1.1 直流電路和交流電路
1.1.1 直流電路
直流電路是指電流流向不變的電路,是由直流電源、控制器件及負載(電阻、燈泡、電動機等)構(gòu)成的閉合導電回路。
圖1-1為簡單的直流電路。
圖1-1 簡單的直流電路重要提示
圖1-1所示電路是將一個控制器件(開關(guān))、一個電池和一個燈泡(負載)通過導線首尾相連構(gòu)成的簡單直流電路。當開關(guān)閉合時,直流電流可以流通,燈泡點亮,此時燈泡處的電壓與電池電壓值相等;當開關(guān)斷開時,電流被切斷,燈泡熄滅。
在直流電路中,電流和電壓是兩個非常重要的基本參數(shù),如圖1-2所示。
圖1-2 直流電路中的基本參數(shù)重要提示
電流是指在一個導體的兩端加上電壓,導體中的電子在電場作用下做定向運動形成的電子流。
電壓就是帶正電體與帶負電體之間的電勢差。
1.1.2 交流電路
交流電路是指電壓和電流的大小和方向隨時間做周期性變化的電路,是由交流電源、控制器件和負載(電阻、燈泡、電動機等)構(gòu)成的。常見的交流電路主要有單相交流電路和三相交流電路兩種,如圖1-3所示。
圖1-3 常見的交流電路
1 單相交流電路
單相交流電路一般是指交流220V/50Hz的供電電路。這是我國公共用電的統(tǒng)一標準,交流220V電壓是指火線(相線)對零線的電壓,一般的家庭用電都是單相交流電路。
單相交流電路主要由單相供電電源、控制器件和負載構(gòu)成。圖1-4為典型家庭照明供電電路,屬于典型的單相交流電路。
圖1-4 典型家庭照明供電電路
2 三相交流電路
三相交流電路是指電源由三條相線來傳輸,三條相線之間的電壓大小相等,都為380V,頻率相同,都為50Hz,每條相線與零線之間的電壓均為220V。
三相交流電路主要由三相供電電源、控制器件和負載構(gòu)成。圖1-5為一種簡單的電力拖動控制電路,屬于典型的三相交流電路。
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圖1-5 一種簡單的電力拖動控制電路
1.2 直流供電方式與交交流供電方式
1.2.1 直流供電方式
在生活和生產(chǎn)中用電池供電的電器都采用直流供電方式,如低壓小功率照明、直流電動機等,還有許多電器利用交流—直流變換器,將交流變成直流后再為電器供電。
直流電路的供電方式根據(jù)直流電源類型的不同,主要有電池直接供電、交流—直流變換電路供電兩種方式。1 電池直接供電方式
干電池、蓄電池都是家庭最常見的直流電源,由這類電池供電是直流電路的最直接供電方式。一般采用直流電動機的小型電器產(chǎn)品、小燈泡、指示燈及大多電工用儀表類設(shè)備(萬用表、鉗形表等)都采用這種供電方式。
圖1-6為典型的電池直接供電電路(直流電動機供電電路)。
圖1-6 典型的電池直接供電電路重要提示
+12V蓄電池經(jīng)電源開關(guān)為直流電動機供電;當閉合電源開關(guān)時,由蓄電池正極輸出電流,經(jīng)電源開關(guān)、直流電動機到蓄電池負極構(gòu)成回路。直流電動機線圈中有電流流過,啟動運轉(zhuǎn)。2 交流—直流變換電路供電方式
在家用電子產(chǎn)品中,一般都連接220V交流電源,而電路中的單元電路及功能部件多需要直流方式供電。因此,若想使家用電子產(chǎn)品各電路及功能部件正常工作,首先就需要通過交流—直流變換電路將輸入的220V交流電壓變換成直流電壓,如圖1-7所示。
圖1-8為采用交流—直流變換電路供電的電路。
圖1-7 交流—直流交換電路供電方式重要提示
交流220V電壓經(jīng)變壓器降壓后輸出交流低壓,再經(jīng)整流二極管整流、濾波電容器濾波后變?yōu)橹绷鞯蛪?,為負載提供穩(wěn)定的直流電壓。精彩演示
圖1-8 采用交流—直流變換電路供電的電路
1.2.2 單相交流供電方式
單相交流電路主要有單相兩線式、單相三線式兩種供電方式。
單相兩線式是指僅由一根相線(L)和一根零線(N)構(gòu)成,通過這兩根線獲取220V單相電壓,為用電設(shè)備供電。
一般的家庭照明支路和兩孔插座多采用單相兩線式供電方式,如圖1-9所示。精彩演示
圖1-9 單相兩線式供電方式
圖1-10為單相三線式供電方式。精彩演示
圖1-10 單相三線式供電方式重要提示
單相三線式交流電路是指由一根火線(相線)、一根零線和一根地線組成的交流電路。用戶的火線和零線來自高壓變壓器,地線則是住宅的接地線。由于不同的接地點存在一定的電位差,因而零線與地線之間可能有一定的電壓。
1.2.3 三相交流供電方式
三相交流電路主要有三相三線式、三相四線式和三相五線式3種供電方式。
圖1-11為三相三線式供電方式。精彩演示
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圖1-11 三相三線式供電方式
圖1-12為典型的三相四線式供電方式。重要提示
在三相四式供電方式中,在三相負載不平衡和低壓電網(wǎng)的零線過長且阻抗過大時,零線將有零序電流通過,過長的低壓電網(wǎng),由于環(huán)境惡化、導線老化、受潮等因素,導線的漏電電流通過零線形成閉合回路,致使零線也帶一定的電位,這對安全運行十分不利。在零線斷線的特殊情況下,單相設(shè)備和所有保護接零的設(shè)備會產(chǎn)生危險電壓,這是不允許的。精彩演示
圖1-12 三相四線式供電方式
圖1-13為三相五線式供電方式。
圖1-13 三相五線式供電方式重要提示
采用三相五線式供電方式時,用電設(shè)備上所連接的工作零線N和保護零線PE是分別敷設(shè)的。工作零線上的電壓不能傳遞到用電設(shè)備的外殼上,能消除設(shè)備產(chǎn)生危險電壓的隱患。
THE END