【文章內(nèi)容簡介】 要素 :任意時刻正弦交流電的數(shù)值稱為瞬時值。 :交流電在變化中出現(xiàn)的最大瞬時值稱為最大值。 :交流電每變化一次所需的時間稱為周期 — T。 :交流電在 1s內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率 — f。 :角頻率是指交流電在 1s 內(nèi)變化的電角度 — ω。 三者間內(nèi)在的聯(lián)系是： ω =2π f=2π / T :ω =+ψ為相位角，當(dāng) t=0 時，ψ為初相角。 切記： 正弦交流電的三要素是： 最大值、角頻率 (或頻率或周期 )和初相角。 :兩個同頻率的正弦交流電的相位之差稱為相位差。 根據(jù)相位差 ,可以判斷兩個同頻率正弦交流電超前和滯后關(guān)系。 :正弦交流的最大值是有效值的√ 2 倍。 實際工程中，交流儀表所測出的數(shù)值都是有效值 二、單一參數(shù)元件交流 電路 —— 電阻電路、電感電路、電容電路； 要了解： 電阻電路、電感電路、電容電路； 電壓與電流、電阻、感抗和電容的以下關(guān)系： (1)數(shù)量關(guān)系 :電壓有效值大小等于電流與電阻值的乘積（純電阻負(fù)載） 電壓有效值大小等于電流與感抗值的乘積（純電感負(fù)載） 電壓有效值大小等于電流與電抗值的乘積；（純電容負(fù)載） (2)頻率關(guān)系 :電壓與電流同頻率。 (3)相位關(guān)系 :電壓與電流同相位（純電阻負(fù)載） 電壓超前電流相位 900 （純電感負(fù)載） 電流相位超前電壓相位 900（純電容負(fù)載）。 (4)功率 ▲電阻電路中，它等于電壓與電流的 乘積 ,也等于電流的平方乘以電阻或電壓的平方除以電阻。 ▲純電感電路不消耗交流電源能量 ,即有功功率等于零； 而反映能量交換規(guī)模的物理量稱為無功功率 ,它等于電壓與電流的乘積。 ▲純電容電路不消耗交流電源能量 ,即有功功率等于零； 而反映能量交換規(guī)模的物理量稱為無功功率 ,它等于電壓與電流的乘積。 三、 RLC 串聯(lián)電路及電路諧振 (一 )RLC 串聯(lián)電路 由電阻、電感和電容組成的串聯(lián)電路稱為 RLC串聯(lián)電路。 (1)視在功率 S:又稱表觀功率 ,單位為 VA（ KVA )； 其值為電路兩端電壓與電流的乘積 ,它表示電源 提供的總功率 ,反映了交流電源容量的大小。 (2)有功功率 P： 有功功率等于電阻兩端電壓與電流的乘積 ,也等于視在功率乘以功率因數(shù)。 （ 3）無功功率 Q 無功功率等于視在功率乘以功率因數(shù)角的正弦值 S=√ P2+Q2 四、功率因數(shù)的提高 —— 提高功率因數(shù) ,可以降低線路損耗和線路壓降。 提高功率因數(shù)的方法 為了提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù) ,常在負(fù)載兩端并聯(lián)電容器 ,叫并聯(lián)補(bǔ)償。 感性負(fù)載和電容器并聯(lián)后 ,線路上的總電流比未補(bǔ)償時減小 ,總電流和電源電壓之間的相角也減小了 ,這就提高了 線路的功率因數(shù)。 1H411042 掌握三相交流電路聯(lián)接方法 一、三相四線制 —— 電源的星形連接 連接方法： 把發(fā)電機(jī)三個線圈的末端連接在一起 ,成為一個公共端點 (稱中性點， N）；把首端作為與外電路連接的端點。此形式稱為電源的星形連接； 切記規(guī)定： 1）從中性點引出的輸電線稱為中性線 ,簡稱中線 ,俗稱零線 — N，顏色為 淡藍(lán)色； 從三個線圈的始端引出的輸電線叫做端線或相線 ,俗稱火線；三根相線用符號 Ll、 L L3 表示，且分別用 黃、綠、紅色標(biāo)識； 2）由三根相線和一根中線構(gòu)成的供電系統(tǒng)稱為三 相四線制供電系統(tǒng)； 3）三相四線制可輸送兩種電壓 : 一種是端線與端線之間的電壓 ,叫線電壓 。 另一種是端線與中線間的電壓 ,叫相電壓； 且線電壓是相電壓的√３倍。（ 380/220） 切記： 4）在對稱三相負(fù)載的星形聯(lián)接中 ,線電流就等于相電流； 5）線電壓是每相負(fù)載相電壓的√３倍。 