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1、自动化专业英语教程自动化专业英语教程教学课件July 28, 2007Email : http: / P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路A A 电路电路1.课文内容简介：主要介绍专业基础课电路中的无源元件 和有源元件，基尔霍夫第一定律，由电阻、电容、电感和直 流电压源串联组成的二阶电路等。2.温习电路中分析电路的节点电压法和回路电流法。3.生词与短语 network n. 网络，电路 resistor n. 电阻器 inductor n. 电感器 capacitor n. 电容器 passive network 无源网络 a
2、ctive network 有源网络 characteristic adj. 特性(的)；n. 特性曲线 Ohm n. 欧姆 Faraday n. 法拉第 electric charge 电荷 integral n. 积分 increment n. 增量 armature n. 电枢，衔铁，加固 aforementioned adj. 上述的，前面提到的 represent v. 代表，表示，阐明 amplify v. 放大 symbolic adj. 符号的，记号的 mesh n. 网孔 Kirchhoffs first law 基尔霍夫第一定律 loop current 回路电流 volt
3、age drop 电压降 P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路 in series 串联 differential adj. 微分的；n. 微分 variable n. 变量 outline n. 轮廓；v. 提出的要点 eliminate v. 消除，对消4. 难句翻译1 In the case of a resistor, the voltage-current relationship is given by Ohms
4、 law, which states that the voltage across the resistor is equal to the current through the resistor multiplied by the value of the resistance. 就电阻来说，电压电流的关系由欧姆定律决定。欧姆定律指出：电阻两端的电压等于电阻上流过的电流乘以电阻值。 Which做关系代词，以引出非限制性定语从句。P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路2It may be that the inductor
5、voltage rather than the current is the variable of interest in the circuit. 或许在电路中，人们感兴趣的变量是电感电压而不是电感电流。 It用于加强语气，其基本句型是“It is(或was) that(强调人时可用who) ”P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路5. 参考译文A 电路电路 电路或电网络由以某种方式连接的电阻器、电感器和 电容器等元件组成。如果网络不包含能源，如电池或发电机，那么就被称作无源网络。换句话说，如果存在一个或多个能源，那么组合的
6、结果为有源网络。在研究电网络的特性时，我们感兴趣的是确定电路中的电压和电流。因为网络由无源电路元件组成，所以必须首先定义这些元件的电特性。 就电阻来说，电压-电流的关系由欧姆定律给出，欧姆定律指出：电阻两端的电压等于电阻上流过的电流乘以电阻值。在数学上表达为： u = iR (1-1A-1) 式中 u=电压，伏特；i =电流，安培；R = 电阻，欧姆。 纯电感电压由法拉第定律定义，法拉第定律指出：电感两端的电压正比于流过电感的电流随时间的变化率。因此可得到：tiLudd式中 di/dt = 电流变化率， 安培/秒； L = 感应系数， 享利。 电容两端建立的电压正比于电容两极板上积累的电荷q
7、。因为电荷的积累可表示为电荷增量dq的和或积分，因此得到的等式为 ： 式中电容量C是与电压和电荷相关的比例常数。由定义可知，电流等于电荷随时间的变化率，可表示为i = dq/dt。因此电荷增量dq 等于电流乘以相应的时间增量， 或dq = i dt， 那么等式 (1-1A-3) 可写为(1-1A-2)(1-1A-3)1qudcP1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路式中 C = 电容量，法拉。归纳式(1-1A-1)、(1-1A-
8、2) 和 (1-1A-4)描述的三种无源电路元件如图1-1A-1所示。 tiCud1(1-1A-4) i i i + R + L + C a) b) c) LLd / d(1 /)duL itiLutC(1 /)duCi td/ diCutRuiRR/iuR 图1-1A-1 无源电路元件 a)电阻 b)电感 c)电容 注意，图中电流的参考方向为惯用的参考方向，因此流过每一个元件的电流与电压降的方向一致。 有源电气元件涉及将其它能量转换为电能，例如，电池中的电能来自其储存的化学能，发电机的电能是旋转电枢机械能转换的结果。 有源电气元件存在两种基本形式：电压源和电流源。其理想状态为：电压源两端的电
