用电基础知识和电能转换技术导览.docx

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1、课题第八章供用电常识及电能转换技术第一节发电、输电与配电第二节电热转换与电热设备第二节常用照明设备课型新课讲课班级讲课时数2的教学目的1 .理解电能的I产生，理解电能Il勺输送措施及配电措施。2 .理解常用的电能与热能转换技术。3 .初步掌握常用的电气照明设备及照明电路。教学重点1 .各类发电装置的优缺陷。2 .电热转换技术及在生产、生活实际中的详细应用。3 .常用电光源H勺简朴工作原理及优缺陷及选用原则。教学难点1 .常用电热转换设备的工作原理。2 .常用电光源的接线。.浮学情分析/教学效果教后记在平常生产和生活中到处离不开电，我们平常也能看到许多和发新课电、输电有关的东西，这一章我们就来学

2、习有关供用电的知识。B.新讲课第一节发电、输电与配电发电、输电、配电系统：电厂升压变压器输电线降压变压器配电站发电、输电、配电系统图如图所示。105kVkV发电厂变电站-输隹38.5kV1线1(JkV6kV/OpIr高压配U电车间输电线区域变电站输电线工厂380/220V变电所一、发电将其他形式的能量转换成电能的过程称为发电。1 .火力发电：以煤为燃料，用煤将水加热变成高压蒸汽，冲动汽轮机作为原动机来带动三相交流发电机。2 .水力发电：运用水的势能带动水轮机，水轮机带动三相交流发电机发电。水电站投资大、建设时间长，但不需燃料、无污染、成本低，重要的是可以和水利枢纽工程相结合。3 .核能发电：以

3、核反应堆替代煤锅炉，以核燃料替代燃煤。二、输电高压输电的长处：1 .减小输电线路横截面，节省金属材料和架线成本；2 .减少线中电阻导致的功率损耗。输电电压等级：电压高下与输电容量和距离有关，有IOkV、35kV、IlOkV、220kV330kV、500kVo三、配电配电：发电厂生产的电能经高压输电，送到目的地后，根据工厂或顾客用电容量的I大小、电压的高下，用变压器降压后进行分派。电力负荷：配电的对象，也称顾客。一般有动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备和照明用电设备。电力负荷分级：一级负荷：一旦中断供电，将导致人员伤亡或重大设备损坏且难于修复。i般采用双电源供电，对尤其重要的一级负荷还应增

4、设应急自备电源。二级负荷：中断供电后将导致大量产品报废或生产流程紊乱，且需较长时间才能恢复的电力负荷单位。采用双电源供电，尤其困难状况下才可用单回路专用架空线供电。三级负荷：一级与二级以外的一般电力负荷。采用单回路供电。第二节电热转换与电热设备一、电热转换原理（一）电阻式电热转换运用电阻发热将电能转换成热能而制成的电热器具。如电饭锅、电熨斗、电炉、空间加热器、电灶、电烤箱。Q=RI2I（二）红外式电热转换运用电能加热某些红外辐射物质，运用其辐射出的红外线来到达加热特制的目的I。如红外式取暖炉、红外电烤箱。（三）感应式电热转换将导体置于交变磁场中，感应电流在导体内部克服内阻流动时产生热量。如电磁

5、灶、感应炉。（四）微波式电热转换选用微波照射被加热物质，使其内部分子运动加速而发热。如微波炉。二、电热设备的使用（一）电饭锅1 .构造自动恒温式电饭锅基本构造如下图所示。磁钢限温器：饭被煮熟时自动断电。双金属恒温器：自动保温，低于保温温度时闭合，高于65。C时自动断开。2 .工作原理(I)自动恒温式电饭锅电路原理图(2)工作原理设电饭锅的温度为TT不不小于(1032)：Sl闭合，不能自动复位。T不不小于65。(2：S2闭合。SkS2只要有一种闭合加热器就开始加热。(3)工作过程T65。C时：SKS2都闭合，开始加热。65T(1O32)：SKS2都断开，停止加热。T65。C时：S2都闭合，开始加

