part1
unit1
taxe A
电力变压器的结构和原理
在许多能量转换系统中，变压器是一个不了缺少的原件。它使得在经济的发电机所产生电能并以最经历的传输电压传输电能，同时对于特定的使用者合适的电压使用电能成为可能。变压器同样广泛的应用于低功率低电流的电子电路和控制电路中，来执行像匹配电源组抗和负载以求得最大的传输效率。隔离一个电路与另一个电路在两个电路之间隔离直流电而保证交流电继续通道的功能。
在本质上，变压器是一个由两个或多个绕组通过相互的磁通耦合而组成的，如果这其中的一个绕组，原边连接到交流电压源将产生交流磁通它的幅值决定于原边的电压所提供的电压频率及匝数。感应磁通将与其他绕组交链，在副边中将感应出一个电压其幅值将取决于副边的匝数及感应磁通量和频率。通过使原副边匝数比例适应，任何所期望的电压比例或转换比例都可以得到。
变压器工作的本质仅要求存在与两个绕组相交链的时变的感应磁通。这样的作用也可以发生在通过空气耦合的两组绕组中，但用铁心或其他铁磁材料可以使绕组之间的耦合作用增强，因为一大部分磁通被限制在与两个绕组交链的高磁导率的路径中。这种变压器通常被称作为心式变压器。大部分变压器都是这种类型。以下的讨论几乎全部围绕心事变压器。
为减少铁心中的涡流所产生的损耗，磁路通常由一叠薄的叠片所组成。如图1.1所示两种常见的结构形式用示意图表示出来。芯式变压器的绕组绕在两个矩形铁心柱上，壳式变压器的绕组绕在三个铁心柱中间的那个铁心柱上，。0.14毫米厚的硅钢片通常被用于在低频率低于几百Hz下运行的变压器中，硅钢片具有价格低铁心损耗小，在高磁通密度下，磁导率高的理想性能，能用做高频率低能耗的标准的通讯电路中的小型变压器的铁心是由被称为铁氧体的粉末压缩制成的铁磁合金所构成的。
在这些结构中，大部分的磁通被限制在固定的铁心中与两个绕组相交链。绕组也产生多余的磁通，像漏磁通，只经过一个绕组和另外的绕组不相交链。虽然漏磁通只是所有磁通的一小部分，但它在决定变压器的运行情况中起着重要的作用。在实际的变压器中，可以通过将绕组分成埃的越近五越好的几部分来减少漏磁通。在芯式结构中，每个绕组由两部分组成，两个铁心柱上每一个上各有一部分。原边副边是同心绕组，在壳式变压器中，将利用同心式绕组排列的变化或者三做可能由一些原边个副边交叉放置而叠在一起的扁平线圈组成。
unit2
textA
直流电机
商业直流发电机和电动机是以同样的方式构成的，因此，任何直流发电机都可以
按电动机操作。反之亦然直流发电机的电枢绕组在转子上通过电刷产生电流，励
磁绕组在定子上并由直流电激励。
电枢绕组由N匝单独线圈组成，在转子上与轴相平行的导体，在直径上相对的线
圈两侧被标有ε和-ε与转子轴相连接的原动机拖动转子以恒定的转速旋转，气
隙磁场分布接近平顶波而不是交流电机中的正弦波。转子线圈产生的线圈电压是
一个与空间磁通密度分布具有相同波形的时间函数。
虽然最终目的是产生直流电压，但是独立的电枢线圈所感应的电压是交流电压，
因此必须进行整流，交流电机输出电压可利用半导体整流器进行整流，这是与传
统直流电机的一个对照，直流电机用换向器来完机械整流。换向器是安装在转子
轴上且与轴绝缘的，，铜片组成的圆柱体，换向片与换向片之间用云母或其他绝
缘材料绝缘。碳刷被放在换向器截面上通过绕组直接到外面的电枢尾端，需要换
向是因为直流电机的电枢绕组位于转子上。
S极下方的换向器任何时刻都通过线圈一侧与N极下方的反向换向器相连接，如
图1.2。换向器提供全波整流，将电刷之间的电压波形转换成图1.3所示那样，
并对应电路输出一个直流电压，通过增加换向片数，可以减弱直流电压的脉动，
我们可以去获得较平缓的直流电压。现代直流发电机感应出的电压在5％的范围
内波动。当然如图1.2所示的电机被简化为在实际意义中的理想模型，但操作原
理是容易理解的。
直流电在直流电机励磁绕组的作用是感应一个相对转子静止的磁通分布。类似的，换向器的作用是当直流电通过碳刷流过电枢的，电枢会产生一个空间，，，，
的磁通分布，此磁通的轴向由电机设计和电刷位置决定。典型方向与主极磁场的
磁通方向正交。
因此，正如在交流电机中那样，这两个磁通分布相互作用产生直流电机的转矩。
如果电机工作在发电机状态，这个转矩阻碍旋转，如果工作在电动机状态，电机
械沿转矩方向旋转。
unit3
textA
同步电机
通过讨论由一个非常简单的凸极交流同步发电机的电枢感应的电压，可以得到一
个描述同步电机特征的基本图片，如图1.4所示。因为这个电机的激磁绕组产生
一对磁极，所以这个电机被称为双极电机。
同步电机的电枢绕组在定子上，激磁绕组在转子上。激磁绕组被流过它的直流电
所激励，这个直流电通过连接在转动滑环或集电环的碳刷流到激磁绕组上。这两
个绕组的取向通常由实际的因素确定。在转子上的单一的低功率激磁绕组而在定
子上的高功率的点名的多组电枢绕组有利。
在这里电枢绕组仅仅是由N匝单独的线圈组成，如图1.4所示，在横截面上，位于定子内圆表面上在直径上相对的狭窄的槽内，用标有α和-α的两个线圈表示。组成线圈的导体与电机的轴平行并相互串联（图中没有显示出)。转子由与它的轴连接的原动机拖动并以恒定的转速旋转。假设电枢绕组是开路，所以电枢中的磁通仅仅是由磁绕组产生的。在图1.4中虚线表示磁通的路径。
非常理想化的分析这个电机，我们将假设在气隙中的磁通呈正弦分布。图1.5a 给出了气隙磁通密度B的合成空间分布，他是转子周围空间角θa的函数。实际上，通过适当的制作凸极电极的极面可以使凸极电极的气隙磁通密度近似是正弦分布。
由于转子旋转，与电枢绕组相交链的磁通随时间变化。在假定磁通呈正弦分布且转子转速恒定的情况下，感应的线圈电压将随时间正弦变化，如图1.5b所示。图1.4所示的两极电极每转一圈，线圈电压就经过一个完整的周期，电压的交变频率等于用每秒转数为单位的转子转速，即感应电压的电气频率与机械转速同步。这也是同步电机的设计根据。因此两极同步电机必须每分钟转3000转，以产生50Hz的电压。
