第10章 三相异步电动机的基本性能
[内容]
异步电动机的基本性能主要包括工作特性、起动性能和调速性能。本章重点研究这些基本性能，并对三相异步电动机在不对称电压下运行的性能及单相异步电动机进行简要介绍。
[要求]
● 掌握异步电动机的性能指标及其含义，了解异步电动机的工作特性。 ●
掌握笼型电动机的Y －D 及自耦变压器降压起动的方法及特点。 ● 掌握绕线转子异步电动机转子串电阻起动的方法及特点。
● 掌握变极调速、变频调速、绕线转子电动机转子串电阻调速及串级调速的方法与特点。 ● 掌握电磁转差离合器的工作原理，了解电磁调速异步电动机的结构特点。
● 掌握三相异步电动机在不对称电压下的运行性能。
● 掌握单相异步电动机的类型及运行性能。
10.1 三相异步电动机的性能指标与工作特性
一、异步电动机的性能指标
为了保证电动机能够满足生产机械的需要，国家标准对电动机的性能指标作了具体规定。异步电动机的性能指标主要有五项，分别是：额定效率N η、额定功率因数N ?cos 、最大转矩倍数、起动转矩倍数和起动电流倍数。其中，N T T /max N st T T /N st I I /N η和N ?cos 是反映电动机出力能力的指标，称为力能指标；是反映电动机短时间承受过负载能力的指标，称为过载能力；和是反映电动机起动性能的指标。
N T T /max N st T T /N st I I /二、异步电动机的工作特性
图10.1.1 异步电动 机的工作特性
异步电动机的工作特性是指在额定电压和额定频率下，电动
机的转速n 、输出转矩T 、定子电流21I 、s 功率因数co 1?、效率η
等随输出功率2P 变化的关系曲线。工作特性可以通过试验测得，
也可以利用等效电路计算得到。图10.1.1为三相异步电动机的工作
特性曲线。下面分别加以说明。
1．转速特性2()n f P =
空载时，输出功率=0，转子转速接近于同步转速，即2P 1n n ≈。负载增加时，转速将下降，旋转磁场以较大的转差速度n n n n ?=Δ1切割转子，使转子导体中的感应电动势及电流增加，以便产生较大的电磁转矩与机械负载转矩相平衡。额定运行时，转差率很小，一般=0.01～0.06，相应的转速N s 11)94.0~99.0()1(n n s n N N =?=。这表明负载由空载增加到额定时，转速仅下降1~6%，故转速特性n 2()n f P =是一条稍微向下倾斜的曲线。
2．转矩特性22()T f P = 由输出转矩n
P T 2255.9=可知，如果为常数，则与成正比，即应该是一条通过原点的一条直线。但随负载增加时，转速n 略有下降，故转矩特性是一条略微上翘的曲线。
n 2T 2P 2()T f P =222()T f P =3．定子电流特性12()I f P =
由磁动势平衡方程式102
()I I I ′=+?&&&可知，空载时，转子电流02≈′I ，定子电流。当负载增加时，转速下降，转子电流增大，定子电流也相应增加。因此定子电流01I I ≈1I 随输出功率增加而增加。
2P 4．定子功率因数特性12cos ()f P ?=
空载时，定子电流主要是无功性质的励磁电流，故功率因数很低，约为0.2左右。负载后，由于要输出一定的机械功率，根据功率平衡关系可知，输入功率将随之增加，即定子电流中的有功分量随之增加，所以功率因数逐渐提高。在额定负载附近，功率因数将达到最大数值，一般为0.8～0.9。负载超过额定值后，由于转速下降较多，转差率增大较多，转子漏抗迅速增大，转子功率因数角s 2
212R sX tg ?=?增大较快，故转子功率因数2cos ?将下降，于是转子电流无功分量增大，与之相平衡的定子电流无功分量也增大，致使电动机功率因数1cos ?下降。
5．效率特性2()f P η=
电动机在正常运行范围内，其主磁通和转速变化很小，铁心损耗Fe p 和机械损耗mec p 基
本不变，故称为不变损耗；而铜损耗1Cu Cu 2p p +和附加损耗ad p 是随负载变化而变化的，所以称为可变损耗。 根据效率公式p
P p P P Σ+Σ?==2121η可知，空载时，20P =，0η=。负载运行时，随着增加，2P η也随之增加。当负载增加到可变损耗与不变损耗相等时，效率达最大值。此后负载增加，由于定、转子电流增加，可变损耗增加很快，效率反而降低。对中小型异步电动机，通常在(0.75～1)范围内效率最高。异步电动机的效率通常在74%~94%之间，电动机的容量越大，其额定效率越高。
N P 由于额定负载附近的功率因数和效率均较高，因此电动机应运行在额定负载附近。所以电动机容量的选择要与负载容量相匹配，若电动机容量选择过大，电动机长期处于轻载运行，效率及功率因数均较低，很不经济。
10.2 三相异步电动机的起动
电动机的起动是指电动机接通电源后，由静止状态加速到稳定运行状态的过程。对异步电动机起动性能的要求，主要有以下两点：
(1)起动电流要小，以减小对电网的冲击。
(2)起动转矩要大，以加快起动过程，缩短起动时间。
本节分别介绍笼型转子异步电动机和绕线转子异步电动机的起动方法及其性能特点。
一、三相笼型异步电动机的起动
笼型异步电动机的起动方法有两种：直接起动和降压起动。下面分别进行介绍。
1．直接起动
直接起动也称全压起动。起动时，电动机定子绕组直接接入额定电压的电网上。这是一种最简单的起动方法，不需要复杂的起动设备，但是它的起动性能较差。表现为：
(1)起动电流大
st I 对于普通笼型异步电动机，起动电流倍数N st I I I k /==4～7。起动电流大的原因是：起动瞬间n =0，主磁场以同步转速n 1切割转子，所以转子感应电动势及转子电流很大，根据磁动势平衡关系，定子电流也必然很大。也可以用等效电路来解释：起动瞬间，n =0，s =1,附加电阻012=′?R s
s ，电动机相当于短路状态，所以起动（短路）电流很大。
(2)起动转矩不大
st T 对于普通笼型异步电动机，起动转矩倍数N st T T T k /==1～2。为什么起动电流大而起动
转矩并不大呢? 这可以从转矩特性物理表达式22
0T cos ?I C T em ′Φ=来说明： 首先，起动时的转差率(s =1)远大于正常运行时的转差率(s =0.01～0.06)，起动时转子电路的功率因数角2
212R X s tg ′′=??很大，转子的功率因数2cos ?很低(一般只有0.2左右)，因此，起动时虽然大，但其有功分量2
I ′22cos ?I ′并不大，所以起动转矩不大。 其次，由T 形等效电路可知，起动时，11212
1U Z I Z I E st st ≈≈′≈，即约为额定值的一半，从而导致起动瞬间约为额定值的一半，这是造成起动转矩不大的另一个原因。 1E 0Φ 通过以上分析可见，笼型异步电动机直接起动时，起动电流大，而起动转矩不大，这样的起动性能是不理想的。过大的起动电流不仅会造成电网电压波动，而且对电动机本身也产生不利影响。因此，直接起动一般只在小容量电动机中使用，如7.5 kW 以下的电动机可采用直接起动。当电动机容量较大时，应采用下面介绍的降压起动方法。
2．降压起动
降压起动的目的是限制起动电流。起动时，通过起动设备，使加到电动机上的电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值时，再使电动机承受额定电压，保证电动机在额定电压下稳定工作。降压起动虽然降低了起动电流，但同时起动转矩将随电压的平方关系减小，所以此方法只适用于电动机的空载和轻载起动。
下面介绍两种常用的降压起动方法。
（1）Y －D 降压起动
Y －D 降压起动，即星形－三角形降压起动，只适用于正
常运行时定子绕组为三角形联结的电动机。起动接线原理图如
图10.2.1所示，起动时先将开关S2投向“起动”侧，将定子
绕组Y 联结，然后合上开关S1进行起动。此时，定子每相绕组电压为额定电压的31
，从而实现了降压起动。待转速上升
D
至一定数值时，将S2投向“运行”侧，恢复定子绕组D 联结，使电动机在全压下运行。 设电动机额定电压为，短路阻抗为，由简化等效电路可得：
N U s Z Y 联结时的起动电流为
s stY Z U I 3N
= （10.2.1）
D 联结时的起动电流(线电流)，即直接起动电流为
s
stD Z U I N 3= （10.2.2） 将式（10.2.1）与（10.2.2）相比，得到起动电流减小倍数为
3
1=stD stY I I （10.2.3） 由于起动转矩与相电压的平方成正比，故起动转矩减小倍数为
3
1)3/(2==N N
stD stY U U T T （10.2.4） 可见，采用Y -D 降压起动，其起动电流和起动转矩都减小到直接起动时的
31。 Y -D 降压起动操作方便，起动设备简单，应用较为广泛，但它仅适用于正常运行时定子绕组为三角形联结的电动机。4kW 以上的一般用途中小型异步电动机的定子绕组都采用三角形联结，可以采用Y -D 降压起动。
（2）自耦变压器降压起动
这种起动方法是通过自耦变压器把电压降低后再加到电动机定子绕组上，以达到减小起动电流的目的，其接线原理图如图10.2.2(a)所示。
起动时，把开关S2投向“起动”侧，并合上开关S1，这时自耦变压器一次绕组加全电压，而电动机定子电压为自耦变压器二次抽头部分的电压，电动机在低压下起动。待转速上升至一定数值时，再把开关S2切换到“运行”侧，切除自耦变压器，电动机在全压下运行。
自耦变压器降压起动时的一相电路如图10.2.2(b)所示。
是自耦变压器一次侧相电压,也是电动机直接起动时的额定相电压；N U 1
