉磁場的磁通

（2）定子感應電勢的頻率

2．轉子電路

（1）轉子感應電勢頻率

（2）轉子感應電動勢

E2=4.44f

2N2=4.44s

f

1N2（3）轉子電流37第二節電機與拖動（掌握內容）

（4）轉子電路的功率因數

（五）三相異步電動機轉矩與機械特性

1.轉矩公式38第二節電機與拖動（掌握內容）

2.機械特性曲線機械特性曲線是指轉矩與轉差率的關系曲線T=f(s)，或轉速與轉矩的關系曲線

T=f(s)曲線n＝f(T)曲線39第二節電機與拖動（掌握內容）直流電機（1）額定轉矩

PN(KW),nN

(r/min),TN(N.m)牛米（2）最大轉矩（3）起動轉矩此時s＝1。40第二節電機與拖動（掌握內容）（六）三相異步電動機的起動與調速

1.三相異步電動機的起動

（1）起動性能起動時：n=0，s=1。特點：一般中小型籠型電機起動電流為額定電流的5～7倍；電動機的起動轉矩為額定轉矩的1.0～2.2倍。后果：頻繁起動時造成熱量積累，使電機過熱。41第二節電機與拖動（掌握內容）

2．起動方法籠型電動機有直接起動(30KW以下)、降壓起動,繞線電動機轉子串電阻起動。（1）異步電動機的降壓起動方法①Y－換接起動：起動時把定子每相繞組上的電壓降到正常工作電壓的，起動電流和起動轉矩減小為直接起動時的1/3。適合于空載或輕載起動，額定接法為接法的電動機。42星三角降壓起動接線示意圖第二節電機與拖動（掌握內容）

Y型起動運行43第二節電機與拖動（掌握內容）

②自耦變壓器降壓起動：概念：原理：直接起動時的起動電流Ist與自耦降壓起動時的線路電流之比，直接起動轉矩與自耦降壓起動轉矩之比為。K為自耦變壓器的變比。自耦降壓起動適合于容量較大且正常運行時聯成Y形，不能采用Y－起動的籠型異步電動機。44第二節電機與拖動（掌握內容）自耦變壓器降壓起動控制電路45

（2）轉子串電阻起動方法繞線型電機，在轉子電路中接入適當的起動電阻，既可以減小起動電流，又可以增大起動轉矩。

第二節電機與拖動（掌握內容）46第二節電機與拖動（掌握內容）3.三相異步電動機的調速根據轉速公式，改變電動機的轉速有三種方法。（1）變頻調速改變電動機電源頻率來改變電動機的轉速，稱為變頻調速。變頻調速要使用變頻器，它主要由整流器和逆變器兩大部分組成。47第二節電機與拖動（掌握內容）

變頻調速要使用變頻調速裝置（變頻器），它主要由整流器和逆變器兩大部分組成。整流器先將頻率f為50Hz的三相交流電變換為直流電，再由逆變器變換為頻率f1可調、電壓U1也可調的三相交流電，供給三相籠型電動機。48（2）變極調速根據轉速公式改變電動機定子磁場的磁極對數，可改變電動機的轉速。由于調速時其轉速呈跳躍性變化，因而只用在對調速性能要求不高的場合。第二節電機與拖動（掌握內容）49第二節電機與拖動

（掌握內容）

（3）變轉差率調速調壓調速、轉子回路串電阻調速都屬于變轉差率調速。在繞線型電動機的轉子電路中接入一個調速電阻，改變電阻的大小，就可得到平滑調速。增大調速電阻時，轉差率上升，轉速下降。這種調速方法的優點是設備簡單、投資少，但能量損耗較大，廣泛應用于起重設備中。50第三節電氣線路（知識結構）1.電氣線路的作用和分類2.架空線路3.電力電纜4.室內線路5.照明及照明器具51第三節電氣線路（了解內容）（一）電氣線路的作用與分類其作用是輸送和分配電能。可分為輸電線路和配電線路。（二）架空線路

1.架空電氣線路構成桿塔、絕緣子、導線、橫擔、金具、接地裝置及基礎等構成。2.架空線路常用電氣設備跌落式熔斷器、刀閘、避雷器等。52第三節電氣線路（了解內容）

關于避雷器要求

（1）在正常工作電壓的情況下，等于開路。（2）在出現異常的情況下，等于短路。

3．架空線路常見故障

（1）設備機械故障（2）設備電氣性故障電氣性常見故障有單相接地、兩相短路、三相短路、缺相等。（三）電力電纜1.電力電纜的優點：53第三節電氣線路（了解內容）

（1）供電可靠；（2）不占地面和空間；（3）有利于人身安全；（4）節約材料，市容整齊美觀，交通方便；（5）運行維護簡單，節省線路維護費用。2.電力電纜的種類及結構特點（1）種類電力電纜根據電壓、用途、絕緣材料、線芯數和結構特點有五種分類。54第三節電氣線路（了解內容）

