建筑电工学

本书是根据*颁发的《电工学课程教学基本要求》，结合建筑类各非电专业的特点编写的。在掌握电工电子基础知识的基础上，侧重基础知识在建筑上的应用，突出工程性和实用性。本书主要内容包括电路理论的基本知识、变压器与电动机、电气设备与控制、建筑电气、模拟电子、电力电子及数字电子等。

前言第1章直流电路111电路的作用与组成部分112电路的基本物理量2121电流2122电压2123电动势313电压和电流的参考方向3131电流的参考方向3132电压与电动势的参考方向3133关联参考方向414欧姆定律415电源的状态5151电源有载工作5152电源开路7153电源短路716基尔霍夫定律8161基尔霍夫电流定律8162基尔霍夫电压定律917电路中电位的概念及计算1118电阻串并联等效变换13181电阻的串联13182电阻的并联1319电源的两种模型及其等效变换14191电压源模型14192电流源模型15193电源两种模型之间的等效变换16110支路电流法18111叠加定理19112戴维南定理21习题22第2章正弦交流电路2721正弦电压与电流27211频率和周期 28212幅值和有效值28213初相位3022正弦量的相量表示法3123电阻元件、电感元件与电容元件33231电阻元件33232电感元件33233电容元件3524单一参数的交流电路36241电阻元件的交流电路36242电感元件的交流电路37243电容元件的交流电路4025电阻、电感与电容元件串联的交流电路4226阻抗的串联与并联47261阻抗的串联47262阻抗的并联4827复杂正弦交流电路的分析与计算5028电路的谐振51281串联谐振51282并联谐振5329功率因数的提高55习题57第3章三相交流电路6031三相电压6032负载星形联结的三相电路6233负载三角形联结的三相电路6634三相功率68习题70第4章磁路和变压器7241磁路72411磁场的基本物理量72412物质的磁性质 73413磁路欧姆定律7542交流铁心线圈76421交流铁心线圈的工作原理76422交流铁心线圈的功率损耗7643电磁铁77431直流电磁铁78432交流电磁铁7944单相变压器80441单相变压器的工作原理80442变压器的外特性 84443变压器的功率损耗及效率84444变压器的基本结构85445变压器的极性8645三相变压器87451三相变压器的工作原理87452三相绕组的联结方式88453三相变压器的联结组89454标准联结组91455电力变压器的容量9246特殊变压器92461自耦变压器92462仪用互感器93习题94第5章三相异步电动机9551三相异步电动机的构造9552三相异步电动机的工作原理97521旋转磁场97522工作原理99523转矩平衡101524功率与效率10153三相异步电动机的转矩与机械特性102531固有机械特性102532人工机械特性10454三相异步电动机的起动104541起动性能104542起动方法10555三相异步电动机的调速108551变频调速108552变极调速109553变转差率调速11056三相异步电动机的制动110561能耗制动110562反接制动110563发电反馈制动11157三相异步电动机的铭牌数据11158三相异步电动机的选择113581功率的选择113582电压和转速的选择114583种类和型式的选择114习题116第6章继电接触器控制系统11861常用控制电器118611组合开关118612按钮118613交流接触器119614中间继电器120615热继电器120616熔断器121617低压断路器12262笼型电动机直接起动的控制线路12263笼型电动机正反转控制12364行程控制12465时间控制12566典型控制电路举例127661加热炉自动上料控制线路127662带式运输机顺序控制系统129习题130第7章可编程序控制器及其应用13271可编程序控制器的基本概念132711可编程序控制器的结构132712可编程序控制器的工作原理134713可编程序控制器的工作方式134714可编程序控制器的特点13672可编程序控制器的基本指令136721梯形图的特点136722基本指令13773可编程序控制器应用举例141731工作台往复运动142732带式运输机顺序控制142习题144第8章建筑配电与用电安全14581电力系统概述145811基本概念145812电力系统的组成146813三相交流电网和电力设备的额定电压147814供电质量要求148815电力负荷的分级14882高、低压配电系统149821变电所系统常用电气设备149822变配电所的主电路（主接线）图举例152823低压配电方式154824低压配电系统的结构和敷设15583安全用电156831电流对人体的伤害156832触电的形式156833漏电保护158834低压配电系统的接地15884建筑防雷164841雷电及危害164842防雷类别165843防雷措施166844防雷装置167习题168第9章建筑电气施工图17091建筑电气施工图概述170911电气施工图的特点170912电气施工图主要组成部分17192强电施工图172921电气系统图172922电气平面图173923电气施工图规定符号173924电气施工图常用标注方法173925电气强电施工图识读的一般要求和方法178926电气照明施工图识读示例17993建筑弱电实例分析187931通信系统187932有线电视系统188933安全防范系统189第10章二极管和晶体管194101半导体的导电特性1941011本征半导体1941012N型半导体和P型半导体195102PN结及其单向导电性1961021PN结的形成1961022PN结的特性197103二极管1971031伏安特性1981032主要参数198104稳压二极管199105晶体管2001051基本结构2001052电流分配和放大原理2011053特性曲线2031054主要参数206106光电器件2071061光敏二极管2071062发光二极管2071063光敏晶体管208习题208第11章基本放大电路211111共发射极放大电路的组成211112放大电路的静态分析2131121用放大电路的直流通路确定静态值2131122用图解法确定静态值214113放大电路的动态分析2151131图解法2151132微变等效电路法217114静态工作点的稳定221115放大电路的频率特性224116射极输出器2251161静态分析2251162动态分析226117多级放大电路229118互补对称功率放大电路2311181对功率放大电路的基本要求2311182互补对称放大电路232习题233第12章集成运算放大器236121集成运算放大器的简单介绍2361211集成运算放大器的特点2361212电路的简单说明2371213主要参数2381214理想运算放大器及其分析依据238122运算放大器在信号运算方面的运用2401221比例运算2401222加法运算2421223减法运算2431224积分运算2441225微分运算2451226电压比较器245习题247第13章直流稳压电源251131整流电路2511311单相半波整流电路2511312单相桥式整流电路2531313三相桥式整流电路254132滤波器2571321电容滤波器（C滤波器）2571322电感电容滤波器（LC滤波器）2581323π形滤波器259133直流稳压电源2591331稳压二极管稳压电路2591332集成稳压电源260习题261第14章电力电子技术263141电力电子器件2631411电力电子器件的分类2631412晶闸管2631413功率晶体管、功率场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管265142可控整流电路2661421单相可控整流电路2661422晶闸管的保护270143逆变电路2711431电压型单相桥式逆变电路2721432电压型三相桥式逆变电路2721433正弦波脉宽调制275144交流调压电路276习题277第15章门电路与组合逻辑电路279151数制279152基本和常用逻辑运算2801521三种基本逻辑运算2801522常用逻辑运算2821523三态输出“与非”门284153逻辑代数2841531逻辑代数运算法则2841532逻辑函数的表示方法2861533逻辑函数的化简2881534应用卡诺图化简289154组合逻辑电路的分析与设计2911541组合逻辑电路的分析2911542组合逻辑电路的设计293155编码器2941551二进制编码器2951552二十进制编码器295156译码器和数字显示2971561二进制译码器2971562二十进制显示译码器299习题301第16章触发器和时序逻辑电路306161双稳态触发器3061611RS触发器3061612JK触发器3091613D触发器3111614触发器逻辑功能的相互转换312162寄存器3131621数码寄存器3131622移位寄存器314163计数器3161631二进制计数器3161632十进制计数器3211633任意进制计数器321164时序逻辑电路的分析323习题325第17章模拟量和数字量的转换331171DA转换器3311711倒T形电阻网络DA转换器3311712DA转换器的主要技术指标334172AD转换器3351721逐次逼近型AD转换器3351722AD转换器的主要技术指标337习题337参考文献338