9、压恒定，与从电压源中流出的电流无关。因为负载变化时电压基本恒定，所以上述电池和发电机被认为是电压源。另一方面，电流源产生电流，电流的大小与电源连接的负载无关。虽然电流源在实际中不常见，但其概念的确在表示借助于等值电路的放大器件，比如晶体管中具有广泛应用。电压源和电流源的符号表示如图1-1A-2所示。 P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路 分析电网络的一般方法是网孔分析法或回路分析法。应用于此方法的基本定律是基尔霍夫第一定律，
10、基尔霍夫第一定律指出：一个闭合回路中的电压代数和为0，换句话说，任一闭合回路中的电压升等于电压降。 + E a) i + i b) u + 图1-1A-2 电压源和电流源a) 电压源 b) 电流源P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路 网孔分析指的是：假设有一个电流即所谓的回路电流流过电路中的每一个回 路，求每一个回路电压降的代数和，并令其为零。 考虑图1-1A-3a 所示的电路，其由串联到电压源上的电感和电阻组成，假设回路电流i ，那么回路总的电压降为 0LRuue(1-1A-5) e uC + R e i R uR + +
11、L + C a) b) uL i uR + + L + uL 图1-1A-3 含有R、 L 和 C的串联电路 因为在假定的电流方向上，输入电压代表电压升的方向，所以输入电压在（1-1A-5）式中为负。因为电流方向是电压下降的方向，所以每一个无源元件的压降为正。利用电阻和电感压降公式，可得等式(1-1A-6)是电路电流的微分方程式。 或许在电路中，人们感兴趣的变量是电感电压而不是电感电流。正如图1-1A-1指出的 。用积分代替式(1-1A-6)中的i，可得eRitiLdd(1-1A-6)tuidL1LetuLRudLL(1-1A-7)P1U1A Electrical Networks 第一部分第
12、一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文A 电路电路在对时间微分后，式(1-1A-7) 变为 上式是电感电压的微分方程。 图1-1A-3b 给出了一个由电阻、电感和电容组成的串联电路，根据上述的网孔分析法，可得电路方程式为teuLRtuddddLL(1-1A-8)etiCRitiLd1dd(1-1A-9) 由本文可知电流 i = dq/dt，用dq/dt代替i 变量以消除式中积分，可得二次微分方程为： eCqtqRtqLdddd22P1U1A Electrical Networks 第一部分第一单元课
13、文第一部分第一单元课文A 电路电路P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路B 三相电路三相电路1.课文内容简介：主要介绍专业基础课电路中三相电路 的概念，采用三相电路的优点，三项电路星接和角接电路 中线电压和相电压、线电流和相电流之间的关系。2.温习电路中对称三相电动势的产生、星形联接和三角 形联接、对称三相电路的计算、三相电路的功率等概念。3.生词与短语Pulsate v. 脉动，跳动，振动apparatus n. 一套仪器，装置rated adj. 额定的，设计的，适用的coil n. 绕组，线圈；v. 盘绕dist
14、ribution n. 分配，分布，配电generator n. 发生器，发电机emf（electromotive force ) 电动势interconnect v. 互相连接 wye n. Y形联结，星形联结，三通 delta n. 希腊字母（），三角形（物） geometry n. 几何学，几何形状 winding adj. 缠绕的；n. 线圈，绕组 polarity n. 极性 neutral adj. 中性的；n. 中性线 subscript n. 下标，角注，索引 succeed v. 继之后，接替 intersection n. 相交，逻辑乘法 phase sequence 相序
15、 reverse v., n. 反转；adj. 变换极性的 P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路4.难句翻译 1 Viewed in this light, it will be found that the analysis of three-phase circuits is little more difficult than that of single-phase circuits.这样看来，三相电路的分析比单相电路的分析难不了多少。过去分词短语作状语，用以表示时间、原因、让步、方式或陪衬情况。必须注意过去
16、分词表示的被动行为对象是句中主语。 2 At unity power factor，the power in a single-phase circuit is zero twice each cycle在功率因数为1时，单相电路里的功率值每个周波有两次 为零。at 用于表示速度、温度、价格、成本和比率。 P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路3 It should be noted that if the
17、 polarity of point A with respect to N ( ) is assumed for the positive half-cycle, then when used in the same phasor diagram should be drawn opposite to, or 180 out of phase with, . 应该注意，如果把A点相对于N的极性（ ）定为正半周，那么 在用于同一相量图中时就应该画得同 相反，即相位差为180。 should 用于表示建议、要求、决定、命令等意义的主从复合句内，这时从句谓语一般是“should动词原形”。ANEA
