根本电路和常用电气元件 用导线衔接电源和负载电阻（用电设备），组成的电气回路称为电路。 一、单相沟通电的电路及核算 单相沟通电一般由前方和零线衔接负载电阻，组成电路，按负载的接入办法分为串联和 并联二种根本电路。 1．串联：参见图 2-6（a），将负载电阻 顺次接入同一电路回路，不存在各条支流， 各负载的两头电压因负载电阻而异，并按先 后摆放，这样的衔接称为串联。假设电源电 压 U=220V，串入的电阻 R1=5Ω、R2=6Ω，可 核算如下： 电路的总电阻（等效电阻）R=R1+R2=11Ω 电路的电流 I U 220 20A I 10 图 2-6 二个负载电阻产生的电压降，即端电压别离为：U1 =I ·R1=100V ；U2 = I·R2=120V ； 因而，电源电压 U= U1+ U2=100+120 =220V； 由以上的核算剖析，可知道串联电路的特性是： （1）各负载二端的端电压因各负载的电阻而异，电阻越大，则构成压降越大； （2）电源电压等于一切负载端电压（电压降）之和； （3）电路的等效电阻等于各负载电阻之和； （4）经过各负载的电流相同，且等于电路的体系电流。 依据上述特性，串联电路可等效为图 2-6（b）所示。 2．并联：参见图 2-7（a），将负载电阻并 列接入同一回路，构成各条并排的分支电路， 各负载的二端电压相同，均等于电源电压，这 样的衔接称为并联。假设电源电压 U=220V， 并接的电阻 R1=10Ω、R2=5Ω，可核算如下： 经过二个负载电阻的电流别离为： 电路回路的总电流： I1 U 22A ； R1 I2 U 44A R2 图 2-7 电路回路的总电阻（等效电阻）： I I1 I2 U R1 U U( R2 1 R1 1 ) R2 R1 R 2 ；（二条分支） R1 R2 由以上的核算剖析，可知并联电路的特性是： （1）经过各分支电路的电流，因其负载电阻而异，电阻越大，则电流越小； （2）电路回路的总电流，等于各分支电流之和； （3）各分支负载的二端电压相同，都等于电源的电压； （4）电路回路的等效电阻，其倒数等于各分支负载电阻的倒数和。 依据上述特性，如二条分支的并联电路，可等效为图 2-7（b）所示，对多于二条分支的 并联电路，可按上述第四条特性，核算出回路的等效电阻。 3．电路衔接办法的选用：因为串联和并联电路的不同特性，不同的用电场合应挑选不 同的衔接办法。串联电路因为每个负载电阻不同而获取的电压不同，因而会影响电器设备的 运用；一起在同一回路内不能完成各电器设备的独自操控，某段负载的断路又会影响其他负 载的运用。因而，一般的用电户及同一户的各类用电设备，在总电路中均选用并联办法，而 单向的操控开关、按钮等均须和相应用电设备串联在电路中。对电路有降压要求或坚持电流 安稳要求的场合，应选用串联办法，如电动机的降压起动，有必要在定子绕组的电路中串接电 阻或阻抗：丈量电路电流时，电流表也有必要串联在被测电路内。 并联电路除了广泛应用于简直一切用电用具设备外，对有分路或双向操控要求、电压的 相对安稳要求等场合，应选用并联办法，如照明的分路器及双向开关、电容器、电压丈量表、 功率（电度）表等，有必要并联入电路。 在工矿企业的实践电气线路中，往往是串联和并联组合运用，在家用电器的线路板上， 串联和并联的组合运用更为遍及。 二、三相沟通电的电路及核算 运用三相沟通电的用电设备如电焊机、电动机、电炉等，和供电线路有相似的二种电路 衔接办法，即“星形”（Y）接入法和“三角形”（△）接入法。因为大部分三相用电设备 各相的阻抗是相同的，和供电电源组成的电路，称为对称三相电路，下面咱们只评论对称三 相电路的电路及其根本核算办法。 图 2-8 1．星形（Y）接入法：图 2-8（a）是一个典型的星形（Y）对称三相电路，因为中性线 的电流为零，能够不引进中性线。当用电设备和和供电线路需坚持一致时，则仍应引进中性 线，因而，负载为星形（Y）接入的办法，可选配三相三线制或三相四线制二种供电线（b）是一个等值的三相四线制星形（Y）接入法电路，该电路中的线电压（Ux）、相 电压（UA、UB、UC）及线电流（I）、相电流（IA、IB、IC）有如下联系： Ux 380V 3 220V 3UA 3UB 3UC I X IA IB IC 对称三相电路选用星形（Y）衔接时，所耗总功率（视在功率）S，应等于各单相电路功 率之和，即每相电路功率的三倍，可核算如下： S 3U I UI 3 X X XX 3 3U I ；则 P XX 3U I cos ； Q XX 3U I sin XX 2．