本书是根据电工学课程教学的基本要求，结合建筑类院校的特点而编写的基础课教材。书中对电工技术必要的基本概念和基础理论做了比较全面的阐述；对变压器、常用低压电器、异步电动机及其典型控制等进行了介绍；详细介绍了建筑电气的基本知识；后介绍了模拟电子、电力电子及数字电子等内容。 本书力求让读者了解电工技术在建筑类专业中的具体应用，内容力求少而精，以实用为原则，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的基础。 根据作者的教学经验，本书的内容安排如下： （1）电工技术基础部分：主要介绍了电路的基本物理量及电路的分析方法。 （2）变压器及电动机部分：介绍了变压器的结构及单相、三相变压器的工作原理，同时重点介绍了三相异步电动机的工作原理、机械特性，并对其起动、调速和制动等内容做了介绍。 （3）电气控制部分：阐述了低压电器及继电器控制的基本知识及PLC的工作原理。结合建筑类专业的特点，介绍了典型的电动机及建筑设备继电器控制和PLC控制系统。 （4）建筑电气部分：介绍了建筑供配电、安全用电、建筑防雷、建筑识图的基本知识，使得建筑类非电专业的读者能够对建筑电气有所了解，对本专业的施工和设计起到很好的协调作用，增强了本书的实用性。 （5）模拟电子部分：主要介绍了基本放大电路、集成运算放大器和直流稳压电源等内容。 （6）电力电子部分：主要介绍了基本的电力电子器件及可控整流、逆变电路。 （7）数字电子部分：主要介绍了门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路及模拟量和数字量的转换等内容。 书中编写了一定数量的例题和习题，这些题目主要针对教学内容的重点和难点展开，具有一定的典型性、示范性和启发性，能更好地引导学生掌握本课程的主要理论和基本概念，培养学生解决工程中实际问题的能力。 本书由天津城建大学组织编写，苏刚任主编，负责全书的策划、组织和统稿工作，并编写第4～7、9章；王秀丽编写第1～3章；第8章由天津市水务局排水管理处郝旭光编写；第10～13章由顾贵芬编写；第14章由范文编写；第15～17章由陈伟芬编写。 由于作者水平有限，书中出现缺点和错误在所难免，希望广大读者批评指正。 编者