（2）結構特點電力電纜的基本結構由線芯（導體）、絕緣層、屏蔽層和保護層四部分組成。

3.電力電纜的名稱及使用范圍（四）室內線路1.定義：室內線路就是在房屋內對各種電器裝置供電和控制的電氣線路。

2.敷設方式和要求

55敷設方式分為瓷瓶、瓷珠、瓷夾板、木槽板、鋼管、塑料板、鋁片卡和塑料護套線等。（五）照明及照明器具1.照明：電氣照明利用各種電氣光源照亮工作和生活場所或個別物體的措施。分為：一般照明、分區一般照明、局部照明和混合照明。第三節電氣線路（了解內容）56第三節電氣線路（了解內容）2.發光方法分為電阻發光、電弧發光、氣體發光和熒光粉發光四類。電阻發光的光源如白熾燈、碘鎢燈；電弧發光，如碳精燈；氣體發光如鈉燈；熒光粉發光的如熒光燈。3.照明術語常用照明術語見教材第211頁表5.4-257第三節電氣線路（了解內容）表5.4-2常用照明術語

名稱符號單位單位說明光通量流明Lm發光體每秒鐘所發出的光量之總和,即發光量.光強I坎德拉cd發光體在特定方向單位立體角內所發射的光通量.照度E勒克斯Lm/m2發光體照射在被照物體單位面積上的光通量亮度Lcd/m2發光體在特定方向單位立體角單位面積內的光通量.58第五節自動控制理論（知識結構）

1.經典控制理論2.現代控制理論3.控制理論的應用59第五節自動控制理論（了解內容）（一）自動控制的基本概念1.自動控制自動控制指在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置，使被控對象工作狀態的物理量，也就是系統的被控量，自動按指定規律變化。2.負反饋控制負反饋控制是將系統的輸出信號引回輸入端，與給定量相比較，利用所得的偏差信號產生控制作用調節被控對象，達到減小偏差或消除偏差的目的。60第五節自動控制理論（了解內容）

3.基本控制方式控制系統的基本方式有開環控制、閉環控制與復合控制。開環控制指輸出量對系統控制作用不產生影響。閉環控制指輸出量對系統控制作用產生直接影響，復合控制系統就是既有正反饋控制又有反饋聯系的系統。4.對控制系統的基本要求基本要求就是要穩定、準（控制精度高、穩態誤差小），快（過渡過程調節時間要短）。61第五節自動控制理論（了解內容）（二）控制理論在工業生產中的應用自動控制是現代工業生產中一種極其重要的技術手段，為達到質量和效益雙提高、成本和污染雙降低的目的，技術裝備、機器設備和生產過程就必須按照預定的要求運行。要達到預定的目的，就必須應用控制理論。

62（一）現代控制理論的研究對象現代控制理論主要研究線性系統狀態的運動規律和改變這種運動規律的可能性與方法，建立和揭示系統結構、參數、行為及性能兼得關系。（二）控制系統的狀態空間描述控制系統的狀態空間描述包括：動力學系統；狀態與狀態向量；狀態空間；狀態方程；輸出方程；狀態空間描述；狀態空間方程的建立等七項。第五節自動控制理論（理解內容）63第五節自動控制理論（理解內容）（三）狀態空間方程的線性變化對于一個給定的定常系統，由于狀態變量選取的不同，狀態空間方程也就不同，但它們描述了同一個線性系統，因此在各狀態空間方程所選取的狀態變量之間，實際上存在著一種向量的線性變換關系。（四）控制系統的能控性與能觀性對于用狀態空間方程描述的控制系統，能控性指的是外界輸入u對系統狀態變量x的支配能64第五節自動控制理論（理解內容）力，它回答了u能否使x作任意轉移的問題。能觀測性指的是由系統的輸出y識別狀態變量x的能力，它回答了狀態變量能否由輸出反映出來。65第五節自動控制理論（掌握內容）（一）控制系統的數學模型

1.微分方程控制系統的微分方程是在時間域內描述系統性能的數學模型。線性定常系統微分方程一般形式

式子左端是輸出變量c(t)及其各階導數對應的項，右端是輸入變量r(t)及其各階導數對應的項

。

66求圖5.5-1所示的RLC串聯系統的數學模型。圖5.5-1例題1圖第五節自動控制理論（掌握內容）解：由KVL可知：由電容兩端的VCR可知：

代入KVL方程可得：該二階微分方程就是RLC串聯系統的數學模型。67第五節自動控制理論（掌握內容）

2.傳遞函數線性定常系統的傳遞函數是指零初始條件下，系統輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比，通常用表示。零初始條件：當時系統輸入輸出以及它們的各階導數均為零。（二）建立系統數學模型系統數學模型的建立是利用控制理論中一種重要的分析工具——信號流圖來求系統傳遞函數。

68第五節自動控制理論（掌握內容）

繪制信號流圖的原則：將結構圖中的綜合點、引出點以節點替代，如果綜合點在前，引出點在后，且它們之間沒有方框，可以用一個節點來表示；方框中的環節傳遞函數對應為信號流圖中的支路增益，寫在各對應的支路上；各支路的方向與結構圖中信號線的方向一致；在根據以上規則繪制好的信號