许多同步电机的磁极数都大于2，同步发电机旋转磁场的三相定子绕组就直接与负载相接，而不是通过过大的，不同的滑环和碳刷。静止的定子也使绕组的绝缘变得容易，因此他们不受离心力的影响。图1.6是这种发电机的简易图示，有时候它也被叫做交流发电机。它的磁场由直流发电机激励，它们通常安放在相同的轴上相连。注意换向器的电刷必须在滑环的另一个电刷端子上，以使为旋转的磁场提供直流电压。
与同步发电机相对应的是同步电动机，为了产生恒定的机电转矩，定子和转子磁场必须有恒定的幅值，并且相对静止。在同步电动机中，转速的稳定状态取决于磁极数和电枢电流的频率。
在发电机和电动机中，都产生机电转矩和回转电压。这是机电能量转换中不可少的条件。
unit4
textA
可变磁阻电机
可变磁阻电机（通常缩写为VRMs）几乎是结构最简单的电机。它们由缠绕着激磁绕组的定子和高磁导率的转子组成。转子上没有绕组，其产生磁矩的原因是转子总是处在是定子磁链最大的位置。定子绕组电感是转子位置角的函数。
尽管可变磁阻电机的概念已经持续了很长时间，但是只是在最近的十年中，这些电机才被广泛的应用于工程实际中。在很大程度上归咎于这个事实，尽管他们在结构上很简单，但是有些难于控制(在控制上有些复杂)。例如转子的位置是已知的，一边于正确的设计相绕组以产生转矩。她们的广泛可利用性和低的微电子，
电力电子的成本使它们在一系列的广泛应用中，可以和其他的电机工业技术相竞争。
顺序激励可变磁阻电机的各项绕组，其转子就会一步步旋转，经过一个特定的角度。可变磁阻电机驱动交流电动机及其逆变器被设计成与如下标准相符合:低成本，恒转矩与转子位置角无关，具有想要的运行速度范围，高效率。
由于在任何工程师职业中，对设计者来说，一个特殊应用的最终设计方案都是多种可利用的选择之间的，，方案。因为可变磁阻电机需要某种电子器件并且需要控制其运行，设计者们经常要考虑使安全驱动系统的特殊性尽可能完整，这个给发电机的设计添加了额外的限制条件。
可变磁阻电机可以被制作成各种不同的结构如凸极和双凸极结构。尽管这两种形式的设计方案都可以，但通常优选双凸极结构，因为它在个给定的环境下一般可以产生比较大的转矩。
图1.8所示是6/4式可变磁阻电机，从图中我们可以看出6/4式电机的基本特征是不可能同时调整相电感，因此这种电极没某空转矩位置，这一点很重要。因此消除了转子会在某一位置停顿的可能性除了这一事实外，不存在可以同时调整
6/4可变磁阻电机的位置，可以看出，也不存在单一转矩的转子位置。因此通过适当的控制相电流，可以得到与转子位置无关的恒转矩。
一般来讲，可变磁阻电机的每一个电极上都缠绕着独立的线圈，尽管有可能控制每一个绕组使其分离为单独的一相，实际上通常将它们合并某极的一组同时被激励的绕组，例如图1.8所示的6/4可变磁阻电机被联结成了相电机，其相反的电极被联结在相同的相上，在这种情况下，绕组使磁通以相同的方向通过转子。一般来讲，当给定的一相被激励时，转矩总是使转子趋于最后的使磁通交链最大的位置，当激励从另一相转移时，则下一相被激励。转子随着趋于新的使磁通交链最大的位置，这样转子的转速由相电流的频率决定。然而和同步电机的情况不同，转子转速与相绕组激励的频率和顺序之间的关系很复杂，这种关系依赖于每一相中转子极数和定子极数。
unit5
textA
继电器
当我们需要用小电流控制大电流大电压时。继电器是非常有用的，当触头通过磁场打开或关断时，产生磁场的继电器线圈仅仅消耗一小部分瓦特的电能量，但它可以传导向负载传导比瓦特大几百倍的能量。事实上，继电器就像一个2进制的放大器一样工作。
如图1.10所示，当单刀单掷触头关断高压（AC380V）电路时，继电器线圈被激励通过低压（12V DC）电源供电。与给继电器线圈加电压所需要电流远远小于触头的电流等级很相像。典型的继电器线圈电流远远小于1安陪，然而典型的工业
继电器触头等级至少要10安陪。
一个继电器线圈通常可能被用作驱动多个触头。这些触头可以是常开或者常闭，或者这两种形式的任意组合。就像开关一样，断电时的线圈的状态就是继电器触头的的通常的状态，就像你把继电器放在一边而不与其他电路相连一样。
选择继电器触头的指标要与开关触头的指标相匹配。在空气中常开的触头最好应用在大电流的场合，但是在工业环境中的他们容易腐蚀产生火花而引起一些问题。水银和簧片触头不产生火花也不易腐蚀，但是它们受载流能力的限制。
如图5.11所示是三个小的继电器（每个大约两英尺高），把他们安装在面板上作为市政的水处理车间电控系统的一部分。
在这里继电器被叫做八角底座，因为它们插在对应的插座上，通过八个金属插角。把电线连接在一个安全的通道上。就像你从图中看到的螺丝接线端实际上是插座的组成部分，导线通过接线端连接到继电器上，每个继电器都被插在插座上。这种连接方式使得出现故障的麻烦和重新安装继电器变得容易。
继电器除具有用一个小电信号开关一个大电信号的能力外，还可以在线圈电路与出点电路之间起电气隔离的作用，这说明驱动线圈电路与触电电路之间是相互隔离的。也许其中一个电路是直流的而另一个是交流的，通过连接或对他的连接，它们处在完全不同的电压水平。
8然而继电器在本质上是双重设备，或者完全打开，或者完全关断，在运行环境中它们的状态是不确定的，就像半导体逻辑门一样。为了保证使继电器的线圈能够驱动触电而在线圈中流过的最小电流称作动作电流。这与为保证逻辑门有高电平而需施加的最小电压（TTL的典型值2伏，CMOS为3.5伏）相似。在电枢回到它的弹簧安放位置它的触头恢复到常态以前，线圈电流必须降落到一个很明显的数值，这个值要小于动作电流。这个电流水平称为返回电流，这与为保证逻辑门有低电平而需施加的高电压(TTL的典型值为0.8伏，CMOS为1.5伏)相似。
9滞回现象，或者动作电流和返回电流之间的不同的产生类似于施密特出发死逻辑。不同的继电器的动作电流和返回电流值变化很大，它们都规定厂商标定。unit6
textA
断路器和它的主要部件
1根据国际电气制造业协会标准可以定义断路器为非自动方式开关的器件，这个器件在它的电流等级以内达到预先确立的过电流并当断路器的等级以内正确使用它时，它可以在预先确定好过电流下自动断开电路而不损害自己。