U ′是自耦变压器二次侧相电压，也是电动机降压起动时的相电压。设自耦变压器的变比为，则
a k st
st a I I U U k ′′=′=11N （10.2.5） 式中，是自耦变压器二次侧电流，也是电压降至st I 1
′1U ′后流过定子绕组的起动电流；st I ′是自变压器一次侧的电流，也是降压后电网供给的起动电流。设电动机的短路阻抗为，则 s Z 直接起动时的起动电流为 s
st Z U I N = （10.2.6） 降压后自耦变压器二次侧供给电动机的起动电流为
s
a s st Z k U Z U I /N 11=′=′ （10.2.7） 自耦变压器一次侧的电流，即电网提供的起动电流为 st a
s a st a st
I k Z U k I k I 2N 21111==′=′ （10.2.8） 电网提供的起动电流减小倍数为
21a
st st k I I =′ （10.2.9） 起动转矩减小倍数为 2211)(a
N st st k U U T T =′=′ （10.2.10） 可见，采用自耦变压器降压起动时，起动电流和起动转矩都降低到直接起动时的
21a k 。 自耦变压器降压起动的优点是不受电动机绕组联结方式的影响，其缺点是设备体积大、投资高。这种起动方法在10kW 以上的三相异步电动机中得到了广泛应用。
自耦变压器二次侧一般有三个抽头，可根据需要选用。起动用自耦变压器有QJ 2和QJ 3两个系列。QJ 2型的三个抽头比（即
a k 1）分别为55%、64%、73%；QJ 3型的三个抽头比分别为40%、60%、80%。
[例10.2.1] 一台三相笼型异步电动机，kW 75N =P ，min r/1470N =n ，，定子三角形联结，，起动电流倍数V 380N =U A 5.137N =I 5.6I =k ，起动转矩倍数。若带半载起动，且要求起动电流不超过4倍的额定电流，试分析：(1)能否采用Y -D 降压起动？(2)能否采用自耦变压器降压起动？
2.1T =k ［解］（1）若采用Y -D 降压起动
起动电流 N N N N I 417.25.6313131I I I I k I I stD stY <=×===
（满足要求） 起动转矩 N N N N T 5.04.02.13
13131T T T T k T T stD stY <=×===（不满足要求） 因为起动转矩不满足要求，所以不能采用Y -D 降压起动。
（2）采用自耦变压器降压起动
选用QJ 2系列自耦变压器，其电压抽头比为55%、64%、73%。
选用55%抽头时：
起动电流 N N N 2I 22497.15.655.011I I I I k k I k I N a
st a st <=×===′（满足要求）
起动转矩 N N N 2N T 225.0363.02.155.011T T T T k k T k T a
st a st <=×===′（不满足要求） 选用64%抽头时，计算结果与上相似，起动转矩也不满足要求。
选用73%抽头时：
起动电流 N N N 2I 22446.35.673.011I I I I k k I k I N a
st a st <=×===′（满足要求） 起动转矩 N N N 2N T 225.064.02.173.011T T T T k k T k T a st a st
>=×===′（满足要求） 因此，可以选用抽头比为73%的自耦变压器降压起动。
二、三相绕线型异步电动机的起动
三相笼型异步电动机直接起动时，起动电流大，起动转矩不大；降压起动时，虽然减小了起动电流，但起动转矩也随电压的平方关系减小，因此笼型异步电动机只能用于空载或轻载起动。在需要较大起动转矩的应用场合，不得不选择价格较高的绕线转子异步电动机。绕线型异步电动机的主要特点是可以在转子回路中接入附加电阻，来改善起动和调速性能。
从等效电路分析可知，转子回路串入电阻可以减小起动电流；从转矩特性曲线分析可知，转子回路串入电阻可以增大起动转矩。因此，绕线型异步电动机都采用转子串电阻的方法进行起动。转子回路串入的外接电阻通常有起动变阻器和频敏变阻器两种。
1．转子回路串起动变阻器起动
绕线型异步电动机转子串起动变阻器的接线如图10.2.3所示。转子三相绕组引线分别接到三个滑环上，经电刷外接三相对称电阻（起动变阻器）。在起动过程中，为了保持较大的加速转矩，缩短起动时间，随转速上升要逐级切除所串入的起动电阻。起动结束时，起动变阻器退出，并将转子回路短路。
步电动机转子串两级电阻起动过程中的转矩特性曲线如图10.2.4所示。起动时，转子串入全部起动电阻，转矩特性如图中曲线1所示，起动转矩图10.2.4三相绕线异步电动机 转子串电阻的转矩特性
起动变阻器
图10.2.3 三相绕线异步电动机
转子串起动变阻器起动
异st T 接近最大转矩，电动机从a 点开始加速。随着转速上升，转矩将减小，当转矩小于切换转矩时（b 点），切除一段起动电阻，工作点跃变到转矩特性曲线2上的c 点，电动机继续在较大的转矩下升速。就这样随转速的终到达 f 点，电磁转矩与负载转矩平衡时，电动机就在该点稳定运行。
整个起动过程中起动转矩都保持在较大的数值（接近最大转矩），所以绕线型异步电动机能够实现重载起绕线型异步电动机采用转子串接电阻起动时，若想在起动过程中保持有较大的起动转矩且
起动平稳，
从结构上看，它好像一个没有二次绕组的三相心式变压器。然后接到转子滑环上，如图10.2.5(a)所示。图10.2.5(b)为频敏变阻器的每相等效电路，其1m m max T t T 升高逐级切除电阻，直到起动电阻被全部切除，工作点回到未串电阻的转矩特性曲线3上，最可见，转子回路串入起动变阻器起动时，通过分级切除起动电阻，使动。对于起动困难的机械，如吊车、卷扬机、铲土机等大多采用绕线转子异步电动机。
2．转子串接频敏变阻器起动
则必须采用较多的起动电阻级数，这必然导致起动设备复杂化。为了解决这个问题，可以采用频敏变阻器起动。
频敏变阻器是一个铁损耗很大的三相电抗器，
它的铁心是用较厚的钢板叠成，三相绕组分别绕在三个铁心柱上并作星形联结，中R 为频敏变阻器的绕组电阻，X 为带铁心绕组的电抗，R 为反映铁损耗的等效电阻。因为
频敏变阻器的铁心用厚钢板制成，所以铁损耗较大，对应的R m 也较大。
(a)接线图 (b)一相等效电路
图10.2.5 三相绕线异步电动机转子串频敏变阻器起动 用频敏变阻器起动的过程如下：起动时触点S2断开，转子串人频敏变阻器，当触点S1闭合时，电动机接通电源开始起动。起动瞬间，转速n =0，转差率s =1，转子电流频率f 2=sf 1= f 1 (最大)，频敏变阻器铁心中与频率平方成正比的涡流损耗最大，即铁损耗较大，反映铁损耗大小的等效电阻R m 较大，此时相当于转子回路中串人一个较大的起动电阻。起动过程中，随着n 上升，s 减小，f 2=sf 1逐渐减小，频敏变阻器的铁损耗逐渐减小，R m 也随之减小，这相当于在起动过程中逐渐切除转子回路串人的起动电阻。起动结束后，触点S2闭合，切除频敏变阻器，转子电路直接短路。
因为频敏变阻器的等效电阻R m 是随频率f 2的变化而自动变化的，因此称为“频敏”变阻器。它相当于无触点变阻器，在起动过程中能自动、无级地减小电阻。如果参数选择适当，可以在起动过程中保持转矩近似不变，使起动过程平稳、快速。频敏变阻器的结构简单，运行可靠，使用维护方便，因此应用广泛。
10.3 三相异步电动机的调速
三相异步电动机是电力拖动系统中的主要动力源。由于许多生产机械需要调速运行，所以要求对电动机进行调速。调速性能好的电动机不仅能满足各种生产机械的要求，还能达到节能的目的。
根据异步电动机的转速公式 1160(1)(1)
f n s n s p
=?=? （10.3.1） 可知，异步电动机有下列三种基本调速方法：
（1）改变定子极对数p 调速。
f调速。
（2）改变电源频率
1
s
（3）改变转差率调速。
其中改变转差率调速，主要是绕线转子电动机的转子串电阻调速和串级调速。另外，由电磁转差离合器构成的电磁调速异步电动机也属于改变转差率调速。下面对各种调速方法及其性能特点作简要介绍。
一、变极调速
f不变的条件下，改变电动机的极对数p，电动机的由式（10.3.1）可见，在电源频率
1
同步转速n1就会变化。极对数减少一半，同步转速就增加一倍，因为转差率s近似不变，所以电动机的转速也近似增加一倍。即电动机的转速n随极对数p近似成反比变化。
要改变电动机的极数，当然可以在定子铁心槽内嵌放两套不同极数的三相绕组，但从制造的角度看，这种方法很不经济。通常是利用改变定子绕组接法来改变极数，这种单绕组变极调速电动机称为多速电动机。由于电动机产生恒定电磁转矩，实现机电能量转换的条件是定子和转子具有相同的极数，因此在改变定子极数的同时，必须改变转子的极数。因为笼型电动机的转子极数能自动地跟随定子极数的变化，转子磁场极数始终与定子磁场极数相同，所以变极调速只适用于笼型电动机。
1．变极原理
下面以4极变2极为例，说明定子绕组的变极原理。图10.3.1画出了4极电机U相绕组的两个线圈，每个线圈代表U相绕组的一半，称为半相绕组。两个半相绕组顺向串联(头尾相接)时，根据线圈中的电流方向，可以看出定子绕组产生4极磁场，即2p=4，磁场方向如图10.3.1(a)中的虚线或图10.3.1(b)中的?、⊙所示。
如果将两个半相绕组的连接方式改为图10.3.2所示，使其中的一个半相绕组中的电流反向，这时定子绕组便产生2极磁场，即2p =2。由此可见，使定子每相的一半绕组中的电流改变方向，就可改变磁极对数。
2U U2′?