三相負(fù)載的星形聯(lián)接問題： 三相負(fù)載不對稱的低壓供電系統(tǒng)中 ,不允許在中線上安裝熔斷器或開關(guān) ,以免中線斷開引起事故。 三、三相負(fù)載的三角形聯(lián)接 把三 相負(fù)載分別接在三相電源的每兩根端線之間 ,稱為三相負(fù)載的三角形聯(lián)接。 切記結(jié)論： 由于作三角形聯(lián)接的各相負(fù)載是接在兩根端線之間 ,因此： 1）負(fù)載的相電壓就是電源的線電壓。但線電流是相電流的√３倍。 2）在對稱三相電壓作用下 ,流過對稱三相負(fù)載中每相負(fù)載的電流應(yīng)相等 ,而各相電流間的相位差仍為 120176。 四、三相負(fù)載的三角形 /星形聯(lián)接選擇原則 —— 負(fù)載作三角形聯(lián)接時的相電壓比作星形聯(lián)接時的相電壓要高√３倍； 依據(jù)三相負(fù)載的額定電壓決定三相負(fù)載的連接方式： —— 若各相負(fù)載 的額定電壓等于電源的線電壓 ,則應(yīng)作三角形聯(lián)接 。 —— 若各相負(fù)載的額定電壓是電源線電壓的 1/√３倍應(yīng)作 Y 形聯(lián)接。 1H411043 熟悉變壓器的工作特性 (一 )變壓器的型號 按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ,變壓器的型號由漢語拼音字母和幾位數(shù)字組成 ,表明變壓器的系列和規(guī)格。 變壓器型號通常由表示相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組線芯等材料符號，以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式組成。 如：電力變壓器型號代號為： D S J L Z SC SG JMB YD BK(C)DDG D單相 S三相 J油浸自冷 L繞組為鋁線 Z有載調(diào)壓； SC三相環(huán)氧樹脂澆注 SG三相干式自冷 JMB局部照明變壓器 YD試驗用單相變壓器 BK(C)控制變壓器（ C為 C型鐵芯結(jié)構(gòu) DDG單相干式低壓大電流變壓器 (二 )變壓器的額定值 (也稱 為銘牌數(shù)據(jù) ) SN:指變壓器的額定視在功率 ,單位為 VA或 KVA。 U1N/ U2N:（線電壓） I1N/I2N ： （線 電流） fN。工業(yè)供用電頻率標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為 50 Hz。 變壓器的銘牌上還標(biāo)明效率、溫升、短路電壓或短路阻抗百分值、連接組別、使用條件、冷卻方式、重量、尺寸等。 (三 )運行特性 變壓器的運行特性主要指 外特性和效率特性。 當(dāng)變壓器的一次繞組電壓和負(fù)載功率因數(shù)一定時 , 二次電壓隨負(fù)載電流變化的曲線 稱為變壓器的外特性。 對于電阻性和感性負(fù)載來說 ,外特性曲線是 稍向下傾斜 的 ,而且功率因數(shù)越低 ,下降得越快。 變壓器的效率特性是指變壓器的傳輸效率與負(fù)載電流的關(guān)系。 如圖所示 ,圖 中橫坐標(biāo)β負(fù)載電流與額定電流的比值 ,為負(fù)載系數(shù) 。變壓器的效率總是小于 1,變壓器的效率與負(fù)載有關(guān)。 空載時 ,縱坐標(biāo)效率η ,隨著負(fù)載增大 ,開始時效率β也增大；但后來因銅損增加很快 , η反而有所減小 ,在不到額定負(fù)載時出現(xiàn)η最大值。 1H411044 熟悉旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作特性 目前廣泛應(yīng)用的異步電動機(jī) ,它具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、運行可靠、維護(hù)方便、啟動容易、成本較低等優(yōu)點 ,但也有調(diào)速困難、功率因數(shù)偏低等缺點。 一、三相 異步電動機(jī) 銘牌數(shù)據(jù) ：例如 :Yl60L4。 Y表示 (籠型 )異步電動機(jī)； 160一表示機(jī)座中 心高為 160mm； L表示長機(jī)座 (S 表示短機(jī)座 ,M表示中機(jī)座 )； 4一表示 4 極電動機(jī) 。 