6、热。(二)电吹风1 .交直流串励式电吹风构造如图所示。2 .工作原理选择开关同步接通电动机电路和电热丝电路时，从进风口吸入冷空气，经电热丝加热，从出风口送出热风。选择开关接通电动机电路，断开电热丝电路时，吹出冷风。限温自动控制元件用于防止温度过高。电吹风控制电路如图所示。电热丝WWV(三)电焊机3 .工作原理电焊机重要部件为电焊变压器，它将高压小电流变成低压大电流，运用空气间隙形成的高阻值产生高热，燃起电弧使金属熔化。4 .构造常用交流电焊机外形如图所示。电焊变压器铁心如图所示。旋动图中H勺调整手柄，可变化可调铁心与固定铁心H勺相对位置，从而调整焊接电流H勺大小。也可通过在接线板上调整副绕组匝

7、数来实现，其装置如图所示。(四)高频感应炉工作原理：高频交流电流在线圈内产生高频交变磁场，高频感应炉内被冶炼的金属因电磁感应则产生很强H勺涡流，释放出大量的热量而使金属熔化。第三节常用照明设备一、白炽灯原理及线路白炽灯俗称灯泡，是运用电流通过高熔点铝丝后，使之发热到白炽状态而发光的电光源，其发光效率比较低。白炽灯有螺口式和插口式两种。其构成构造如图所示。为保证安全，安装螺口灯泡时必须将火线经开关接到螺口灯头底座H勺中心接线端上。其基本线路如图所示。相线S0O中性线白炽灯的电路形式尚有一只单连开关控制区一盏或多盏灯并与插座连接、两只单连开关控制两盏灯并与插座连接和用两只双连开关在两个地方控制盏灯

8、。二、荧光灯原理及线路（一）一般荧光灯荧光灯的构造如图所示。1 .发光原理荧光灯管是一抽成真空后再充入少许氧气的玻璃管，在灯管两端各装有i种通电时能发射大量电子的灯丝。灯管内涂有荧光粉，管内还放有微量水银。当灯管的两个电极上通电后便加热灯丝发射电子，电子在电场的作用下逐渐到达高速碰撞汞原子，使其产生紫外线；紫外线照射到管壁的荧光粉上，使其激发出可见光。荧光灯的发光效率比白炽灯约高四倍，使用寿命长。2 .镇流器作用：在启动时与启辉器配合，产生瞬时高压；工作时限制灯管中时电流。构造：单线圈式和双线圈式，外形如下图所示。(b)双线圈式3 .启辉器启辉器的构造如图所示。作用：使电路接通，并能自动断开，

9、相称于一种自动开关。电容的作用是防止启逃器两触片断开时产生火花烧坏触片和减弱荧光灯对无线电设备的干扰。线路接法如图所示。SA1*2(C)双线圈式“i管电路(二)节能型荧光灯1.电子镇流直管式荧光灯这种荧光灯的镇流器是电子电路式, 是节能、轻便、价格较低、发光效率高、具有“镇流”和“高压脉冲”功能。其长处 安装简便。缺陷是寿命短。2.环形荧光灯 采用电子镇流器,只是灯管呈环形,需配专用灯座。其外形如图所示。3. U形荧光灯不一样之处为灯管呈U形、外形小巧和可多只并排组构造和原理同环形荧光灯,装，节能效果好，发光强度大,(a)单支4. H形荧光灯构造原理和特点同U形荧光灯，只是灯管呈H形，并配有专

10、用灯座。如图所示。Z1一桥；2一灯丝；3引出线；4一灯头值得注意的是，H形荧光灯内部有电容器型(如图(a)所示)和启辉器型(如图(b)所示)两种不一样的接线方式，在配用镇流器时，电容器型H灯管只能配用电子镇流器，启辉器型H灯管只能配用电感式镇流器。假如配错，将缩短灯管寿命，其接线如图所示。(b)三、其他常用照明设备(一)高压汞灯高压汞灯又叫高压水银灯，是比较新型日勺电光源，由于工作时灯内的气压可达26个大气压，故称“高压”，其重要特点是光效高、寿命长。在广场、车站、码头、工地及道路上被广泛应用。1 .外镇流式高压汞灯(1)构造高外镇流式高压汞灯基本构造如图所示。管内充有一定量时汞和少许氧气。(