2. 变极绕组接线方式
图10.3.3 示出了两种常用的变极绕组接线方式，其中图(a)由三角形联结改接成并联的双星形联结（D/YY ），即低速时接成D 联结，高速时接成YY 联结；图(b)由单星形联结改接成并联的双星形联结（Y ／YY ），即低速接成Y
联结，高速时接成YY 联结。由图可见，这两种接线方式都
是使每相的一半绕组内的电流改变了方向，因而定
子磁场的极对数减少一半。
必须指出，当改变定子绕组接线时，必须同时
改变定子绕组的相序(对调任意两相绕组出线端)，
以保证调速前后电动机的转向不变。这是因为在电
机定子圆周上，电角度=p ×机械角度，当p =1时，U 、
V 、W 三相绕组在空间分布的电角度依次为0o 、
120o 、240o ；而当p =2时，U 、V 、W 三相绕组在空间分布
的电角度变为0o 、120o ×2=240 o 、240o ×2=480 o （即
120o ）
。可见，变极前后三相绕组的相序发生了变化，因此变极后只有对调定子两相绕组出线端，才能保
证电动机的转向不变。
变极调速的主要优点是设备简单、经济性好。缺点是分级调速平滑性差、电动机出线端头也较多。
二、变频调速
当改变电源频率f 1时，旋转磁场转速n 1与频率成正比变化，异步电动机的转速n 也将近似成正比变化。所以，连续调节电源频率，就可以平滑地改变电动机的转速。
但是，单一地调节电源频率，将导致电动机的运行性能变差。由公式可知，若端电压不变，则当频率减小时，主磁通将增加，这将导致磁路过分饱和，励磁电流增大，功率因数降低，铁心损耗增大；而当增大时，01111144.4Φ=≈w k N f E U 1U 1f 0Φ1f 0Φ将减少，电磁转矩及最大转矩将下降，过载能力会降低。因此，为了保持电动机良好的运行性能，在调频调速时，总希望维持不变。由下式
0Φ0111
11144.4Φ=≈w k N f E f U （10.3.2） 可见，要维持不变，则必须保持不变。因此，在调频调速过程中，电压应与频率成正比变化。
0Φ11/f U 变频调速的优点是调速范围大、平滑性好，但需要一套电压与频率可同时调节的变频电源。变频电源（也称变频器）有两类：一类是交-直-交变频器，它是先将工频交流电通过整流器变成直流，然后再经过逆变器将直流变成可控频率的交流；另一类是交-交变频器，它是将工频交流直接变换成可控频率的交流。交流调速系统较复杂，设备投资较高。近年来，由于电力电子技术的发展，晶闸管变频技术已经成熟，各种变频电源的迅速发展。
产品不断进入市场，推动了交流调速
三、绕线型电动机的转子串电阻调速
绕线型异步电动机的转子回路串电阻调速属于改
变转差率调速，其调速原理可用转矩特性来分析。图
10.3.4给出了不同转子电阻值时的转矩特性曲线，设
负载转矩T N 保持不变，转子未串电阻时，电动机稳定
运行在a 点。随着转子电阻的增大，电动机稳定运行点
变为b 点或c 点，其转差率变大，电动机的转速下降。 当负载转矩恒定，即恒转矩调速时，由电磁转矩参数表达式可知，s
R 2=常数。若使转差率由变为（或转速由变为），则转子回路应串入的电阻值可用下式计算：
s s ′n n ′s R s R R s R s ′
+=22 （10.3.3） 2)1(R s
s R s ?′= （10.3.4） 转子串电阻调速方法简单，但转子串入电阻将使铜耗增加，降低了电动机的效率。
四、绕线型电动机的串级调速
在负载转矩不变的条件下，异步电动机的电磁功率1Ω=em em T P =常数，而转子铜损耗（）与转差率成正比，所以转子铜损耗又称为转差功率。转子串电阻调速时，转速调得越低，转差功率越大，输出功率越小，效率就越低，所以转子串电阻调速很不经济。
em Cu sP p =2如果在转子回路中不串电阻，而是串入一个与转子电动
势频率相同、相位相反的附加电动势，如图10.3.5
所示,通过改变的大小，同样可以实现调速，这种调速方
法称为异步电动机的串级调速。串级调速时，转差功率中仅
有一小部分被转子绕组电阻所消耗，而其余大部分都被产生
的装置回馈到了电网，即使在低速运行时，电动机也具
有较高的效率。 s E 2ad E ad E ad
E 图10.3.5 串级调速原理图
串级调速的基本原理是：设负载转矩保持不变，转子串入后，将立即引起转子电流减小，即
ad E 2I 22222222
222)()(X s R s E E sX R E sE I ad ad
+?=+?= （10.3.5）
而电动机的电磁转矩22
0cos ?I C T T em ′Φ=也随减小而减小，于是电动机开始减速，转差率2I
s 增大，由式（10.3.5）可知，随着增大，转子电流开始回升，也相应回升，直到转速降至某个值，回升到使得复原到与负载转矩平衡时，减速过程结束，电动机便在低速下稳定运行。显然，转子回路串接附加电动势可以调节电动机的转速，串入反相位的越大，电动机的转速越低。
s 2I em T 2I em T ad E 引入附加电动势的方法是在转子侧采用“交－直－交”变换器，将转差功率整为直流，再逆变为交流回馈至电网。与转子串电阻调速相比，提高了电动机的效率。串级调速的性能比较好，但产生附加电动势的装置比较复杂，设备费用较高，且在低速时电动机的过载能力较低，因此串级调速主要应用于调速范围不大（一般为2~4）的场合，如通风机和提升机等。
ad
E &五、电磁调速异步电动机
电磁调速异步电动机是一种交流恒转矩无级调速电动机。它由笼型异步电动机、电磁转差离合器、测速发电机和控制器组成，如图10.3.6所示。电磁调速异步电动机起调速作用的部件是电磁转差离合器，下面对其结构和工作原理进行简要介绍。
图10.3.6 电磁调速异步电动机结构图
图10.3.7 电磁调速异步电动机的原理图
1．电磁转差离合器的结构
从原理上讲，电磁转差离合器也是一台异步电动机，只是结构比普通异步电动机简单的多，它主要由电枢和磁极两部分组成，如图10.3.7(a)所示。
电枢：是主动部分。它是由铸钢制成的圆筒，用联轴器与异步电动机的转子相连接，并随异步电动机一起转动。
磁极：是从动部分。它由铁心和励磁线圈两部分组成，励磁线圈通过滑环和电刷装置接到晶闸管整流的直流电源上。磁极通过联轴器与机械负载直接连接。
电枢和磁极之间在机械上是分开的，各自独立旋转。
2．电磁转差离合器的工作原理
如图 10.3.7(b)所示，磁极上的励磁线圈通入直流电流并产生恒定的磁场（N 、S ），电枢由异步电动机拖动，并以转速n 沿逆时针方向旋转，此时电枢因切割直流励磁磁场而产生涡流，其方向由右手定则确定。图示瞬间，涡流方向为上?、下⊙。此涡流与直流励磁磁场相互作用，使电枢受到电磁力F 作用，其方向由左手定则确定，如图所示。根据作用力与反作用力大小相等、方向相反的原则，可以确定磁极转子受到的电磁力F ′的方向与F 的方向相反。电磁力在磁极转子上形成电磁转矩，其方向与电枢旋转方向相同，此时磁极转子便带着机械负载顺着电枢旋转方向以转速旋转。
F ′n ′电磁转差离合器的工作原理与异步电动机相同。异步电动机工作时，转子转速必须小于n
磁场同步转速，即。同理，电磁转差离合器工作时，其磁极转子的转速n 必须小于电枢（异步电动机）的转速，即1n 1n n <′n n n <′。若n n =′，则电枢与磁极间便无相对运动，就不会在电枢中产生涡流，也就不会产生电磁转矩，当然磁极就不会旋转了。也就是说，电磁转差离合器必须有转差才能工作，所以电磁调速异步电动机又称为电磁滑差电动机。
电磁转差离合器的转差率和磁极转子的转速分别为
n
n n s ′?=′ （10.3.6） n s n )1(′?=′ （10.3.7）
3．电磁转差离合器的调速过程
调节直流励磁电流的大小，可以平滑地调节机械负载的转速。设负载转矩保持不变，其调速过程如下：
当增大励磁电流时，磁场增强，涡流增大，电磁转矩增大，于是电磁转矩大于负载转矩，负载转速n 上升；随着上升，磁场与电枢的相对速度减小，涡流开始减小，电磁转矩随之减小，当电磁转矩减小（恢复）到与负载转矩平衡时，负载便在较高的转速下稳定运行。即增大励磁电流时，负载转速上升。同理，减小励磁电流时，负载转速下降。
′n ′4．电磁调速异步电动机的特点及应用
电磁调速异步电动机的优点是结构简单、运行可靠、维修方便；调速范围大（可达10:1）、调速平滑，可实现无级调速。其缺点是涡流损耗大，效率较低。
电磁调速异步电动机广泛应用于纺织、印染、造纸、船舶、冶金和电力等工业部门的许多生产机械中。例如，火力发电厂中的锅炉给煤机的原动机就使用这种电动机。
*10.4 三相异步电动机在不对称电压下运行及单相异步电动机
正常情况下，三相异步电动机在三相对称电压下运行，具有良好的运行性能。但当电网接有较大的单相负载（如电炉、电焊机等）或电网发生不对称故障时，三相异步电动机将处在三相不对称电压下运行，此时电动机的运行性能将有所下降。
单相异步电动机只需要单相电源供电，实际上也属于在不对称电压下运行的电动机。单相异步电动机广泛应用于家用电器、电动工具、医疗器械和农用机械等各种轻型电动设备上。
本节对三相异步电动机在不对称电压下的运行性能及单相异步电动机的运行性能进行
分析。
一、 三相异步电动机在不对称电压下运行
分析三相异步电动机在不对称电压下运行时，首先根据对称分量法将三相不对称电压分
解成两组都是三相对称的电压分量，其中把幅值较大的称为正序电压分量，用表示，幅值较小的称为负序电压分量，用表示。然后根据叠加原理把正序电压分量和负序电压分量单独作用的结果叠加起来，便可得到电动机的实际运行情况。 +
U &?U &+
U &?