指電動機(jī)定子繞組應(yīng)加的 線 電壓有效值 ,即電動機(jī)的額定電壓。 ：指電動機(jī)所用交流電源的頻率 ,50Hz。 指在額定電壓、額定頻率下滿載運行時電動機(jī) 軸上輸出 的機(jī)械功率 ,即額定功率。 指電動機(jī)在額定運行 (即在額定電壓、額定頻率下輸出額定功率 )時定子繞組的 線 電流有效值 ,即額定電流。 ：指電動機(jī)在額定電壓下 ,三相定子繞組應(yīng)采用的聯(lián)接方法。 （星接或角接） ：按電動 機(jī)所用絕緣材料允許的最高溫度來分級的。 目前一般電動機(jī)采用較多的是 E 級絕緣和 B 級絕緣。 二、三相異步電動機(jī)的特性 :電源電壓一定時 ,異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 n與電磁轉(zhuǎn)矩 Tem 的關(guān)系稱為機(jī)械特性。 電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比。 :電源電壓和頻率為額定值時 ,電動機(jī)定子電流 I、轉(zhuǎn)速 n、定子功率因數(shù) COSψ 1效率 η 與電動機(jī)輸出機(jī)械功率 P2之間的關(guān)系 ,稱為電動機(jī)的工作特性。 工作特性可以用相應(yīng)的曲線來表示 ,如圖 1H4110442 所示。 此特性要理解： 定子電流 I、轉(zhuǎn)速 n、定子功率因數(shù) COSψ 1效率η與電動機(jī)輸出機(jī)械功率 P2之間的關(guān)系 ,稱為電動機(jī)的工作特性。 1H411050 自動控制系統(tǒng)類型、組成和自動控制方式 1H411051 掌握自動控制的方式 按照不同的目的和要求，自動控制方式可分為 簡單控制系統(tǒng) 、 串級控制系統(tǒng) 、 前饋控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)、均勻控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)、選擇性控制系統(tǒng)。 P2 生產(chǎn)過程中 80﹪ 左右的控制系統(tǒng)是 簡單控制系統(tǒng) 。以提高系統(tǒng)質(zhì)量為目的的復(fù)雜控制系統(tǒng)，主要有串級控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)；滿足某些特定要求的控制系統(tǒng)，主要有比值控制系統(tǒng)、均勻控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)、選擇 性控制系統(tǒng)。 一、簡單控制系統(tǒng) 簡單控制系統(tǒng)通常是指由一個控制器、一個執(zhí)行器（控制閥）、一個被控對象、一個檢測元件和一個變送器所組成的單閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)，也稱為單回路控制系統(tǒng)。 在簡單控制系統(tǒng)中，檢測元件和變送器用來檢測被控變量并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號。當(dāng)系統(tǒng)受到擾動影響時，測量信號與設(shè)定值之間就有偏差，檢測變送信號在控制器中與設(shè)定值相比較，并將其偏差值按一定的控制規(guī)律運算，輸出控制信號驅(qū)動執(zhí)行器（控制閥）改變操縱變量，使被控變量回到設(shè)定值上。 統(tǒng)的 特點 （ 1）結(jié)構(gòu)簡單； （ 2）所需的自動化裝置數(shù)量少、投資低、操作維護(hù)也比較方便； （ 3）在一般情況下容易滿足控制質(zhì)量要求。 二、串級控制系統(tǒng) 串級控制系統(tǒng)是一種常用的復(fù)雜控制系統(tǒng)。