2图1.15给出了许多不同类型的断路器，它们的最终目的是相同的，但是它们也有非常显著的区别。
3一个断路器可能会在闭合时作为单一的部件使用，或者在通常的闭合电路中被用于连接许多其他的设备，如图1.16所示的负载中心，控制版，配电板。
4不管断路器在哪，如何使用，你将会发现它在电能的传输，分配和使用中起着
关键的作用。
5一般来讲，所有的断路器都具有以下的共同结构和功能特性:一个框架，触头和
操作机构，脱扣器，消除电弧的一种方法，一种装配方法，根据指定的标准可以
做适当的变化
前面四个特征是断路器的组成部分，在图1.17中给出了每一个单独的元件。
框架
刚性的断路器框架提供了一个方法，这个方法所有要求的元件都可以被安装并且
在合适的位置，以保证继电器正常工作。
断路器的框架提供足够的刚度和强度，才能够成功的处理分断过程并获得所期望
的分断率，框架的机械强度必须保证足以承受由电流的平方产生的力，这个力会
很大，并具有潜在的破坏性。
框架还起到了绝缘和隔离电流的作用，以保护在设备附近进行操作的人员。框架
还在使断路器符合应用标准的功能方面气到了关键性的作用。
触头和操作机构
断路器的触头提供了一个连接电路和系统的方法。它们还提供了隔离系统中一部
分电路的方法。
一个触头装置包括一个静触头和一个动触头。当断路器打开或者闭合时，静触头
则保持不动，而动触头运动以打开或闭合电路。总而言之，触头执行一个简单的
功能，它们打开或关闭。
如图1.18给了含有一组触头的家用电灯开关。当家庭的主人打开灯时，从技术
上他启动了操作机构。操作机构的动触头和静触头接触，电路接通，电流流过灯，灯就亮了。
当家庭的主人关掉灯时，操作机构的动触头和静触头分开，电路断开，电流停止
流过电灯，灯就熄灭了。
断路器需要一些类型的操作机构以打开和关断连接，这个操作机构可以是机械的
可以是机械和动力联合的。让我们设想一个基本的三相断路器。它被设计成三个
连接装置同时打开或者闭合。这就要求所有的连接装置以某种方式连在一起。操
作机构的这一部分也被机械的连接在公共的手柄上，。当这个手柄被操作时，他
会使机构处于运动状态同时通过打开或闭合接触以打开或闭合断路器，如图1.19
所示。
实际上，操作装置并不像前面描述那么简单。由于尺寸自己一些标准要求，断路
器还需要一些辅助装置使操作装置运动去分开或关断触头。这个辅助装置采用弹
簧的形式，弹簧在精确的确定断路器机构中起了很大的作用，弹簧被压缩或伸长
以提供正确的开通或关断接触的必要的辅助能量。
unit7
textA
什么是电弧
你是否想过你从墙上的插座上拔插头，并且看到火花出现？就像图1.24所示，
你看到的，就是在一个小范围内在墙上的插座和你手中的插头之间形成电弧的趋势。为了讨论电弧形成的原因。我们定义电弧是电流流过两个触电之间的间隙放
电的结果，
当断路器的触头在负载情况下断开时就会形成电弧。电弧有很大的破坏性，并且
在大小和强弱方面变化很大。典故的电弧的大小取决于触头分离时电流的数值。
例如，正常的负载电流被分段的产生电弧远小于短路电流被分断时产生的电弧。
因为电弧很难避免，所以必须设计控制电弧的电器。
3与电弧相关连的的热量会产生电离气体环境。电离越多，这个条件越适合电弧
的维持和增强。电弧越大，产生的能量就越多，变色你的电离也就越多。
电弧是一个必须快速有效的处理掉的情形。
这里需要记住的最重要的事情是控制电弧的能力是决定断路器分断的短路电流能
力的关键。这也是选择断路器的一个关键因素。
短路是具有最严重的破坏性的电流现象。
电流零点或者零点是灭弧的一个很重要的时刻。在电流零点，是避免电弧继续燃
烧的最佳时刻当正弦曲线在0°，180°和360°时的电流就是所谓的"电流零点"
。如图1.28所示，
电压也是必须考虑的一个重要因素因为电压是保持电流运动的原动力。左边不能
抑制的电压将会维持推进电流过电流零点并且给电弧新生命。电压并不能很善意
的在熄灭电弧的过程中沿着它的轨迹说停就停。如果电弧重新燃烧，他将损伤整
个电力系统。
通过同时打开触头，并熄灭电弧来考虑断路器的工作过程。有效的灭弧方法往往
取决于触头之间的气隙的绝缘强度。绝缘强度是指绝缘体在没有被破坏的情况下
承受的最大电压。绝缘体是指两导体头间的任何绝缘材料。在这些讨论中，断路
器的触头就是导体，同时空气气隙和真空就是绝缘败将。如果绝缘强度比试图点
燃电弧的电压大时，灭弧就成功了，如图1.26所示。
unit8
textA
电器可靠性实验
1电器的可靠性是指电器产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。它可以促进仪器表现出很好的工作特性，表现在无故障率，维修性，耐久性，有效性，使用经济性和寿命上。所以稳定性是一个很重要的性能指标。
2仪器可靠性实验可以在实验室进行也可以在现场实现。在近20年里，中国对可
靠性实验的研究大多局限在实验室中。已经完成的实验成果中包括电磁式中间继
电器，小容量交流接触器熔断器，断路器，漏电开关等等。这样的研究对于提高
低压电器的性能是很有效的。在实验室中进行可靠性实验研究，具有试验品的实
验条件和故障率评判标准统一，可比性强以及便于确定其可靠性考核指标和评判
方法的优点。但是实验的条件与产品的使用条件是不同的。对于一些产品的主要
技术性能的可靠性实验花费的多并且由于费用的限制和一些昂贵的产品的数量的
限制，完成可靠性实验几乎是不可能的。例如，电流接触器的可靠性实验仅仅测
试主电路和小容量交流接触器的空载运行性能并且仅仅因为花费太高而对寿命和
开断能力的测试任然不能进行。熔断器的可靠性实验仅仅可以测试由于电动机的
启动电流所引起的瞬时电流对于熔断器的寿命的判断。而对它的断开能力的测试
也不能进行。断路器的可靠性实验仅仅能够测试空载的操作。而对于电保护特性
寿命和极限的断开保护还没有涉及到。
3电器设备在不同的操作环境下运行。在实验室运行的可靠性实验不可能考虑到
所有的可能的条件，包括温度湿度，冲击，震动，有害介质等等。对于现场的调查，通过选择现场调查的场所，在各种实际的环境下的可靠性可以很清楚的被反