U &当三相对称的正序电压作用在电动机上时，定、转子绕组中便产生对称的正序电流和，二者联合建立以同步转速旋转的正序旋转磁场。正序旋转磁场和正序转子电流相互作用而产生正向的电磁转矩+U &+
1I &+2I &1n +Φ&+
Φ&+2I &em T +
。 同理，三相对称的负序电压作用在电动机上，定、转子绕组中便产生对称的负序电流和，二者联合建立以同步转速旋转的负序旋转磁场。负序旋转磁场和负序转子电流相互作用而产生反向的电磁转矩。 ?
U &?1I &?2I &1n ?Φ&?
Φ&?2I &?
em T 由于>，所以>，。因此电动机转子在合成电磁转矩作用下，将以转速沿正序旋转磁场+U ?U +Φ?Φ?+>em em T T ?+?=em em em T T T n +Φ的方向旋转。+Φ和的旋转方向相反，但转速相同，均为同步转速，如图10.4.1所示。
?Φ1
n 对于正序旋转磁场来说，转子的转差率为
+Φs n n n s =?=+11 （10.4.1） 图10.4.1 正、负序磁
场及转矩方向 对于负序旋转磁场来说，转子的转差率为
?Φs n n n n n n s ?=??=??=?22)(1
111 （10.4.2） 显然，三相异步电动机在对称电压下运行时的等效电路就是正序等效电路。将正序等效电路中的转差率用来代替，则可得到负序等效电路。
s s ?2
三相异步电动机在不对称电压下运行时，制动性质的负序电磁转矩将使合成转矩减小，过载能力下降，输出功率减小，效率有所下降。另外，在负序等效电路中，转子等效电阻em T ?s
R s R 222′<
二、 单相异步电动机
单相异步电动机只需要单相交流电源供电，因此被广泛应用于家用电器、电动工具、医疗器械、农用机械等各种轻型电动设备中。例如电风扇、洗衣机、电冰箱、空调器、吸尘器、手电钻、台式砂轮、仪器仪表、农用水泵、脱谷机等都采用单相异步电动机作为原动机。
单相异步电动机的定子绕组并非只有一相绕组，因为这样的电动机不能产生起动转矩。为了产生起动转矩，单相异步电动机定子上都安放两套绕组，一个为工作绕组（主绕组），另一个为起动绕组（副绕组）。起动绕组一般只在起动时接入，起动完毕就从电源断开，所以正常运行时只有一个工作绕组接在电源上。单相异步电动机的转子是普通的笼型转子。
1．单相异步电动机的工作原理
下面对定子上只有一个工作绕组情况下，说明单相异步电动机的工作原理。
当定子上的单相绕组接通单相正弦交流电源后，便产生一个脉相等、转速相同、转向相反的两个旋转磁场+Φ和?Φ。+Φ和?
Φ均切割转子导体，分别在转子导体中产生感应电动势和电流，并
产生相应的电磁转矩em T +和em T ?，二者方向相反，如10.4.2示。正向电磁转矩em T +企图使转子沿正向旋转磁向旋转，而
反向电磁转矩em T ?企图使转子沿反向旋转磁场方向旋转。
比较图10.4.2和图10动磁场，
它可以分解为幅值图.4.1可见，单相异步电动机运行时的物理
情况所
场方图10.4.2 单相异步电 动机的磁场和转矩 与三相异步电动机在不对称电压下运行时相似，都是气隙中
存在正、反转的两个旋转磁场。二者之间的差别在于产生正、反转磁场的根源不同，单相异步电动机中的正、反转磁场是由单相绕组脉动磁场分解而来的，而三相异步电动机在不对称电压下运行时的正、反转磁场是由不对称电压分解后的正、负序电压分量产生的。 显然，对于正、反转磁场而言，转差率公式（10.4.1）和（10.4.2）同样适用于单相异步电动机。
正向转矩特性曲线)(++=s f T em 与三相异步电动机的转矩特性曲线s 相同，反向转矩特性曲线可由()em T f =)(??=s f T em )(++=s f T em 单相异步电动机的合成电磁转矩曲线绕坐标原点旋转180o 后得到，如图10.4.3 中虚线所示。em T T =em +-em T ?，所以将两条曲线叠加起中实线所示。
来就是单相异步电动机的转矩特性曲线，如图10.4.3 从图10.4.3可见，单相异步电动机有以下特点：
(1) 起动时，n =0，1==?+s s ，
?+=T 转矩T 不采取其它措相异步电动
机不能自起动。
(2) 若借助于em em T ，合成，即起动转
矩为零。若施，单外力使转子正转或反转，
即只转矩。此时如果合成转矩大于负载转即使去反转运行。可见，单相异步电动机没有固定的过载
动机不能自行起动，其根本原因是单相绕组产生的磁场是脉据起动方法和运行方式的不同，单相异步电动机可分为电容起动电动机、电容运转电动机0=em 要使0≠n ，1≠s 或1≠s ，则合成
≠T 矩，则掉外力，电动机也能保持正转或转向，其运行时的转向是由起动时的外施转矩（起动转矩）的方向决定的。
(3) 由于反向电磁转矩的存在，使单相异步电动机的合成电磁转矩减小，最大转矩减小，+?0em 图10.4.3单相异步电动机的转距特性
能力下降；同时输出功率减小，运行效率较低。所以单相异步电动机只做成小容量的，功率一般在几瓦到几千瓦之间。
2．单相异步电动机的主要类型只有一个工作绕组的单相异步电振磁场，而不是旋转磁场。为了使电动机能产生起动转矩，必须设法使电动机在起动时能产生一个旋转磁场。因此，实际的单相异步电动机定子上除了工作绕组外，还有一个起动绕组。这两个绕组在空间上相隔90o
电角度。起动时两个绕组同时工作，有一定相位差的两相电流流过这两相绕组将产生一个旋转磁场，从而产生起动转矩，实现单相异步电动机的自起动。
根、双值电容电动机和电阻起动电动机等几种不同类型，现分述如下。
2-2 电路如图2-35所示，已知V CC =12 V ，R C =2 k Ω，晶体管的β=60，U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求： (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值？(2) 如果欲将U CE 调到3 V ，试问R B 应取多大 值？ 图2-35 题2-2图 解：1）C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.3 1.5/600.025B I mA R ---=== 所以B 468R k =Ω 2）C 3 123 4.5210 I mA -= =?，B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示，已知晶体管的β=60，r be k =1Ω，BE U =0.7 V ，试求：(1)静态工作点 I B ，I C ，U CE ；(2) 电压放大倍数；(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=，则输出电压U o 的有效值为多少? V 图2-36 题2-3图 解：1）计算电路的静态工作点： B 120.7 0.04270 I mA -= = C B 0.0460 2.4I I mA β==?= CE 12 2.43 4.8U V =-?= 2)对电路进行动态分析 o L u i be 6031801 U βR A U r '-?= =-==- 3）0180101800u i U A U =?=?=V 所以输出电压的有效值为1800V 1.放大器中的信号是交、直流共存的。交流信号是被放大的量；直流信号的作用是使放大器工作在放大状态，且有合适的静态工作点，以保证不失真地放大交流信号。 2.若要使放大器正常地放大交流信号，必须设置好工作状态及工作点，这首先需要作直流量的计算；
三相异步电动机基本控制线路的安装与调试 任务1-1 三相异步电动机的单向运行控制 学习内容: 1、常用低压电器的基本结构、工作原理、图形符号和文字符号、主要技术参数及其应用； 2、三相异步电动机的启/停、点动/长动控制。 学习目标: 1、知道：常用低压电器的工作原理、图形符号和文字符号；常用低压电器的用途。 2、能根据控制要求正确选择低压电器。 3、了解：常用低压电器的基本结构；主要技术参数。 4、掌握三相异步电动机的启/停、点动/长动控制电路的原理。 学习重点:工作原理、图形符号、文字符号、选择使用。 学习难点:工作原理、选择使用 §1-1 机床电气控制中常用的低压电器 目标任务： 1、了解低压电器的基本知识，熟悉常用的低压电器种类； 2、熟悉常用的各种低压电器的结构及原理、符号、选用； 3、熟练掌握常用低压电器的使用。 相关知识： 1-1. 低压电器基本知识
凡是对电能的生产、输送、分配和应用能起到切换、控制、调节、检测以及保护等作用的电工器械，均称为电器。低压电器通常是指在交流1200V及以下、直流1500V及以下的电路中使用的电器。机床电气控制线路中使用的电器多数属于低压电器。 一、低压电器的分类 低压电器是指工作在交流电压1200V 、直流电压1500V 以下的各种电器。生产机械上大多用低压电器。低压电器种类繁多，按其结构、用途及所控制对象的不同，可以有不同的分类方式。 1 ．按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器。 用于电能的输送和分配的电器称为低压配电电器，这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等。用于各种控制电路和控制系统的电器称为控制电器，这类电器包括接触器、起动器和各种控制继电器等。 2 ．按操作方式不同，可将低压电器分为自动电器和手动电器。 通过电器本身参数变化或外来信号（如电、磁、光、热等）自动完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。 通过人力直接操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器。常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等。 3 ．按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器 电磁式电器是依据电磁感应原理来工作的电器，如接触器、各类电磁式继电器等。非电量控制电器的工作是靠外力或某种非电量的变化而动作的电器，如行程开关、速度继电器等。 二、低压电器的作用 控制作用、保护作用、测量作用、调节作用、指示作用、转换作用 三、低压电器的基本结构 电磁式低压电器大都有两个主要组成部分，即：感测部分──电磁机构和执行部分──触头系统。 1 ．电磁机构 电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作，从而完成接通或分断电路的功能。 电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁 3 个基本部分组成。常用的电磁机构如图所示，可分为 3 种形式。 2. 直流电磁铁和交流电磁铁