三角形（△）接人法：负载选用三角形（△）接入 时，电路中没有中性线，因而，选配的供电线路只能是三 相三线 所示，此刻电路中的线电压（UX）、就 是相电压（UA、UB、UC）；线电流（IX）、相电流（IAB、IBC、 ICA）有如下联系： IX 3IAB 3IBC 3ICA 三角形（△）衔接的对称三相电路，所耗总功卒（视在功 率）S．也应等于各单相电路功率之和，即每相电路功率的 三倍： UI S 3U I 3 X X 3U I A AB 3 XX 图 2-9 从以上核算可知，对称三相电路何论选用星形（Y）或三角形（△）接入办法，所耗功 率和核算公式相同。 三、常用电气元件 在电路中用来衔接电源和用电设备，除了导线以外，为了操控、维护、电量参数（电压、 电流等）的改换，有必要按需求接人多种器材，这些器材称为电气元件。按其适用的电压规模， 可分为低压电气元件、中压电气元件及高压电气元件三类。中、高压电气元件一般适用于 1000V 电压以上的电路中，如大扭矩、大功率的直流电动机和发电机组，各种输配电线路中 等。在咱们机械设备中，运用的是 1000V 电压以下的低压电气元件，尤以 24V～500V 的电 气元件更为广泛。按其在电路中的效果，低压电气元件又大致可分为操控元件、维护元件及 功用元件三类。 1．操控元件：首要用来操控电路“断开”和“接通”的切换如闸刀开关、铁壳开关、 直接起动的倒顺开关，各类照明和信号开关等；用来切换电路相序、调整电阻巨细或分 支电路多少，即操控电动机的转向、转速及单机或多机工作，如蝶形开关、万向转换开关等， 因为具有在宜接发动电动机前的挑选功用，往往称为“挑选开关”；用来操作电动机或其他 用电设备工作，如起重机的凸轮操控器、主令操控器、各类电动机发动器（电磁式、星形降 压式、自耦降压式等），这些多都为手柄式操作设备；因为电动机直接起动时会产生巨大的 电流（可达额外电流的 4～7 倍）和电网上的过大压降，在许多中小功率、频频起制动工作 的电动机操控回路中，广泛选用按钮和接触器作为操控设备，完成直接起动。在无变压器的 电路中，选用 380V 或 220V 操作按钮；为了安全起见，选用变压后的低压回路，运用不大 于 36V 的低压按钮，用来操控电源“通”或“断”并传送信号至接触器。按钮一般有常开 触点及常闭触点各一对，按需求可选用点动式或接连工作式，如用作急停开关的按钮，有必要 对错主动复位型。接触器用来承受按钮的信号，并由各触点接通或断开电源，完成电动机的 工作或中止，按配用的电动机品种，可选用沟通或直流接触器，别离有 6 对和 5 对触点 为了机械设备的安全工作，在各类约束、限位的安全设备中，如高度、行程、分量、力 矩等的防超量安全设备中，都选用了行程开关，按外形结构可分为直动型（按钮式）、单轮 型及双轮型（旋转摇摆式）、起重机专用型；按复位功用有主动复位及非主动复位之分。箭 种操控元件选用时，应留意适用的电压和电流规模，一般应高于电路的电压和电流。 2．维护元件：当电路因电源或负载原因，引起电气参数（电流、电压）骤变或电路发 生意外（漏电、绝缘损坏），能敏捷动作并堵截电源酌元件，称为维护元件。常用的电气保 护元件大致有以下几种： （1）各类熔断器：首要在电路产生短路（碰线）时，能敏捷断路然后维护电路及用电 设备免遭损坏）常用的有封闭管式熔断器（保险管）、瓷插式熔断器（保险丝、白料）、螺旋 式熔断器（熔芯）.因为熔断器是靠熔断电流来堵截电源，因而除短路外，当负载电流过大时 （过载），也能起到维护效果，此刻，熔断器的挑选首要是熔断电流的挑选，如非接起动的 电动机，取熔断电流 IR=1.2～1.5Id（额外电流）；直接常常起动或起动时刻较长的电动机，取 IR=IR（起动电流）／1.6～2.0；直接而不常常起动或起动时刻较短的电动机，取 IR=Iq（起动 电流）/2.5～3.0。 （2）漏电开关和各类主动开关：主动开关在接纳的电气信号骤变时，具有瞬时动作和 断电的功用，适用各种等级容量的操控回路。主动开关一般由触头体系、灭弧体系及主动脱 扣器三部分组成，依据不同用处、有限流、欠压、缺相、漏电等主动开关：漏电开关是主动 开关的一种，又称漏电断路器或漏电维护器，其首要挑选参数是：额外电压（220V、380V）、 额外电流（10～60A）、额外漏电动作电流（30～100mA）、额外漏电劫作时刻（＜0.1s）。 