《电气工程与自动化专业英语中文翻译.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气工程与自动化专业英语中文翻译.doc（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一章 电路根本原理第一节 电流与电压ut和it这两个变量是电路中最根本概念，描述了电路中各种不同关系。电荷与电流电荷与电流概念是解释一切电气现象根底原那么。而电荷也是电路最根本量。电荷是构成物质原子电气属性，单位是库仑C。010-19库仑。质子带与电子相等正电荷。原子上质子与电子数目相等，使其呈中性。我们来考虑电荷运动。电或电荷独特之处就是它们可以移动，也就是说电荷可以从一个地方移动到另一个地方，从而转换成另外一种形式能量。当把一根导线接在电池一种电源两端时，电荷受迫而运动；正电荷与负电荷分别向相反两个方向移动。这种电荷移动产生了电流。习惯上，我们把正电荷移动方向或负电荷移动反方向称为电流方
2、向，如图1-1所示。这种说法是由美国科学家、创造家本杰明富兰克林提出。即使我们知道金属导体中电流是由于带负电荷电子运动而产生，我们也使用默认习惯，将正电荷运动方向定义为电流方向。因此，电流是单位时间内电荷变化率，单位是安培ampere，A。在数学上，电流i、电荷q和时间t关系为 i= 1-1将等式两边同时进展积分，那么可得到电荷在时间t和t0之间变化。有q=idt 1-2在等式1-1中我们给电流i定义表现了电流不是一个定值量，电荷随时间变化不同，电流也与之呈不同函数关系。电压、电能与电功率使电子在导体中定向运动需要做功或能量转换。功由外电动势提供，最典型就是图1-1中电池。外电动势也可理解为电
3、压或电位差。电路中，a、b两点之间电压Uab等于从a到b移动单位电荷所需能量所做功，有Uab= 1-3 w代表电能，单位是焦耳J；q代表电量。单位是库仑C。电压Uab单位是伏特V，为纪念创造伏达电堆意大利物理学家亚历山德罗安东尼奥伏特而命名。因此电压电位差是移动单位电荷所需要能量，单位是伏特V。 图1-2显示了电气元件用一个矩形框代替a、b两点间电压。符号+和-用来定义参考方向或电压极性。Uab可以用两种方法诠释：a点电位比b点高出Uab；相对b点而言，a点电位是Uab。通常，有以下逻辑关系：Uab=-Uba 1-4 虽然电流和电压是电路中最根本两个量，仅仅用它们两个是不够。在实际应用中，我们
4、还要知道功率和电能。为了将电能和电功率与电流和电压联系起来，我们回忆一下物理中讲过功率是单位时间内吸收或消耗能量，单位是瓦特W。我们用它表达电功率、电能之间关系 p= 1-5其中p是电功率，单位是瓦特W，w是电能，单位是焦耳J，t是时间，单位是秒s。根据等式1-1、1-3、1-5，我们得出 p=ui 1-6由于u和i视乎时间而定，等式1-6中功率p是一个时间变量，称为瞬时功率。电气元件产生或消耗功率是元件两端电压和通过元件电流乘积。如果功率带有“+号，意味着功率被输出或者说该元件消耗功率。相反，如果功率带“-号，意味着该元件释放功率。但怎样才能知道功率带“+号还是带“-号呢？在决定功率符号时电
5、流方向和电压极性起主要作用。因此注意图1-3a中电压和电流关系非常重要。假设想要功率带“+号，电压方向与电流极性必须顺从图1-3a中所示情况。这就被称为关联参考方向。在关联参考方向下，电流从电压正极端流入。这种p=ui或ui0情况意味着元件消耗电能。如果p=-ui或ui0，向图1-3b那样，那么说明元件在释放或产生电能。实际上，任何电路都必须遵守能量守恒定律。所以，电路中功率代数和在任意时刻一定是零，即 p=0 1-7 这再次证明了一个事实：电路中电能总产生等于总消耗。由等式1-7可得从t0到t时刻，电气元件产生或消耗总电能为 w=pdt 1-8第二节 电路元件电路其实就是简单地把各种元件连接