第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路 一、 单项选择题 *1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ） A 、正、反向电阻相等 B 、正向电阻大，反向电阻小 C 、反向电阻比正向电阻大很多倍 D 、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V ，当U i =3V 时，则U 0的值( D )。 A 、不能确定 B 、等于0 C 、等于5V D 、等于3V **3．半导体三极管是具有( B )PN 结的器件。 A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个 5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。 A 、单向导电性 B 、滤波作用 C 、稳压作用 D 、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN 结的（ D ）。 A 、单向导电特性 B 、正向导电特性 C 、反向截止特性 D 、反向击穿特性 8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A 、确定静态工作点Q B 、确定集电结和发射结的偏置电压 C 、确定电压放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r 0 D 、确定静态工作点Q 、放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r o *9．射极输出器电路如题9图所示，C 1、C 2足够 大，对输入的交流信号u 可视作短路。则输出电压u 0 与输入电压u i 之间的关系是( B )。 A 、两者反相，输出电压大于输入电压 B 、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电 压 C 、两者相位差90°，且大小相等 D 、两者同相，输出电压大于输入电压 *11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有 负载电阻R L 增大时，电压放大倍数将( B ) A 、减少 B 、增大 题2图 题9图
习 题 2.1基本要求 1.熟练掌握三种组态的BJT 基本放大电路的构成、工作原理；熟练估算其直流工作点、交流指标。 2.熟悉三种组态的BJT 基本放大电路的性能差异。 3.熟练掌握BJT 放大电路的模型分析法：会根据BJT 的直流模型作静态分析；根据交流小信号模型作动态分析。 4.熟悉图解法。 5.了解射极偏置电路稳定工作点的原理、作电流源的原理以及电流源的应用 2-1 在共射基本放大电路中，适当增大R C ，电压放大倍数和输出电阻将有何变化。 A ．放大倍数变大，输出电阻变大； B ．放大倍数变大，输出电阻不变 C ．放大倍数变小，输出电阻变大； D ．放大倍数变小，输出电阻变小 解：共射放大电路C be //(L u R R A r β =-，o C r R = 所以选择a 2-2 电路如图2-35所示，已知V CC =12 V ，R C =2 k Ω，晶体管的β=60，U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求： (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值？(2) 如果欲将U CE 调到3 V ，试问R B 应取多大 值？ 图2-35 题2-2图 解：1）C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.3 1.5/600.025B I mA R ---=== 所以B 468R k =Ω 2）C 3 123 4.5210I mA -= =?，B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示，已知晶体管的β=60，r be k =1Ω，BE U =0.7 V ，试求：(1)静态工作点 I B ，I C ，U CE ；(2) 电压放大倍数；(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=，则输出电压U o 的有效值为多少?
三相异步电动机分类特点以及调速方法 三相异步电动机分类： 1、从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。不改变同步转速的调速方法有1)绕线式电动机的转子串电阻调速、2)斩波调速、3)串级调速以及应用电磁转差离合器、4)液力偶合器、5)油膜离合器等调速。不改变同步转速的调速方法在生产机械中广泛使用。 2、改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 3、从调速时的能耗观点来看，有1)高效调速方法与2)低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。 我们清楚三相异步电动机转速公式为： n=60f/p(1-s) 从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的，下面松文机电具体介绍其七种调速方法。 一、变极对数调速方法：这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 特点如下：1、具有较硬的机械特性，稳定性良好； 2、无转差损耗，效率高；3、接线简单、控制方便、价格低；4、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。 二、变频调速方法：变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。其特点：1、效率高，调速过程中没有附加损耗；2、应用范围广，可用于笼型异步电动机；3、 调速范围大，特性硬，精度高；4、 技术复杂，造价高，维护检修困难。 三、串级调速方法 ：串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为
第15章选择题基本 放大电路
第15章基本放大电路选择题 1.如图所示的电路中的三极管为硅管，β=50，通过估算,可判断电路工作在 ____A____区。 A. 放大区 B.饱和区 C. 截止区 2.如图所示的电路中的三极管为硅管，β=50，通过估算,可判断电路工作在 ____B____区。 A. 放大区 B. 饱和区 C. 截止区 3.如图所示的电路中的三极管为硅管，β=50，通过估算,可判断电路工作在 ____C____区。 A. 放大区 B. 饱和区 C. 截止区 4.已知如图所示放大电路中的R b=100kΩ，Rc=1.5kΩ，三极管的β=80，在静态 时，该三极管处于____A_____。 A. 放大状态 B. 饱和状态 C.截止状态 D. 倒置工作状态
5.根据放大电路的组成原则，在下图所示各电路中只有图______A___具备放 大条件。 A. a) B. b) C. c) D. d) 6.如图所示电路的直流通路为____A____。 A. a) B. b) C. c) D. d)
7.如图所示电路的直流通路为____B____。 A. a) B. b) C. c) D. d)
8.如图所示电路的直流通路为___C_____。 A. a) B. b) C. c) D. d) 9.如图所示电路的直流通路为___D_____。 A. a) B. b) C. c) D. d)
10.在图所示放大电路中，集电极电阻R f的作用是____C____。 A. 放大电流 B. 调节I BQ C. 防止输出信号交流对地短路，把放大了的电流转换成电压 D. 调节I CQ 11.对于如图所示放大电路，当用直流电压表测得V CE≈V CC时，有可能是因为 ___A____。 A. R b开路 B. R L短路 C. R f开路 D. R b过小 12.对于如图所示放大电路，当用直流电压表测得V CE≈0时，有可能是因为 ____D_____。 A. R b开路 B. R L短路 C. R f开路 D. R b过小
1 15-009、 电路如图P2.6所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设V C C ＝12V ，晶体管饱和管压降U C ES ＝0.5V 。 （1）正常情况 （2）R b 1短路 （3）R b 1开路 （4）R b 2开路 （5）R C 短路 图P2.6 解：设U B E ＝0.7V 。则 （1） 基极静态电流 V 4.6mA 022.0c C CC C b1BE b2BE CC B ≈-=≈--= R I V U R U R U V I （2）由于U B E ＝0V ，T 截止，U C ＝12V 。 （3）临界饱和基极电流 mA 045.0 c CES CC BS ≈-=R U V I β 实际基极电流 mA 22.0 b2BE CC B ≈-= R U V I 由于I B ＞I B S ，故T 饱和，U C ＝U C ES ＝0.5V 。 （4）T 截止，U C ＝12V 。 （5）由于集电极直接接直流电源，U C ＝V C C ＝12V