映出来。低压电器设备的可靠性设计需要所有部件的可靠的数据，这些数据要想
在实验室获得具有一定的局限性。但是通过现场调查，实验可以反映市里的运行
情况并为设计提供可靠的数据。
4传统的设备可靠性实验在实验室中进行有一定的局限性，比如太严格的测试条
件或比较少的测试参数。对于贵重的产品，在现场测试要比在实验测试好的多。
在使用这样的设备的过程中为了保证高可靠性和避免在故障出现之后维修或更换
零件所带来的损耗，在它正常使用时搜集和分析电器可靠性指标的数据变得很重要。掌握失效的数据，然后在这设备故障出现前给一些预告是很有必要的。
5生物免疫系统是一个由血管细胞和分子组成的复杂的系统。它是除神经系统外，机体能特异的识别"自己"和"非己"刺激，对此做出精确的应答保留记忆的功能系统。它具有诸如模式识别，自学习，记忆功能，分布式检测等等特性。从生命免
疫系统发展而来的人工免疫系统，可以识别和处理输入的信号，获得正确的输入，产生免疫并对反常的事物进行排斥。把这些从现场搜集到的数据作为人工免疫系
统的输入，这个系统可以判断设备不正常运行的数据，。这样就可以及时维修和
更换零件避免电器损失。所以，人工免疫系统是一个新颖的方法对于电器可靠性
实验。
part2
nuit1
textA
电磁学
电学和磁学之间的关系就像科学家说的一样是意外中无意间发现的。1820年的一
天丹麦物理学家奥斯特在讲课中指出电学和磁学之间可能拥有某种关系，并且在
讲课的过程中他在全班面前通过做实验结论性的证明了这一点。奥斯特在悬放于
磁罗盘上方金属中通入电流，发现磁罗盘指针明确运动，在课上所做的猜想最后
被证明是事实。他偶然发现的事情为整个新的科学分支--电磁学奠定基础。
详细实验表明电流产生的磁场的方向总是垂直于电流的方向，右手定则是一个可
以说明这种关系的简洁方法。简单的说，右手定位就是当大拇指指向电流的方向时，载流导线所产生礠力线的方向与人的右手四指弯曲方向一致，如图2.1所示
。
磁场环境在载流导线的直的部分，礠力线没有明确的南极，北极。
虽然磁场环流导线确实很有趣，但是平时的电流只能让楼盘指针偏转一个很小的
角度。为了使同样大小的角度。为了使同样大小的电流产生更强的磁场力，我们
可以把导线绕城螺旋形，在螺旋线圈中导线周围的圆形磁场可以叠加成一个更强
的具有明确极性的磁场。
导线圈所产生的磁动势的大小与导线中流过的电流和线圈匝数的乘机成正比，这
个场力叫做磁动势它跟电路中的电动势非常相似。
电磁铁是一段通过电流并能产生磁场的导线。尽管所有的载流导线都能产生磁场，但是为了某种特定的目的，一个电磁铁通常以某种方式被构造，在这种方式下它
产生的磁场能达到最大幅值。电磁体被频繁的应用在研究，工业，医学，和日常
民用电中。
最为一个电控磁铁，电磁铁被广泛的应用在各种机械设备中:通过电力影响机械
力或机械运动的机械。也许最常见的例子就是电动机。另一个就是继电器，一个
电控开关。如果构造一个可以通过应用磁场开通或关断的触头装置并且一个电磁
线圈被她放在附近来产生所需的磁场。事实上，这给了我们一个能够使用电控制
电成为可能的装置，如图2.3所示。
nuit2
textA
支路电流法
本单元翻译的不好。
一般来说，网络分析任何一种过去常常精确地分析电路的构造技术（一个互相联
系的元件网络）。技术员或工程师经常会遇到一些包含若干电源或其他组成部分，并且难于用串并连分析法将其简化的电路。这种情况下，他或她就会不得不应用
其他方法。在分析这种复杂的电路时支路电流法和网孔电流法都是很有用的技术
。
最早和最直观的网络分析技术被叫做支路电流法。在这种方法中，我们先假设网
络电流的方向，然后我们通过基尔霍夫定律和欧姆定律列写方程来描述它们之间
的关系。一旦我们建立了一个关于每个未知的电流的方程，我们可以解连立方程
式特定的网络中所有的电流和电压降。
让我们用如图2.6所示的电路来举例说明这个方法
4段，，
5段，，
记住这一点电流方向是假设的，幸运的，如果我们所做的任何一个假设错了，我们从数学上解决电路我们都知道（任何一个错的电流方向都将在我们的解中被一个负值显示出来。）。
基尔霍夫定律指出流入节电和流出节电的电流在数值上必须为0，所以我们可以用一个方程来表示这3个电流之间的关系。按惯例，将流入节电的电流记为正，流出节点的电流记为负。
下一步是根据我们假设的电流方向标出所有通过电阻的电压降的极性。记住相对于其他电阻一个电阻的上游端总是负的，同理，下游端是正的，因为电子总是带负电，如图2.9所示。
当然电池的极性应该和他们的符号的极性相同。（短的为负长的为正）。如果电阻压降的额极性和离他最近的电池极性不相符，但只要电阻电压极性是基于假设通过它的电流的极性见过你就是正确的。在某种情况下我们并发现电流被反向通过电池，引起这个特殊的效应。在这里要记住的最重要的事情是电阻器的极性和随后的计算都要基于最初假设的电流极性。像最初所描述的那样，如果你的假设是错误的，一旦方程被解出来这将是很显然的（依据负数）。然而解的数将被改正。
基尔霍夫定律指出，在一个回路中所有的电压的代数和也是0，所以我们的联立方程组根据电流条件建立更多的方程。建立一个KVL方程，我们必须计算电路回路中的电压降，即使我们可以用伏特计测量。
Unit 4
Text A
电磁干扰和电磁兼容
1. 电磁干扰是现代电子电路中的一个主要问题。为了消除干扰，设计者不得不移走干扰
源，或者保护电路不受影响。最终目标是使电路想期望的那样在电磁兼容的情况下运行。
1. 电磁兼容:一个设备或系统在它期望的电磁环境中没有误差的运行的能力。
1. 电磁干扰:来自一个设备或系统的电磁辐射对另一个设备或系统的正常运行的干扰。
1. 电磁兼容的例子:
? 你的计算机干扰调频无线电接收。
? 使用真空吸尘器使你的电视机产生“雪花”现象。
? 当你驾驶在输电线下时你的汽车收音机嗡嗡响。
? 当直升机太靠近无线电接收塔飞行时会失控。
? 通过立体声系统接民用波段收音机谈话。
? 电话线中突然出现的闪电使你的电话遭到破坏。
? 当你安装新记忆板是它被看不见的放电现象破坏。
?