11、2)外镇流式高压汞灯的安装外镇流式高压汞灯电路如图所示，比白炽灯多串种镇流器。*220V镇流器控制开关高压汞灯泡安装时注意选用配套的瓷质灯座和镇流器。2 .自镇流式高压汞灯与外镇流式高压汞灯相比无需外加镇流器，在石英放电管外圈串联了段供镇流用H勺铛丝替代镇流器，它不仅协助灯泡点燃，同步还起降压限流和改善光色的作用。构造如图所示。主极2启动电极自镇流式高压汞灯线路简朴、安装以便、效率高、光色好，但寿命短，不耐震。3 .高压汞灯的选用高压汞灯是强光源，规格不-一样，发光强度不一样样。在设计安装时应根据照明场所的大小和所需照度选择高压汞灯的功率。4 .高压汞灯使用注意事项（1）安装前分清是自镇流式还

12、是外镇流式。（2）灯泡应垂直安装。（3）功率偏大时应装散热设备。（4）玻璃壳破碎后应尽快更换。（5）电压波动大H勺电路不适合使用。（二）碘鹤灯热体发光光源，发光强度大，光色好，辨色率高。1 .基本构造基本构造如图所示。管内充有卤族元素碘的蒸气。2 .碘鸨灯的安装碘鸨灯的电路与白炽灯相似，电路如图所示。零线碘铐灯管碘鸨灯在工作时温度很高，在安装时要考虑散热，使用专用的灯架，其安装图如图所示。配套灯架应当注意灯管的安装必须保持水平状态，规定倾角不得不小于4。，灯架固定安装时，离地高度不应不不小于6m。3.碘铛灯使用注意事项（1）电源电压的波动一般不应超过2.5%。（2）使用中严禁采用人工冷却措施。

13、（3）不应作移动光源使用。（4）电源线必须用耐高温的绝缘线，电源与灯管引出脚H勺连接一般用良好瓷接头。练习常用的电光源有哪些？白炽灯、卤筲灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯。3小丁1 .发电按转换H勺能源不一样分为火力发电、水力发电和核能发电。2 .为了减少损耗常采用高压输电。3 .电加热形式可分电阻加热、电弧加热、微波加热、远红外加热和感应加热。4 .电光源根据光产生的机理可以分为两大类：热辐射光源和气体放电光源。热辐射光源发出的光是电流通过灯丝，将灯丝加热到高温辐射而产生的。气体电光源是借助两电极之间H勺气体电离激发而发光H勺。/&布置作业习题八1、2、3、7课题第八章供用电常识及电能转换技术

14、第四节光纤传播第五节电声转换器件第六节电化学转换与光化学转换第七节安全用电与节省用电课型新课讲课班级讲课时数2的教学目a1 .理解光纤传播、光电池的应用。2 .理解电声转换器件的基本工作原理及应用。3 .理解电化学转换口勺基本知识及应用。4 .具有安全用电和节省用电的基本知识。教学重点1 .电光和电化学转换技术及其应用。2 .安全用电的基本知识，接地与接零的概念。教学难点设备的接地和接零。守学情分析夕教学效果教后记A.复习电负荷是怎样分级欧I。电能的输送措施。B.新讲课第四节光纤传播一、光导纤维的基本构造及分类1 .光导纤维是一种传播光束的细而柔韧口勺媒质，其构造如图所示。包层纤芯高度透明且折射率比包层折射率高，使光只能在纤芯内沿直线传播。在工程上实际安装和敷设时常使用由若干根光纤构成的光缆，其构造如图所示。外护套 包带 光纤、2 .分类按材料不一样：石英系列光