15-011、图1-5中,a 管为（NPN ）型管，处于（放大 ）状态；b 管为（PNP ）型管，处于（ 断路 ）状态。 图 1 –5a 图 1 –5b 15-301、 例题 5-1 (P151) 晶体管放大电路如图所示，已知U CC = 6 V ，U CES = 1 V , R S =100 Ω, R B =265 kΩ，R C = 3kΩ，R L =3kΩ，β=50。 （1）计算BQ I ，CQ I ，CEQ U （2）计算u A , i R ，0R （3）计算m ax 0U ； 。 解：(1)mA R U U I B BE CC BQ 02.0265 7 .06=-=-= 1==B CQ I I β (mA) 3316=?-=?-=C C CC CE R I U U (V) (2)、6.102 .126 5130026) 1(300=?+=++=E be I r β (KΩ) 2V 8V 2．7V 9V 3V 0V
教案（首页） 授课班级机电高职1002 授课日期 课题序号 3.5 授课形式讲授授课时数 2 课题名称三相异步电动机的使用、维护和检修 教学目标1．了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2．熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 3．熟悉三相异步电动机的定期检修内容。 4．了解三相异步电动机的常见故障以及处理方法。 教学重点1．了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2．熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 教学难点1．了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2．熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 教材内容更 新、补 充及删减 无 课外作业补充 教学后记无 送审记录 课堂时间安排和板书设计
复习5 导 入 5 新 授 60 练 习 15 小 结 5 一、电机选择原则 1、电源的原则 2、防护形式的选择 3、功率的选择 4、起动情况选择 5、转速的选择 二、电机的安装原则 三、电机的接地装置 四、电机的定期检查和保养 五、三相异步电机的常见故障及处理方法 课堂教学安排
课题序号课题名称第页共页教学过程主要教学内容及步骤 导入新授三相异步电动机在生产设备中长期不间断地工作，是目前工矿企业的主要动力装置，电动机的使用寿命是有限的，因为电动机轴承的逐渐磨损、绝缘材料的逐渐老化等等，这些现象是不可避免的。但一般来说，只要选用正确、安装良好、维修保养完善，电动机的使用寿命还是比较长的。在使用中如何尽量避免对电动机的损害，及时发现电动机运行中的故障隐患，对电动机的安全运行意义重大。因此，电动机在运行中的监视和维护，定期的检查维修，是消灭故障隐患，延长电动机使用寿命，减小不必要损失的重要手段。 一、电动机的选择原则 合理选择电动机是正确使用电动机的前提。电动机品种繁多，性能各异，选择时要全面考虑电源、负载、使用环境等诸多因素。对于与电动机使用相配套的控制电器和保护电器的选择也是同样重要的。 1．电源的选择 在三相异步电动机中，中小功率电动机大多采用三相380V电压，但也有使用三相22OV电压的。在电源频率方面，我国自行生产的电动机采用50Hz的频率，而世界上有些国家采用60Hz的交流电源。虽然频率不同不至于烧毁电动机，但其工作性能将大不一样。因此，在选择电动机时应根据电源的情况和电动机的铭牌正确选用。 2．防护型式的选择 由于工作环境不尽相同，有的生产场所温度较高、有的生产场所有大量的粉尘、有的场所空气中含有爆炸性气体或腐蚀性气体等等。这些环境都会使电动机的绝缘状况恶化，从而缩短电动机的使用寿命，甚至危及生命和财产的安全。因此，使用时有必要选择各种不同结构形式的电动机，以保证在各种不同的工作环境中能安全可靠地运行。电动机的外壳一般有如下型式: (1)开启型外壳有通风孔，借助和转轴连成一体的通风风扇使周围的空气与电动机内部的空气流通。此型电动机冷却效果好，适用于干燥无尘的场所。 (2)防护型机壳内部的转动部分及带电部分有必要的机械保护，以防止意外的接触。若电动机通风口用带网孔的遮盖物盖起来，叫网罩式；通风口可防止垂直下落的液体或固体直接进入电动机内部的叫防漏式；通风口可防止与垂直成100o范围内任何方向的液体或固体进入电动机内部的叫防溅式。(3)封闭式机壳严密密封，靠自身或外部风扇冷却，外壳带有散热片。适用于潮湿、多尘或含酸性气体的场合。 (4)防水式外壳结构能阻止一定压力的水进入电动机内部。 (5)水密式当电动机浸没在水中时，外壳结构能防止水进入电动机内部。 (6)潜水式电动机能长期在规定的水压下运行。 (7)防爆式电动机外壳能阻止电动机内部的气体爆炸传递到电动机外部，从而引起外部燃烧气体的爆炸。 3．功率的选择 课堂教学安排 课题序号课题名称第页共页
《基本共射极放大电路》教学设计 课题：第10章放大电路和集成运算放大器 10.1 共发射极单管放大电路 执教人：黄笑颜时间：2013年5月9日星期四上午第一节课 班级：高二（1）班（机电专业） 地点：安庆市第一职业教育中心高二（1）教室 课题：10.1 基本放大电路（第十章放大电路和集成运放）课时：1 课时 课型：新授型 一、教学目标： 1. 知识目标 （1）了解基本共射极放大电路直流通路工作情况。 （2）掌握静态工作点的计算方法。 （3）了解放大电路动态工作原理。 2．能力目标 通过讲解、演示，循序渐进地从简单的放大电路引入，引导学生运用所有电器元件的基本特性逐一分析出放大电路的工作原理。 3. 情感目标 本节内容在第十章里起到开篇的作用，课本第十章介绍的都是模拟电子电路的知识，后面的分压式放大电路，差分放大电路，OCL功率放大电路都是在此基础上慢慢的展现，所以基本共射极放大电路这一开篇电路对于学生学习模拟电路很重要！ 二、教学分析： 1、教材分析： 本节内容的作用和地位： 这一节内容比较抽象，但对于参加对口高考的中职学生来说，这一章又至关重要，对于电子部分来说，放大电路将是所有模拟电路的一个起点。 2、学情分析 我们的学生是中等职业机电学生，对电的认识和理解非常有限，想象力也是非常有限的，只有将复杂的东西简单化，抽象变
的具体才能让学生去认识与接受。 三、过程与方法 1.教学方法设计： 利用多媒体方式，将基本共发射机电路波形特点展示给学生，通过讲解、图形收集、网络资料，建立长期记忆模式。 2.教学流程设计思路: 复习前面放大电路知识→导入新课→基本放大电路的组成→基本放大电路的直流通路→基本放大电路的静态工作点计算→→小结→作业 四、教学重点与难点 2.教学重点和难点： 重点：基本共发射极放大电路的直流通路图。 难点：基本共发射机放大电路的静态工作点的计算。 教学过程： 知识回顾： 1、放大电路的核心元件是什么？那么晶体管的作用是什么？ （找学生回答）：核心元件是晶体管。起到电流放大作业。 2、晶体管电流放大作用的原理是什么？ （找学生回答）：以较小的基极电流控制较大的集电极电流的变化。 3、看FLASH动画，回顾晶体管在放大状态时偏置情况。 集电结反偏，发射结正偏 导入新课： 前面我们已经接触了晶体管放大电路中的多种状态，今天我们要仔细的了解放大电路的元件名称和作用，了解晶体管放大电路静态工作状态和动态工作模式。 新课讲授 对于单管共射极放大电路而 言，其结构包括以下几个部分 首先，给整个放大电路供电的 直流电源
华东交通大学 学年论文 流体传动与控制技术综述 年级：2012级 学号：20120310110220 姓名：李王建 专业：测控技术与仪器 指导老师：杨超
摘要：随着我国现代化建设和科学发展的需要，在回顾流体传动及控制技术发展历史的基础上，对20世纪90年代后期以来液压技术的发展作综合评述。作为动力传动与控制技术领域的重要组成部分，它集众多学科于一体，具有显著的机电液一体化特征，尤其是与计算机技术相结合，使得液压技术在系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测，指出关注环保性能;元件与系统的集成化、模块化、智能化、网络化以及新材料的使用将是未来的发展方向。 关键词:历史回顾；流体技术；发展现状；未来展望； Abstract:A comprehensive review is presented for the development of hydraulic technology since twentieth century in the late 90's based on a review of fluid power transmission and control techn ology development history, because of the need of our country's modernization and scientific deve lopment. As an important part of power transmission and control technology, hydraulic technolog y sets numerous disciplines in one and has a mechanical-electrical-hydraulic integration characteri stics significantly. Combined with computer technology, great progress has been made in the syste m design, control, fault diagnosis, virtual reality and other aspects in hydraulic technology. Finally , it is predicted that the prospect of development of fluid power transmission and control technolo gy; and it is pointed out that (1) the attention of environmental performance, (2) integration, modu larization, network for element and system and (3) the use of new materials will be the developme nt direction in the future. Key words: fluid technology; History review; Development status; Future Outlook； 1.历史背景 作为流体传动与控制理论基础的流体力学、流体传动理论是人类在生产实践中逐步发展起来的。对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是希腊人阿基米德(Archimedes)，他建立了物理浮力定律和液体平衡理论。 1648年法国人帕斯卡((B.Pascal)提出静止液体中压力传递的基本定律，即“作用在封闭液体上的压力，可以无损失的传递到各个方向，并与作用面包吃垂直”奠定了液体静力学基础。 1738年瑞土人欧拉((L.Euler)采用了连续介质的概念，把静力学中的压力