限流型主动开关，具有短路或过载维护功用，空气开关是广泛应用的一种，挑选的首要 参数是额外电压、额外电流、脱扣瞬时整定电流。其它主动开关可依据不同维护功用选用， 一般又称维护器，如缺相维护器、欠压维护器等，品种繁复，挑选规模也广。 （3）各类操控继电器：主动开关比较，继电器往往在承受电气参数较慢改变的进程后， 如电压、电流、连续时刻、温度等到达必定值时，触点才动作，断开电路，起到维护效果.因 此，继电器不设置因瞬时产生电火花所需的灭弧设备，适用于小容量的操控回路。按操控的 参数不同，常用的继电器有电磁式继电器，如电压继电器（用于失压维护）、电流继电器（用 于过载、短路维护）；热继电器（用于电动机的过载维护），依据电热元件的功用和动作办法， 可分为易熔合金和双金属片二种；时刻继电器用于电动机或其他用电设备的延时起动，准时 间阻尼零件和资料的不同，有电磁式、空气式、水银式、晶体管式等，品种繁复。 3．功用元件：对供电体系的电气参数进行调整、改变、丈量，以满意各操控设备及用 电设备需求，或供给声光信号等辅佐功用，优化电路操控，这些元件都归于功用元件。如变 压器、整流器、电阻、电容、电磁铁、各类电表（电流表、电压表、功率表、功率要素表、 接地电阻及绝缘电阻表）、各种指示灯、电铃、蜂鸣器、半导体晶体管（二极管、三极管） 等。功用元件的品种非常繁复，跟着现代科技的不断发展，新产品正在不断涌现，尤其是电 子元器材（弱电产品）已自成体系，成为电气体系的一个重要组成部分。 四、根本电气原理图 为便于电气线路的设备及运用中的检修，电气工程施工中，有必要借助于电气原理图和 施工图。在电气原理图中，电源、导线、各种电气元件，有必要按一致规则的符号制作，以 供施工设备及检修人员阅览。 1.常用电工及电气元件符号：见表 2-1 符号 称号 沟通电 源 直流电 源 电容 电阻 变阻器 常用电工及电气元件符号 符号 称号 符号 沟通 接触器 表 2-1 称号 操控开关 熔断层 按钮 热继电 器 接触器 触点 热继电 器触点 行程开关 二极管 三极管 （整流） 符号 称号 音响 信号器 插座 电动机 （沟通） 接地 漏电开关 线圈 变压器 三相闸 刀开关 开关触 点 照明灯 指示灯 电流表 电功 （率）表 2．电气原理图的读图办法：电气原理图相似于机械装配图，是辅导电气设备及检修 的技能文件，也是电气施工图及设备质量的重要依据。因而，设备施工人员有必要看懂和 理 解电气原理图，一般可按下列过程进行： （1）了解电源状况，如供电电源的电压（380V、220V 或 36V 等低压）、电流类别（交 流或直流）、电路的配线（单相二线、三相三线或三相四线）。一般电源的表明均在图纸 的上方或左边。 （2）了解各用电设备的功用及对电网的要求，如电动机类型、功率、起动办法；照明 及信号设备的品种、所需电压等。一般用电设备的表明均在图纸的下方或右侧。 （3）区分读图区域，以便分块了解和简化电路，一般有下列四种区分办法： 1）按用电设备区分，适用多台电动机或其他用电设备的电路，可找出每台用电设备的 电路回路； 2）按耗电负载的性质区分，如照明线路只需单相回路，而电动机往往需求三相回路， 其接线办法和所用电气元件多有所不同； 3）按电路的走向和性质区分，一般可分为供电（电源）线）按电气参数（电压或电流）区分，如有变压器的电路，能够初级线V 等）区分；有正整流器的电路，按沟通、直流来区分； （4）归纳上列各种区分的区域，看懂从电源到用电设备的电气线）按区分的区域，了解各电气元件的称号、功用、数量； （6）按区分的区域，看懂各电气元件的接入办法和先后顺序，如串联电阻、并联电容、 二路或三路闸刀、行程开关及按钮的常闭（常开）触电衔接、各维护元件、指示灯、操作开 关的串、并联组合；三相供电的相线分配、各元件在线路中的先后方位等； （7）最终了解电路特殊要求的部分，如电动机的串阻降压或星形（Y）—三角形（△） 起动线路、电气维护线路（接零或接地）等。 图 2-10 图 2-10 所示，为三相四线丈量电路的原理图；图 2-11 所示，为三相沟通电动机单机控 制线路及电源箱附设照明开关箱的部分电气原理图，供读图参阅。作少量修正即可应用于高 处作业吊篮。 图 2-11 （虚线框内为箱外器材）