18、NEANEANEANENAEP1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路5. 参考译文B 三相电路三相电路 三相电路不过是三个单相电路的组合。因为这个事实，所以平衡三相电路的电流、电压和功率关系可通过在三相电路的组合元件中应用单相电路的规则来研究。这样看来，三相电路比单相电路的分析难不了多少。 使用三相电路的原因使用三相电路的原因 在单相电路中，功率本身是脉动的。在功率因数为1时，单相电路的功率值每个周波有两次为零。当功率因数小于1时，功率在每个周波的部分时间里为负。 虽然供给三相电路中每一相的功率是脉动的，但可证明供给平衡
19、三相电路的总功率是恒定的。基于此，总的来说三相电气设备的特性优于类似的单相电气设备的特性。 三相供电的机械和控制设备与相同额定容量的单相供电的设备相比： 体积小， 重量轻，效率高。除了三相系统提供的上述优点，三相电的传输需要的铜线仅仅是同样功率大小单相电传输所需铜线的3/4。三相电压的产生三相电压的产生 三相电路可由三个频率相同、在时间相位上相差120电角度的电动势供电。这样的三相正弦电动势如图 1-1B-1 所示。这些电动势由交流发电机的三套独立电枢线圈产生，这三套线圈安装在发电机电枢上，互相之间相差120电角度。 120 120 120 Timet E E1 E2 E3 O 图1-1B-1
20、 用于给三相电路供电的相位相差120 的三相正 弦电动势 P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路 线圈的头尾可以从发电机中全部引出，组成三个独立的单相电路。然而，一般线圈无论在内部或在外部均会相互连接，形成三线或四线三相系统。 连接三相发电机线圈有两种方法，一般来说，把任何类型的装置连接到三相电路也存在两种方法。它们是星（Y）形联接和角（）形联接。大多数发电机是星（Y）形联接，但负载可以是星（Y）形联接或角
21、（）形联接。 星（星（Y）形联接发电机的电压关系）形联接发电机的电压关系 图1-1B-2a 表示发电机的三个线圈或相绕组。这些绕组在电枢表面上是按它们产生的电动势在时间相位上相差120分布的。每一个线圈的两端均标有字母S和F (起始和终结)。P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路 c) B A a) C N A N B C F F F N S S S 3 2 1 b) 120 120 60 ABANNBEEE NBE CNE ANE BNE 图1-1B-2 a) Y形联接发电机的相绕组连接 b) Y形联接的常规图 c)
22、 表示相位与线电压关系的相量图P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路 图1-1B-2a中，所有标有S的线圈端连接到一个公共点N，三个标有F的线圈端被引出到接线端A、B和C ，形成三相三线电源。这种联接形式被称为Y形联接。中性联接经常被引出接到接线板上，如图1-1B-2a 的虚线所示，形成三相四线系统。 交流发电机每相产生的电压被称为相电压（符号为Ep）。如果中性联接从发电机中引出，那么从任一个接线端A、 B或 C到中性联接N间的电压为相电压。三个接线端A、 B或 C 中任意两个间的电压被称为线到线的电压，或简称线电压（
23、符号为EL）。 三相系统的三相电压依次出现的顺序被称为相序或电压的相位旋转。这由发电机的旋转方向决定，但可以通过交换发电机外的三条线路导线中的任意两条(不是一条线路导线和中性线)来改变相序。P1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路 将三相绕组排列成如图1-1B-2b 所示的Y形有助于Y形联接电路图的绘制。注意，图1-1B-2b所示的电路与图1-1B-2a所示的电路完全一样，在每一种情况下，连接到中性点的每一个线圈的S端和F端都被引出到接线板。在画出所有的接线点都标注了字母的电路图后，绘制的相量图如图1-1B-2c所示。相
24、量图可显示相隔120 的三相电压 、 和 。 请注意在图1-1B-2中每一个相量用带有两个下标的字母表示。这两个下标字母表示电压的两个端点，字母顺序表示在正半周时电压的相对极性。例如，符号 表示点A和N间的电压，在其正半周，A点相对于N点为正。在所示的相量图中，已假定在正半周时发电机接线端相对于中性线为正。因为电压每半周反一次相，所以我们也可规定在电压的正半周A点相对于N点为负，但对每一相的规定要一样。A NEBNECNEA NEP1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路 要注意到，如果是在电压的正半周定义A点相对于N的极
25、性( ) ，那么 在用于同一相量图中时就应该画得同 相反，即相位差为180。 ANEA NENAE Y形联接发电机的任意两个接线端间的电压等于这两个接线端相对于中性线间的电位差。例如，线电压 等于A接线端相对于中性线间的电压( )减去B接线端相对于中性线间的电压( )。为了从 中减去 ，必需将 反相，并把此相量加到 上。相量 和 幅值相等，相位相差60，如图1-1B-2c所示。由图形可以看出通过几何学可以证明 等于1.73乘以 或 。图形结构如相量图所示。因此，在对称Y形联接中ABEANEBNEANEBNEBNEANEANENBEABEANENBEPL73. 1EEP1U1B Three-phase Circuits 第一部分第一单元课文第一部分第一单元课文B 三相电路三相电路星（星（Y）形联接发电机的电流关系）形联接发电机的电流关系 从发电机接线端A、 B和C (图 1-1B-2)流到线路导线的电流必定从中性点N中流出，并流过发电机线圈。因此流过每一条线路导线的电流( )必定等于与其相连接的相电流( )。在Y形联接中 PLIILIPI