? 你的膝上型计算机干扰飞行器雷达控制。
? 机场雷达干扰你的膝上型计算机显示器。
5. 任何电磁兼容问题都有三个基本要素，如图2.13所示。必须存在一个电磁现象的发生源，一个由于电磁现象的发生源而不能正常工作的接收器(或受害者)，和一个存在于两者之间并允许发生源干扰接收器的路径。三个要素都一定存在，而在有些情况下它们不容易被识别出来，解决电容兼容问题一般需要至少识别出两个要素并消除或消弱其中之一。
6. 例如，在核电站，接收器很容易被识别。涡流控制阀出现故障。电磁干扰源和耦合路径最初是未知的，然而监测显示车间职员使用的步话机是电磁干扰源。就这一点来讲，尽管耦合路径是未知的，但可以通过消除干扰源将问题解决(在特定的场合限制使用低功率收音机发射器)。更彻底而且可能更安全的方法是确定耦合路径并逐步消除它。例如，假定已经确定来自步话机的辐射在电缆中感应电流，电缆又一块印刷电路极相连，而电路板又包含控制涡轮控制阀的电路。假如通过这些感应电流，电路的运行出现了相反的影响，一个可能的耦合路径就会被识别了。屏蔽，滤波或者重新改变电缆线路，或重新设计电路都是可行的削弱耦合路径的方法，如果达到了消弱耦合路径这一点，问题就不存在了。
7. 有轨电车干扰源在其供能上被认为是短暂的。耦合路径可能通过能量供应速度控制电路，然而调查研究员不能重复失败，所以干扰源和耦合路径从来没有被最终地识别出来。从另一方面来讲，接收器就是速度控制电路，这个电路已经被改进，以使它不因为无源的随机输入而变得混乱。换句话说，解决方法就是通过使速度控制电路免疫于干扰源制造的电磁现象来消除接收器。
8. 电磁兼容问题的潜在干扰源包括无线电发射器，输电线，电子电路，闪电，调光灯，电机，电弧焊和任何利用或产生电磁能量的东西。潜在的接收器包括无线电接收器，电子电路，家用电器，人，任何利用或感应电磁能量的东西。
9. 从干扰源到接收器耦合电磁能的方法不外乎以下四种类型:
? 传导(电流)
? 电感性耦合
? 电容性耦合
? 辐射(电磁场)
10. 即使在干扰源和接收器已知的情况下，耦合路径通常利用这些方式的复杂的组合使得路径很难被识别。它可能有许多的耦合路径且可能采取措施消弱一个路径增强另一个路径。
电气工程及其自动化专业英语 考试题型：选择10*2 单词翻译10*2 短句翻译5*4 长句翻译4*10 Exercise All the simple circuit elements that will be 在下面进行的工作中我们要研究的简单电路元件,可以根据流过元件的电流与元件两端的电压的关系进行分类。例如，如果元件两端的电压正比于流过元件的电流，即u＝ki，我们就把元件称为电阻器。其他的类型的简单电路元件的端电压正比于电流对时间的导数或正比于电流关于时间的积分。还有一些元件的电压完全独立于电流或电流完全独立于电压，这些是独立源。此外，我们还要定义一些特殊类型的电源，这些电源的电压或电流取决于电路中其他的电流或电压，这样的电源将被称为非独立源或受控源。 It must be emphasized that the linear 必须强调的是线性电阻器是一个理想的电路元件；它是物理元件的数学模型。我们可以很容易地买到或制造电阻器，但很快我们发现这种物理元件只有当电流、电压或者功率处于特定范围时其电压——电流之比才是恒定的，并且这个比值也取决于温度以及其它环境因素。我们通常应当把线性电阻器仅仅称为电阻器。只有当需要强调元件性质的时候才使用更长的形式称呼它。而对于任何非线性电阻器我们应当始终这么称呼它，非线性电阻器不应当必然地被视为不需要的元件。 If a circuit has two or more independent 如果一个电路有两个或多个独立源，求出具体变量值（电流或电压）的一种方法是使用节点分析法或网孔分析法。另一种方法是求出每个独立源对变量的作用然后把它们进行叠加。而这种方法被称为叠加法。叠加法原理表明线性电路某个元件两端的电压（或流过元件的电流）等于每个独立源单独作用时该元件两端的电压（或流过元件的电流）的代数和。 The ratio of the phase voltage to the 相电压与相电流之比等于电路的阻抗，符号为字母Z，阻抗是一个具有量纲为欧姆的复数量。阻抗不是一个相量，因此不能通过把它乘以e jωt,并取其实部把它转换成时域形式。但是，我们把电感器看作是通过其电感量L表现为时域形式而通过其阻抗jωL表现为频域形式，电容在时域里为电容量C而在频域里为1/jωc，阻抗是某种程度 上的频域变量而非时域变量。 Both wye and delta source connections 无论是星型连接的电源还是三角形连接的电源都有重要的实际应用意义。星型连接的电源用于长距离电力传输，此时电阻损耗(I2R)将达到最小。这是由于星型连接的线电压是三角形连接的线电压的√3倍，于是,对于相同的功率来说，三角型连接的线电流是星形连接的线电流的√3倍。三角形连接的电源使用在根据三相电源而需要的三个单相电路中。这种从三相到单相的转变用在住宅布线中因为家用照明和设备使用单相电源。三相电源用在需要大功率的工业布线中。在某些应用场合，无论负载是星形连接还是三角形连接并不重要。
电力系统power system 发电机generator 励磁excitation 励磁器excitor 电压voltage 电流current 升压变压器step-up transformer 母线bus 变压器transformer 空载损耗no-load loss 铁损iron loss 铜损copper loss 空载电流no-load current 有功损耗active loss 无功损耗reactive loss 输电系统power transmission system 高压侧high side 输电线transmission line 高压high voltage 低压low voltage 中压middle voltage 功角稳定angle stability 稳定stability 电压稳定voltage stability 暂态稳定transient stability 电厂power plant 能量输送power transfer 交流AC 直流DC 电网power system 落点drop point 开关站switch station 调节regulation 高抗high voltage shunt reactor 并列的apposable 裕度margin 故障fault 三相故障three phase fault 分接头tap 切机generator triping 高顶值high limited value 静态static (state) 动态dynamic (state) 机端电压控制AVR 电抗reactance 电阻resistance 功角power angle 有功（功率）active power 电容器Capacitor 电抗器Reactor 断路器Breaker 电动机motor 功率因数power-factor 定子stator 阻抗impedance 功角power-angle 电压等级voltage grade 有功负载: active load PLoad 无功负载reactive load 档位tap position 电阻resistor 电抗reactance 电导conductance 电纳susceptance 上限upper limit 下限lower limit 正序阻抗positive sequence impedance 负序阻抗negative sequence impedance 零序阻抗zero sequence impedance 无功（功率）reactive power 功率因数power factor 无功电流reactive current 斜率slope 额定rating 变比ratio 参考值reference value 电压互感器PT 分接头tap 仿真分析simulation analysis 下降率droop rate 传递函数transfer function 框图block diagram 受端receive-side
第二章第一篇 To say that we live in an age of electronics is an understatement. From the omnipresent integrated circuit to the equally omnipresent digital computer, we encounter electronic devices and systems on a daily basis. In every aspect of our increasingly technological society— whether it is science, engineering, medicine, music, maintenance, or even espionage—the role of electronics is large, and it is growing. 谈论关于我们生活在一个电子学时代的论调是一种空泛的论调。从无处不在的集成电路到同样无处不在的数字计算机，我们在日常活动中总会遇到电子设备和电子系统。在我们日益发展的科技社会的方方面面——无论是在科学、工程、医药、音乐、维修方面甚至是在谍报方面——电子学的作用是巨大的，而且还将不断增强。 In general, all of the tasks with which we shall be concerned can be classified as "signal-processing“tasks. Let us explore the meaning of this term 一般说来，我们将要涉及到的工作被归结为“信号——处理”工作，让我们来探究这个术语的含义吧。 A signal is any physical variable whose magnitude or variation with time contains information. This information might involve speech and music, as in radio broadcasting, a physical quantity such as the temperature of the air in a room, or numerical data, such as the record of stock market transactions. The physical variables that can carry information in an electrical system are voltage and current. When we speak of "signals", therefore, we refer implicitly to voltages or currents. However, most of the concepts we discuss can be applied directly to systems with different information-carrying variables. Thus, the behavior of a mechanical system (in which force and velocity are the variables) or a hydraulic system (in which pressure and flow rate are the variables) can often be modeled or represented by an equivalent electrical system. An understanding of the behavior of electrical systems, therefore, provides a basis for understanding a much broader range of phenomena. 