2、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题：（1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？（6分） （2）单向阀2的作用是什么？（4分） （3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。（10分） 答：1)当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。（6分）2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。（4分） 3）活塞向右运动时： 进油路线为：液压泵1 →单向阀2 → 换向阀5左位→油缸无杆腔。（6分）蓄能器→ 换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。（4分） 11、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。(12分) （1）指出液压元件1～4的名称。 （2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。 4 Mpa，阀PJ的调定压力为2 Mpa，回答下列问题：(12分) （1）阀PY是（）阀，阀PJ是（）阀； （2）当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为（）、B点的压力值为（）；（3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A点的压力值为（）、B点的压力值
为（）。 解：（1）溢流阀(2分)、减压阀(2分)； （2）活塞运动期时p A=0 (2分)；p B=0 (2分) （3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：p A=4MPa(2分)；p B=2MPa(2分)。 21、如图所示液压系统，完成如下动作循环：快进—工进—快退—停止、卸荷。试写出动作循环表，并评述系统的特点。 解：电磁铁动作循环表 1Y A 2Y A 3YA 4YA 快进＋——— 工进＋—＋— 快退—＋—— 停止、卸荷———＋ 特点：先导型溢流阀卸荷回路卸荷压力小冲击小，回油节流调速回路速度平稳性好，发热、泄漏节流调速影响小，用电磁换向阀易实现自动控制。 23、如图所示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止工作循环，分析并回答以下问题：（1）写出元件2、3、4、7、8的名称及在系统中的作用？ （2）列出电磁铁动作顺序表（通电“＋”，断电“－”）？ （3）分析系统由哪些液压基本回路组成？ （4）写出快进时的油流路线？
第11章基本放大电路习题参考答案 一、填空题： 1. 放大电路应遵循的基本原则是：发射结正偏；集电结反偏。 2. 射极输出器具有电压放大倍数恒小于1、接近于1，输入信号和输出信号同相，并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 3. 放大器输出波形的正半周削顶了，则放大器产生的失真是截止失真，为消除这种失真，应将静态工作点上移。 4. 放大电路有两种工作状态，当u i＝0时电路的状态称为静态态，有交流信号u i输入时，放大电路的工作状态称为动态态。在动态态情况下，晶体管各极电压、电流均包含直流静态分量和交流动态分量。放大器的输入电阻越大，就越能从前级信号源获得较大的电信号；输出电阻越小，放大器带负载能力就越强。 二、判断题 1. 射极支路接入电阻R E的目的是为了稳定静态工作点。（对） 2. 射极输出器的电压放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不大。（错） 3. 分压式偏置共发射极放大电路是能够稳定静态工作点的一种放大器。（对） 三、选择题： 1. 在共集电极放大电路中，输出电压与输入电压的关系是（C） A、相位相同，幅度增大； B、相位相反，幅度增大； C、相位相同，幅度相似。 2. 射极输出器是典型的（C）放大器。 A、电流串联负反馈； B、电压并联负反馈； C、电压串联负反馈。 四、问答题： 1. 放大电路中为什么要设立静态工作点？静态工作点的高、低对电路有何影响？ 答：为了不失真地放大交流信号，必须在电路中设置合适的静态工作点。若静态工作点高时，易造成饱和失真；若静态工作点设置低了时，又易造成截止失真。 2. 共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是什么？ 答：共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是将集电极电流的变化转化为电压的变化，即让输出电压u0因R C上电压的变化而改变，从而使放大电路实现电压放大作用。 五、计算题 2. 已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且β=50，试估算静态值I B、I C、U CE。
第十章基本放大电路 第一节基本交流放大电路的组成 第二节放大电路的图解法 第三节静态工作点的稳定 第四节微变等效电路法 第五节共集电极放大电路(射极输出器) 第六节阻容耦合多级放大电路与功率放 大电路 授课老师陈鸣 1
2 放大是最基本的模拟信号处理功能。一、放大电路的基本概念 这里的“放大”是指把微小的、微弱的电信号的幅度不失真的进行放大。 所谓“不失真”：就是一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅度得到了放大，但它随时间变化的规律不能变。 具有放大特性的电子设备：收音机、电视机、 手机、扩音器等等。 第一节基本交流放大电路的组成
3 二、基本共射放大电路的组成及各元件作用图10.1基本共射放大电路 T 需放大的信号 c i T ：NPN 型三极管，为放大电路核心元件 输入回路: V BB ：基极直流电源，保证J e 正向偏置 V BE >V on 为发射结提供正向偏置电压，提供静态基极电流(静态基流)。 R b ：限流电阻
4 输出回路: V CC ：为输出信号提供能量； R C ：当i C 通过R c ，将电流的变化转 化为集电极电压的变化，传送到电路的输出端； C c CC o R i V v -=由于发射极是输出、输入回路的公共端，所以称这种电路为共射极电路。
当提供基极直流的电源由为输出信号提供能量的电源通过电阻降压来代替，则电路变成如下共射极放大电路。 共射极交流放大电路 在共射极放大电路的基础 上增加两个电容。 电容起到耦合作用， 称耦合电容 5
直流通路：是在直流电流作用下直流电流 流经的通路。 1、电容开路 2、电感短路（电阻忽略） 3、交流信号源短路（保留其内阻） 交流通路：是在输入信号作用下交流信号（电流）流经的通路 1、耦合电容对交流相当于短路 2、无内阻的直流电源为短路 6
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 题目部分： 一、选择题(15小题) (02 分)1.从括号内选择正确答案，用A 、B 、C …填空。 在某双极型晶体管放大电路中，测得)sin 20680(t u BE ω+=mV ， ) sin 2050(t i B ω+=μA ，则该放大电路中晶体管的≈be r ____ （A ．13.6 KΩ，B ．34 KΩ， C ． 0.4 KΩ， D ．1 KΩ， E ．10KΩKΩ），该晶体管是____。（F ．硅管， G ．锗管）。 (02 分)2.从括号内选择正确答案，用A 、B 、C …填空。 在某双极型晶体管放大电路中，测得)sin 20280(t u BE ω+= mV ， ) sin 2040(t i B ω+=μA ，则该放大电路中晶体管的
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF ≈be r __________（A ．7 KΩ， B ．5 KΩ， C ．1 KΩ， D ．0.5 KΩ， E ．14 KΩ），该晶体管是____。（F ．硅管， G ．锗管）。 (03 分)3.判断下列计算图示电路的输出电阻o R 的公式哪个是正确的。 A ．e o R R = B ．L e o R R R //= C ．β +=1// 0be e r R R D ．β ++=1//0b be e R r R R E ．β +=1////0b be e R r R R
(03 分)4.选择正确答案用A、B、C填空。（A．共射组态， B．共集组态， C．共基组态） 在共射、共集、共基三种组态的放大电路中____的电压放大倍数 A 一定小于1，____的电流放大倍数i A一定小于 u 1，____的输出电压与输入电压反相。 (02 分)5.选择正确答案，用A、B填空。（A．共源组态， B．共漏组态） 在共源组态和共漏组态两种放大电路中，_____的电压放大倍数 A 比较大，_____的输出电阻比较小。____的输出电 u 压与输入电压是同相的。 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
第15章习题基本放大电路