它由兩個控制器串聯(lián)連接組成，一個控制器的輸出作為另一個控制器的設(shè)定值，在結(jié)構(gòu)上具有以下特征： （ 1）將原被控對象分解為兩個串聯(lián)的被控對象； （ 2）以連接分解后的兩個被控對象的中間變量為副被控變量，構(gòu)成一個簡單控制系統(tǒng)，成為副控制系統(tǒng)、副回路或副環(huán)； （ 3）以原對象的輸出信號為主被控變量，即分解后的第 二個被控對象的輸出信號，構(gòu)成一個控制系統(tǒng)，稱為主控制系統(tǒng)、主回路或主環(huán)； （ 4）主控制系統(tǒng)中控制器的輸出信號作為副控制系統(tǒng)控制器的設(shè)定值，副控制器的輸出信號作為主被控對象的輸入信號； （ 5）主回路是定值控制系統(tǒng)，對主控制器的輸出而言，副回路是隨動控制系統(tǒng)，對進(jìn)入副回路的擾動而言，副回路是定值控制系統(tǒng)。 特點 （ 1）由于副回路的存在，改善了對象的動態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率； （ 2）能迅速克服進(jìn)入副回路擾動的影響，提高系統(tǒng)的抗擾動能力； （ 3）對負(fù)荷變化有一定的自適應(yīng)能力。 三、前饋控制系 統(tǒng) 前饋控制系統(tǒng)主要是根據(jù)擾動的大小來進(jìn)行控制的系統(tǒng)，和反饋控制系統(tǒng)相比，具有快速及時的特點，但是不容易做到完全補(bǔ)償。 在前饋控制系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)擾動，控制器將直接所測得的擾動大小和方向，按一定規(guī)律實施控制作用，補(bǔ)償擾動對被控變量的影響。由于擾動發(fā)生后，在被控變量還未出現(xiàn)變化時，控制器就已經(jīng)進(jìn)行控制，所以稱此種控制為前饋控制。這種前饋控制作用如能夠恰到好處，可以使被控變量不再因擾動作用而產(chǎn)生偏差，因此它比反饋控制及時。 特點 （ 1）前饋控制是一種開環(huán)控制； （ 2）前 饋控制是一種按擾動大小進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目刂疲? （ 3）前饋控制使用的是視對象特性而定的專用控制器； （ 4）一種前饋控制作用只能克服一種擾動； （ 5）前饋控制只能抑制可測不可控的擾動對被控變量的影響； （ 6）在實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，影響被控變量的擾動因素很多，不可能對每個擾動都設(shè)計一套獨立的前饋控制系統(tǒng)； （ 7）對不可測的擾動無法實現(xiàn)前饋控制。 四、其他控制系統(tǒng) （比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)） 均勻控制系統(tǒng)是在連續(xù)生產(chǎn)過程中各種設(shè)備前后緊密聯(lián)系的情況下提出來的特殊的液位（或氣壓） 流量控制系統(tǒng)，其目的在于使液位保持在 一個允許的變化范圍，而流量也保持平穩(wěn)。從結(jié)構(gòu)上看，它可以是簡單控制系統(tǒng)，也可以是其他控制系統(tǒng)。 （取代調(diào)節(jié)系統(tǒng)） 自動保護(hù)控制系統(tǒng)是把由工藝的限制條件所構(gòu)成的邏輯關(guān)系，疊加到正常的自動控制系統(tǒng)上去的一種組合邏輯方案。在正常工況下，由一個正常的控制方案起作用，當(dāng)生產(chǎn)操作趨向限制條件時，另一個用于防止不安全情況的控制方案將取代正常情況下工作的控制方案，直到生產(chǎn)操作重新回到允許范圍以內(nèi)，恢復(fù)原來的控制方案為止。 一臺控制器的輸出信號同時控制兩個或兩個以上的控制閥的控制系統(tǒng)就是 分程控制系統(tǒng)。其目的包含兩方面，一是從改善控制系統(tǒng)的品質(zhì)角度出發(fā)，分程控制可以擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍，使系統(tǒng)更為合理可靠；二是為了滿足某些工藝操作的特殊要求。 1H411052 熟悉自動控制系統(tǒng)的分類 1．按 給定信號 的特征分：恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)