信号就是其与时间有关的量值或变化包含信息的任何物理变量。这种信息或许像无线电广播的演讲和音乐，或许是像室内温度的物理量，或许像股市交易记录的数字数据。在电气系统中能够载有信息的物理变量是电压和电流。因此当我们谈到“信号”，我们不言而喻指的是电压和电流，然而，我们要讨论的大多数概念是可以被直接应用于载有不同信息的变量的系统，因此，一个机械系统（在这个系统中力和速度是其变量）或者液压系统（在这个系统中压力和流速是其变量）的性能通常可以用一个等效的电气系统来模拟或表示。因此，我们对于电气系统性能的理解为理解更宽领域的现象打下了一个基础。 A signal can carry information in two different forms. In an analog signal the continuous variation of the voltage or current with time carries the information. An example, in Fig.2-l, is the voltage produced by a thermocouple pair when the two junctions are at different temperatures. As the temperature difference between the two junctions varies, the magnitude of the voltage across the thermocouple pair also varies. The voltage thus provides an analog representation of the temperature difference. 一个信号可以以两种形式来承载信息。在一个模拟信号中电压或电流随时间而产生的连续变化载有信息。在图2-1中，当一对热电偶的接头处于不同的温度时由热电偶所产生的电压就是一个例子。当两个接头之间的温度差改变时，一对热电偶两端的电压也将改变。于是电压就提供了温度差的模拟表现形式 The other kind of signal is a digital signal. A digital signal is one that can take on values within two discrete ranges. Such signals are used to represent ON-OFF or YES-NO information. An ordinary household thermostat delivers a digital signal tocontrol the furnace. When the
电路electric circuit 电气工程electrical engineering 电机electric machine 自然科学physical science 电气设备electrical device 电器元件electrical element 正电荷positive charge 负电荷negative charge 直流direct current 交流alternating current 电压voltage 导体conductor 功work 电动势electromotiveforce 电势差potential difference 功率power 极性polarity 能量守恒定律the law of conservation energy 变量variable 电阻resistance 电阻率resistivity 绝缘体insulator 电阻器resistor 无源元件passive element 常数constant 电导conductance 短路short circuit 开路open circuit 线性的linear 串联series 并联parallel 电压降voltage drop 等效电阻equivalent resistance 电容器capacitor 电感器inductor 储能元件storage element 电场electric field 充电charge 放电discharge 动态的dynamic 电介质dielectric
电容capacitance 磁场magnetic field 电源power supplu 变压器transformer 电机electric motor 线圈coil 电感inductance 导线conducting wire 绕组wingding 漏电阻leakage resistance 电子系统electronic system 结构图block diagram 功能模块functional block 放大器amplifier 滤波器filter 整形电路wave-shaping circuit 振荡器oscillator 增益gain 输入阻抗input impedance 带宽bandwidth 晶体管transistor 集成电路integrated circuit 电力电子power electronics 数字信号处理digital signal-processing 输出装置output device 模拟信号analog signal 数字信号digital signal 传感器transducer 采样值sample value 模数转换器analog-to-digital converter 频谱frequency content 采样频率sampling rate or frequendy 扰动disturbance 分立电路discrete circuit 数字化信号digitized signal 运算放大器operational amplifier 有源电路active circuit 电子部件electronic unit 封装package 管脚pin 同相端noninverting terminal 反相输入inverting input
自动化专业英语常用词汇 acceleration transducer 加速度传感器 accumulated error 累积误差 AC-DC-AC frequency converter交-直-交变频器 AC (alternating current) electric drive 交流电子传动 active attitude stabilization 主动姿态稳定 adjoint operator 伴随算子 admissible error 容许误差 amplifying element 放大环节 analog-digital conversion 模数转换 operational amplifiers运算放大器 aperiodic decomposition 非周期分解 approximate reasoning 近似推理 a priori estimate 先验估计 articulated robot 关节型机器人 asymptotic stability 渐进稳定性 attained pose drift 实际位姿漂移 attitude acquisition 姿态捕获 AOCS (attitude and orbit control system) 姿态轨道控制系统attitude angular velocity 姿态角速度 attitude disturbance 姿态扰动 automatic manual station 自动-手动操作器 automaton 自动机 base coordinate system 基座坐标系 bellows pressure gauge 波纹管压力表 gauge测量仪器
Most people can formulate a mental picture of a computer, but computers do so many things and come in such a variety of shapes and sizes that it might seem difficult to distill their common characteristics into an all-purpose definition. At its core, a computer is a device that accepts input, processes data, stores data, and produces output, all according to a series of stored instructions. Computer input is whatever is put into a computer system. Input can be supplied by a person, by the environment, or by another computer. Examples of the kinds of input that a computer can accept include the words and symbols in a document, numbers for a calculation, pictures, temperatures from a thermostat, audio signals from a microphone, and instructions from a computer program. An input device, such as a keyboard or mouse, gathers input and transforms it into a series of electronic signals for the computer. In the context of computing, data refers to the symbols that represent facts, objects, and ideas. Computers manipulate data in many ways, and we call this manipulation processing. The series of instructions that tell a computer how to carry out processing tasks is referred to as a computer program, or simply a "program." These programs form the software that sets up a computer to do a specific task. In a computer, most processing takes place in a component called the central processing unit (CPU), which is sometimes described as the"brain" of the computer. A computer stores data so that it will be available for processing. Most computers have more than one location for storing data, depending on how the data is being used. Memory is an area of a computer that temporarily holds data that is waiting to be processed, stored, or output. Storage is the area where data can be left on a permanent basis when it is not immediately needed for processing. Output is the results produced by a computer. Some examples of computer output include reports, documents, music, graphs, and pictures. An output device displays, prints, or transmits the results of processing. Computers are versatile machines, which are able to perform a truly amazing assortment of tasks, but some types of computer are better suited to certain tasks than other types of computers. Computers can be categorized as personal computer, handheld computers, workstations, mainframes, supercomputers , and servers. 