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15-009、 电路如图P2.6所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设V C C ＝12V ，晶体管饱和管压降U C ES ＝0.5V 。 （1）正常情况 （2）R b 1短路 （3）R b 1开路 （4）R b 2开路 （5）R C 短路 图P2.6 解：设U B E ＝0.7V 。则 （1） 基极静态电流 V 4.6mA 022.0c C CC C b1BE b2 BE CC B ≈-=≈--= R I V U R U R U V I （2）由于U B E ＝0V ，T 截止，U C ＝12V 。 （3）临界饱和基极电流 mA 045.0 c CES CC BS ≈-=R U V I β 实际基极电流 mA 22.0 b2BE CC B ≈-= R U V I 由于I B ＞I B S ，故T 饱和，U C ＝U C ES ＝0.5V 。 （4）T 截止，U C ＝12V 。 （5）由于集电极直接接直流电源，U C ＝V C C ＝12V 15-011、图1-5中,a 管为（NPN ）型管，处于（放大 ）状态；b 管为（PNP ）型管，处于（ 断路 ）状态。
图 1 –5a 图 1 –5b 15-301、 例题 5-1 (P151) 晶体管放大电路如图所示，已知U CC = 6 V ，U CES = 1 V , R S =100 Ω, R B =265 kΩ，R C = 3kΩ，R L =3kΩ，β=50。 （1）计算BQ I ，CQ I ，CEQ U （2）计算u A , i R ，0R （3）计算m ax 0U ； 。 解：(1)mA R U U I B BE CC BQ 02.0265 7 .06=-=-= 1==B CQ I I β (mA) 3316=?-=?-=C C CC CE R I U U (V) (2)、6.102 .126 5130026) 1(300=?+=++=E be I r β (KΩ) 9.466.1) 3//3(50//-=?-=-=be L C u r R R A β Ω≈=K r R R be B i 6.1// 2V 8V 2．9V 3V 0V
Y系列三相异步电动机使用说明书 l、电动机的安装 1．1安装前的准备工作 电动机开箱前应检查包装是否完整无损，有无受潮的现象，开罩后应小心清除电动机上的尘土和防锈层，仔细检查在运输过程中有无变形和损坏，紧固件有无松动或脱落，转子转动是否灵活，铭牌数据是否符合要求，并用500VMQ表测量高压电阻，绝缘电阻应不低于1MQ 否则应对绕组进行干燥处理，但是处理温度不超过J20℃。 1．2电动机的安装场地和安装基础 电动机的安装场地海拔高度应不超过100()m；一般用途的电动机的安装场地要干燥、洁净，电动机周围应通风良好，与其它设备要留有一定的间隔，以便于检查，监视和清扫，环境温度在40℃以下，并需防止强烈的辐射；安装基础要坚固、结实，有一定的刚度，安装面应平整，以保证电机的平衡运行。 I．3电动机的接线 1．3．1电动机应妥善接地，接线盒内右下方及机座外壳有接地装置，必要时亦可利用电动机底脚或法兰盘紧固螺栓接地，以保证电动机的安全运行。 1．4电动机与机械负载的联接 1．4．1电动机可采用联轴器，正齿轴或皮带与负载机械联接，双轴伸电动机的风扇端只允许采用联轴器传动。 1．4．2采用联轴器联接时，电动机轴中心线与负载机械的轴中心线要重合，以免电动机在动行中产生强烈振动，联轴动和不正常的声音等。器的安装偏差为：2极电动机允许偏差0．015mm，4、6、8极电动机偏差0．04mm。 1．4．3立式安装的电动机，轴伸只允许采用联轴器与机械负载联接。 2、电动机的起动 2．1电动机起动前的检查 2．1．1新安装或停用三个月以上的电动机起动前应检查绝缘电阻，测得绝缘电阻值不小于1MQ。 2．1．2检查电动机的紧固螺钉是否拧紧，轴承是否缺油，电动机的接线是否符合要求，外壳是否可靠接地或接零。 2．1．3检查联轴器的螺钉和销钉是否紧固，皮带联接处是否良好，松紧是否合适，机组转动是否灵活，有无卡位，窜动和不正常的声音等。 2．1．4检查熔断器的额定电流是否符合要求，安装是否牢固可靠。 2．1．5检查起动设备接线是否正确，起动装置是否灵活，触点接触是否良好，起动设备的金属处壳是否可靠接地或接零。 2．1．6检查三相电源电压是否正常，电压是否过高过低或三相电压不对称等。 2．1．7上述任何一项有问题，都必须彻底解决，在确认准备工作无误时方可起动。 2．2起动时的注意事项
1.安全回路基本有原理 ESD（Emergency Shutdown Device）紧急停车系统按照安全独立原则要求，独立于DCS集散控制系统。在正常情况下，ESD系统处于静态，不需要人为干预。作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测生产装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS系统，而直接由ESD发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护，避免危险扩散造成巨大损失。具有关资料，当人在危险时刻的判断和操作往往是滞后的，不可靠的，当操作人员面临生命危险时，要在60s内作出反应，错误决策的概率高达99.9%。因此设置独立于控制系统的安全联锁系统是十分必要的。该动则动，不该动则不动，这是ESD系统的一个显著特点。 独立设置ESD系统有以下几方面原因： 1．降低控制功能和安全功能同时失效的概率，当DCS发生故障时也不会危及保护系统；2．对于大型装置，紧急停车系统响应速度越快越好。这有利于保护设备，避免事故扩大； 并有利于分辨事故原因记录。而DCS处理大量过程监测信息，因此其响应速度难以作的很快； 3．DCS系统是过程控制系统,是动态的,需要人工频繁的干预,这有可能引起人为误动作;而ESD是静态的,不需要人为干预,可以避免人为误动作. SIS（Safety Instrument System）安全仪表系统应用: 例,某化工装置,分析计算结果要求SIS系统的可靠性达到SIL3安全等级,停车失效等级PFD(Probability Of Failure on Demand)为2.7E-04=0.00027. 设计SIS安全仪表系统必须从现场检测器、逻辑解算器和执行机构（最终元件）三方面考虑。目前，很多人对安全仪表系统的概念仅限于安全仪表系统的逻辑控制器部分，这是有局限性的，有悖于IEC 61508及IEC 61511对安全仪表系统的定义。完整的安全指的是在需要的时候，能发挥作用的自动保护系统。更高的安全指的是人员、环境和工厂设备都不容易受到损害。承受的风险也更低。自动安全系统不仅仅考虑紧急停车安全联锁ESD及相关I/O模件是否达到安全等级,还要考虑包括现场传感器及最终元件（马达控制，遥控阀门等）在内的整个环路。这种完整的环路可以感应到潜在的危险，并且能够采取必要的措施降低这种危险。高度完整性取决于各部分正确运行。这条完整的环路称为安全仪表功能（SIF）。任何自动安全系统都不能保证完美的完整性。但有一点是很清楚的，那就是危险程度越高，所需要安全完整性设计水平也应该越高。这种完整程度被定义为安全等级SIL。国际标准规定了4个安全等级。1级表示最低。对应每一种安全等级，都有一个最大硬件需求故障的可能性（PFD）。这种发生故障的可能性适用于整个SIF现场设备和逻辑控制装置。 1. 根据IEC61508和IEC61511标准对项目的功能安全进行评估，确定安全系统的SIL等级，符合用户提出的SIL要求。从用户考虑，若车间人少，产生故障时伤亡人数少，可认为是SIL2；若人很多，可认为 SIL4，但如果有疏散人员的通道，则SIL等级可降低。产品SIL 级别的评估，SIL1可由本厂一个工程师来完成，SIL2要由本厂某一部门来完成，SIL1与SIL2的评估人员应是独立的，不能是产品设计人员，SIL3、SIL4要由厂外独立的认证机构来完成。如果一个系统中，传感器为SIL2，其他为SIL3，那么整个系统为SIL2。 2.现场检测器 现场变送器采用三个，信号接至SCS进行模拟量三取二表决，保证取样信号的可靠性。其它现场相关一次仪表也采用三个检测元件，以实现三取二表决。 3.执行器 SIL3等级安全回路的输出信号，须通过获得SIL3等级认证输出模件直接驱动现场电磁阀，中间不可接输出继电器和保险丝，否则会因其无安全认证，造成系统安全等级下降。
《流体传动系统及元件图形符号和回路图第1部分：图形符号》编制说明 (征求意见稿) 一、工作简况 1.任务来源 本项目是由国家标准化管理委员会2018年第3批国家标准制定计划（国标委综合[2018]60号）文下达。 计划项目编号：20181676-T-604； 采用国际标准：ISO 1219-1：2012《Fluid power systems and components — Graphical symbols and circuit diagrams — Part 1:Graphical symbols for conventional use and data-processing applications》； 计划要求完成时间：2020年； 2.主要起草单位和工作组成员 牵头起草单位：燕山大学； 参与起草单位：油威力液压科技股份有限公司、武汉科技大学、北京华德液压工业集团有限责任公司、山东理工大学、广东省韶关市质量计量监督检测所、北京航空航天大学、秦皇岛燕大一华机电工程技术研究院有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、辽宁东港市宏达液压缸再制造有限公司； 项目负责人：蔡伟； 工作组成员：赵静一、林广、陈新元、赵静波、许同乐、赵尚宇、石岩、郭锐、曹巧会、唐颖达。 3.主要工作过程 2018.9 全国液压气动标委会组建国家标准制定工作组，并确定工作计划； 2018.10 项目负责单位组织人员对ISO原文进行初步翻译、图形绘制，形成工作组讨论稿草案并发给工作组成员征求意见。 2018.11项目负责单位根据工作组成员提出的意见和建议，修改和完善了工作组讨论稿草案，并于2018.11.16~2018.11.18在河北省秦皇岛市燕山大学召开《流体传动系统及元件图形符号和回路图第1部分：图形符号》工作组第一次会议，共有16家液压行业单位参加本次会议，共同讨论了标准的工作组讨论稿草案；