大多数人可以制订一个电脑精神的图片，但电脑做很多事情，出现这样的形状和大小不同，它似乎难以提炼成一个全能的定义，它们的共同特点。在其核心，一台计算机是一种装置，它接受输入，处理数据，存储数据，并产生输出，根据对所有存储一系列指示。 什么是计算机输入到计算机系统的压力。输入可提供的一人，由环境，或由另一台计算机。对输入的各种例子，一个计算机可以接受包括文字和符号的文件，规定计算，图片，从恒温器的温度数字，音频信号从一个麦克风，从电脑程序指令。一个输入设备，如键盘或鼠标，集输和转换成一个电子信号的计算机的一系列。 在计算中，数据是指以符号代表的事实，对象和想法。计算机操作在很多方面的数据，我们称之为操作处理。一系列的指令，告诉计算机如何进行处理任务，被称为一个计算机程序，或只是一个“程序”。这些方案形成了软件，建立了计算机做特定的任务。在计算机中，大部分处理发生在一个组件的地方称为中央处理单元（CPU），有时为“大脑的计算机”来形容。 计算机存储数据，以便它会被用作处理可用。大多数计算机有多个用于存储数据的位置，这取决于数据如何被使用。内存是计算机的一个领域，数据是暂时持有等待处理，存储或输出。在数据存储，是可以在一个地区长期离开时，没有立即处理所需。 输出是由电脑产生的结果。电脑输出的一些例子包括报告，文件，音乐，图形，图片。输出设备显示，打印，或传送的处理结果。 电脑是多功能机，它能够执行各种各样的任务十分惊人，但某些类型的计算机更适合比其他类型的计算机的某些任务。计算机可以被归类为个人电脑，掌上电脑，工作站，大型机，超级计算机和服务器。
电气工程师专业英语词汇汇总 10kV distribution substation 10kV配电所abrupt change of voltage 电压突变accumulation of electric energy 电能存储actuating coil 动作线圈adjustment diagram 调整图 alarm 报警 alarm signal 报警信号alternating light 变光灯 ammeter 电流表 apparent energy consumption unit 单位视在能耗 arc furnace 电弧炉 armature 电枢 arrester; lighting arrester; surge diverters 避雷器 automatic voltage regulator 电压自动调整器backlighting; background illumination 背景照明 battery box 电池箱 battery charger 电池充电器battery contactor 电池接触器battery fuse 电池保险丝battery resistor 电池电阻器 blow-out coil 磁吹线圈 boom 吊杆 bracket (OCS) 底座（接触网）； 支架；托架bracket for headspan wire 定位索底座bridge 电桥 brush 电刷 built-in wardrobe; built-in closet; closet 壁灯 bulb; light(lamp) bulb; electric bulb 灯泡 butterfly valve with electric actuator 电动蝶阀 button 电钮 cable and accessories 电缆及附件 cable armour 电缆铠装 cable bays 电缆电线间隔cable box 电缆箱 cable bracket; cable tray 电缆托架 cable continuity test 电路复测 cable differential protection 电缆差动保护
电气自动化专业英语 abbreviate 缩写，缩写为 abscissa axis 横坐标 absolute encoder 绝对编码器 ac squirrel cage induction motor 交流笼型感应电动机ac motor 交流环电动机 academic 纯理论的 accelerometer 加速度测量仪 accommodate 适应 accutrol 控制器 acoustic wave 声波 active 有源的 active region 动态区域 active filter 有源滤波器 active component 有功分量 active in respect to 相对….呈阻性 active(passive) circuit elements 有(无)源电路元件actuate 激励，驱动 actuator 执行机构 actuator 执行器 adjacent 临近的,接近的 adjacent 相邻的，邻近的 Adjustable-voltage inverter 电压型逆变器admittance 导纳 advent 出现 air gap 气隙 aircraft 飞机 air-gap flux 气隙磁通 air-gap line 气隙磁化线 air-gap flux distribution 气隙磁通分布 algebraic 代数的 algebraic 代数的 algebraical 代数的 algorithm 算法 algorithmic 算法的 align 调整，校准 allowable temperature rise 允许温升 alloy 合金 allude 暗指，直接提到 alnico 铝镍钴合金 alphabet 字母表 alternating current, AC 交流
architecture n. 体系结构 artillery shell 炮弹 conveyor n. 传送带 flip-flop n. 触发器 geothermal adj. 地热的 off-peak adj. 非高峰的 Ohm n. 欧姆 wye n. Y形联结，星形联结，三通 character recognition 文字识别 pattern recognition 模式识别 abound v. 大量存在 accelerate v. 加速 access v. 存取，接近 accessory n. 附件 accommodate v. 容纳，使适应 acoustic adj. 听觉的 acoustic sensor 声传感器，声敏元件 acronym n. 首字母缩写词 active adj. 主动的，有源的 active network 有源网络 actuator n. 执行器 ad hoc 尤其，特定地 address n. 寻址 address generators 地址发生器 adjoint n., adj. 伴随（的），共轭（的） admissible adj. 可采纳的，允许的 advent n. 出现 aerodynamic adj. 空气动力学的 aerodynamics n. 空气动力学，气 体力学 aesthetically adv. 美术地，美学地 aforementioned adj. 上述的，前面 提到的 agility n. 灵活，便捷 agility n. 灵活，便捷 AI 人工智能 air gap 气隙 airgap = air gap 气隙 air-to-close (AC) adj. 气关的 air-to-open (AO) adj. 气开的 albeit conj. 虽然 algebraic equation 代数方程 alignment n. 组合 all-electric range 全电动行驶里程 alleviate v. 减轻，缓和 allowance for finish 加工余量 alloy n. 合金 alnico n. 铝镍钴合金，铝镍钴永 磁合金 aloft adv. 高高地 alphanumeric adj. 字母数字混合 的 alternative n. 可供选择的办法 altitude n. 海拔 aluminum n. 铝 amortisseur n. 阻尼器 amplifier n. 放大器 amplify v. 放大 amplitude n. 振幅 anthropomorphically adv. 拟人地 anti-alias filter 抗混叠滤波器 APICS = American Production and Inventory Control Society 美国生产与 库存管理学会 apparatus n. 一套仪器，装置 approach n. 途径，方法；研究 aptness n. 恰当 arbitrary adj. 任意的 arbitrary adj. 任意的 architecture n. 架构 archive v. 存档 argument n. 辐角，相位 arithmetic-logic unit 算术逻辑部 件 armature n. 电枢，衔铁，加固 arrival angle 入射角 arrival point 汇合点 artificial intelligence 人工智能 ASIC = Application Specific Integrated Circuit 特定用途集成电路 assembly n. 装置，构件 assembly line 装配生产线 assumption n. 假设 asymmetric adj. 不对称的 asymptote n. 渐进线 asymptotically stable 渐近稳定 asynchronous adj. 异步的 asynchronous adj. 异步的 at rest 处于平衡状态 at the most 至多 attached adj. 附加的 attain v. 达到，实现 attenuate v. 减弱 attenuation n. 衰减 attitude n. 姿态 audio adj. 音频的 auto-isolation n. 自动隔离 autonomous adj. 自治的 autonomous adj.自治的，自激的 auto-restoration n. 自动恢复供电 auto-sectionalizing n. 自动分段 auxiliary material 辅助材料 axon n. 轴突 backlash n. 齿隙游移 bandwidth n. 带宽 bar code scanner 条码扫描仪 baud n. 波特 become adept in 熟练 bench mark 基准点 bias n. 偏压 bi-directional adj. 双向的 binary adj. 二进制的 binary-coded adj. 二进制编码的 biomass n. 生物质 biopsy n. 活体检查 bipolar adj. 双向的 BJT 双极结型晶体管 blackout n. （大区域的）停电 BLDM 无刷直流电动机 block diagram algebra 方块图计 算（代数） 1 / 11
第五章的参考译文：仅供参考，不恰当的地方，请自行修改补充，欢迎通过Email（qiulk@https://www.doczj.com/doc/c6157225.html,）进行讨论和交流。 5.1 电动机发展简史 电动机已经存在很多年了。自从多年前的第一次应用以来，电动机的应用领域快速地扩大了。目前，其应用范围继续以快速增长。 托马斯.爱迪生因提出了大规模发电和传输电力而得名。他完成了由蒸汽机驱动的直流发电机的研发工作。爱迪生在电灯和发电方面的贡献引领了直流电机以及相关控制设备的发展。 大多数与电机运行相关的早期科学发现主要涉及直流系统。不久之后，交流电的发电和传输推广开来。转变到交流发电和传输的主要原因是变压器被用来提升交流电压以便于远距离传输电力。因此，变压器的发明使得发电和电力传输从直流向交流变换成为可能。目前，几乎所有的电力系统产生和传输的都是三相交流电。变压器使得由交流发电机产生的电压被升高而电流相应地被减小。这一切使得在一个降低了的电流水平上进行长距离的电力传输，减小了功率损失，而提高了系统的效率。 电机广泛应用于家用电器、工业和商业上，用于驱动机器和复杂的设备。许多机器和自动化设备需要精确控制。因此，自从早期应用于火车的直流电机以来，电机设计和复杂性已经发生了变化。电机控制方法已经成为关系机器和设备运行效率的至关重要的因素。一些创新，例如伺服控制系统和工业机器人已经引领了电机设计的新的发展方向。 我们复杂的交通系统也对电机的应用产生了影响。汽车和其它地面交通工具用电动机作为点火启动系统，用发电机作为电池充电系统。电动汽车成为最近的研究热点。飞机应用电机的方式与汽车相似，然而，在实际应用中，飞机上采用了复杂的同步电机和伺服控制电机。 5.2 电机的基本结构 旋转电机实现了电能-机械能之间的转换。发电机将机械能转换成电能，而电动机将电能转换成机械能。发电机和电动机具有相同的基本结构特点，这一点对于大多数类型的电机来说是一致的。虽然多种电机在结构上是相同的，但是，它们的功能是不同的。发电机的旋转运动由提供机械能输入的原动机提供。导体和发电机磁场之间的相对运动产生电能输出。电动机将电能施加到其绕组和磁场上，形成电磁感应作用，产生机械能或力矩。 大多数旋转电机的结构具有某种程度的相似性，多数电机具有一个静止的部件称为定子，而旋转的一组导体称之为转子。定子由轭或机壳组成，用于支撑和构成磁通的金属回路。 5.2.1磁极与绕组 旋转电机具有磁极，他们是电机定子的一个组成部分。磁极由钢片叠制而成，并且与机壳是绝缘的，在靠近转子的部分是弯曲的，用于提供低租的磁通回路。磁场绕组或磁场线圈被置于磁极周围。这些磁场线圈构成了电磁铁，用来与转子产生电磁场相互作用，从而产生感生电压或在电动机中产生力矩。 5.2.2转子结构 在电机的研究中，需要理解由电动机或发电机的旋转部分产生的电磁场，该旋转部分称为电枢或转子。一些类型的电机采用坚固的金属转子，成为为鼠笼式转子。 5.2.3滑环、开口环和电刷 为了将电能施加到旋转装置上，例如电枢，一些滑刷接触必须建立起来。滑刷接触可以是滑环，也可以是开口环。滑环由绝缘的圆柱形材料构成，其上粘贴两块分开的固态金属环，滑动电刷由碳或石墨制成，放在金属环上，在旋转过程中，向滑环施加或抽取电能。开口环换向器与滑环相似，只不过该金属环被分成两个或更多个独立的部分。作为一个基本原则/惯例，滑环用于交流电动机和发电机，而开口环用于直流电动机。开口尽可能地小，以减少碳刷的火花。滑环和开口环如图5.1所示。 5.2.4其它电机部件 在旋转电机的结构中，还用到其它几个部件。其中有电机轴，在一组轴承上进行旋转。轴承可以是滚珠轴承、滚柱轴承或轴套轴承。轴承密封通常是由毡类材料制成，用于保持轴承润滑和防止灰尘进入。转子芯通常由叠制的钢片组成，以在磁极之间提供低磁阻的磁通回路，并有利于减小涡流。内部和外部接线柱提供了传入或传出电能的途径。 5.3 电动机的结构特点 在现有的电子机械装置中，能量转换过程通常有两个重要特点。有磁场绕组，用以产生磁通密度，还有电枢绕组，产生起作用的感生电动势。在本小节中，将描述主流类型电动机的突出结构特点，揭示这些绕组的位置、并展示这些电机的基本组成部分。 5.3.1 三相感应电动机 这是一种工业上最耐用、应用最广的电动机。它的定子有高规格的钢片叠制而成，内表面开槽用于安放三相绕组。
Part Ⅴ Sensors and Transmitters In a feedback control system, the elements of a process-control systemare defined interms of separate functional parts of the system . The four basic components of controlsystems are thesensors, transmitter , controller , and final control elements . Thesecomponents per form the three basic operations of every control system: measurementdecision, and action. Sensors and transmitters perform the measurements operation of control system. Thesensor produces a phenomenon, mechanical, or the like related to the process variable that itmeasures. The function of transmitter in turn is to convert the signal from sensor to the formrequired by the final control device. The signal, therefor e, is related to the process variable. Two analog standards are in common u se as a means of representing the range ofvariables in control systems. For electrical systems we use a range of electric current carriedin wires , and for pneumatic systems we use a range of gas pressure carried in pipes . Thesesignals are used primarily to transmitvariable information over some distance, such as to andfrom the control room and the plant .Fig .5 . 9 shows a diagram of a process- controlinstallation where current is used to transmit measurement data about the controlled variableto the control room, and gas pressure in pipes is used to transmit a feedback signal to a valve to change flow as the controlling variable . Fig .5 .9 Electrical current and pneumatic pressures are the most common means of information transmitter in the industrial environment Current signal The most common current transmission signal is 4 to 20 mA . Thu s , in the preceding temperature example, 20℃might be represented by 4 mA, and 120℃by 20 mA, with all temperatures in between represented by a proportional current . The gain is 略 That is , we can say that the gain of sensor/ transmitter is ratio of the span of the output to the span of input . Current is used instead of voltage because the system is then les s dependent on load . Voltage is not used for transmission because of its susceptibility to changes of resistance in the line . Pneumatic signals The most common standard for pneumatic signal transmitter is 3 to 15 psi . In this case, when a sensor measures some variable in a range it is converted into a proportionalpressure of gas in a pipe . The gas is usually dry air .The pipe may be many hundreds of meters long , but as long as there is no leak in the system the pressure will be propagated down the pipe . This English system standard is still widely used in the U .S ., despite the move to the SI system of units . The equivalent SI range that will eventually be adopted is 20 to 100 kPa. The two cases presented show that the gain of the sensor/ transmitter is constant over its completeoperating range . For most sensor/ transmitter this is the case; however , there are some in stances , such as a differential pressure sensor used to measure flow, when this is not the case . A differential pressure sensor measures the differential pressure ,h, across an orifice . This differential pressure is related to the square of the volumetric flow rate F . That is F2 ah . The equation that describes the output signal form an electronicdifferential pressure transmitter when used to measure volumetric flow with a range of 0～F maxgpm is