6、到一起。在电路中有两种元件：无源元件和有源元件。有源元件能够产生电能，而无源元件那么不能。电阻、电容和电感是无源元件中代表，而电压源和电流源是有源元件中最重要，通常为与之连接电路提供电能。独立电源理想独立电源属于有源元件，能提供固定电压或电流，完全不受电路中其他因素影响。独立电压源是一种两端保持固定电压二段元件，比方电池或发电机。该电压完全不受元件中电流影响。在图1-4a所示电压源符号中，两端之间有u伏特电压。图中极性表示a端电位比b端高出u伏。这样，如果u0，那么说明a端电位比b端电位高；而如果u0，当然表示a端电位比b端低。在图1-4a中，电压u可能是时变，也可能是固定。当电压固定时候，我
7、们可将其写作U。图1-4b中符号通常用于固定电压源，例如两端电压为U伏电池。对固定电压源而言我们既可以使用图1-4a，也可以使用图1-4b。或许我们会发现其实图1-4b极性标注有点多余，因为电源极性可以通过长线与短线相对位置判断出来。独立电流源是提供固定电流二段元件，元件中电流完全不受电压影响。图1-5是独立电流源符号，其中i为固定电流，箭头方向说明了电流流向。独立电源通常只给外电路输出电能而不消耗。那么如果电源两端电压为u，而电流i从电压u正极流出，说明电源向外电路释放功率，其值为p=ui；反之那么为吸收功率。例如在图1-6a中电池向外电路释放24W功率,而在图1-6b中电池吸收24W功率。
8、当对其充电时，就会发生这种情况。受控源理想受控源是一种有源元件，其输入量受另一电压或电流控制。受控源通常用菱形符号说明，如图1-7所示。由于受控源控制由回路中电压、电流或其他因素来完成，而电源可以既是电压源又可以是电流源，所以受控源可分为四类，分别是：（1） 电压控制电压源VCVS（2） 电流控制电压源CCVS（3） 电压控制电流源VCCS（4） 电流控制电流源CCVS晶体管、运算放大器和集成电路中电路等元件元件模型中可以用到受控源。应当注意是，理想电压源可以向电路提供任意电流以保证其端电压为规定值，而理想电流源可以向电路提供任意电压以保证规定电流。因此，理论上理想电源可以提供无限电能。还应当
9、注意是电源不仅为电路提供电能，还可以消耗电路中电能。对电压源而言，我们知道它输出电压，而不能确定输出电流；同理，我们可以确定电流源输出电流但不能确定其输出电压。第六节 正弦交流电路分析与三相电路电路元件相量关系通过建立电阻、电感、电容三种无源器件相电压与相电流之间关系，我们可以将正弦稳态电路分析进一步简化。电阻是最简单情况。在时域中，如图1-17a所示，假设通过电阻R电流为i=Imcost+，根据欧姆定律，R两端电压那么为ut=Rit=RImcost+ 1-23换成相量形式那么为U()ImRI()m U()=RI() (1-24)图1-17(b)说明在相量域内电阻电压-电流关系依然与时域中一样
10、遵循欧姆定律。式1-24中电压和电流关系是矢量关系，如图1-18相量图所示。对于电感L而言，假设流过内部电流为i=Imcost+，那么电感两端电压为u=L=-L Imsint+ 1-25还可写作u=L Imcost+90o 1-26转换成相量形式为U()=LImej+90=LImeje j90=LIme j90 1-27由于Im=I()，e j90=j，故有U()=jLI() 1-28说明电压大小为LIm，相位为+90o，电流与电压相位相差90o。具体说来，电压滞后电流90o。图1-19为电感电压-电流关系图，图1-20为其相量图。对电容C而言，假设两端电压为u=Umcost+，那么流过电容电
11、流为i=C 1-29类似于电感分析步骤，可得I()=jCU() 1-30说明电压与电流相位相差90o，具体而言，电流超前电压90o。图1-21为电容电压-电流关系，图1-22为其相量图。正弦交流电路分析对于交流电路，欧姆定律和基尔霍夫定律也同样适用。电路简化分析方法节点分析法、网孔分析法、戴维南定理等都可以用以分析交流电路。由于这些方法在直流局部都已经提过了，所以我们主要来介绍交流电路分析步骤。交流电路分析通常包括三步：（1） 将电路变形为相量域或频域形式；（2） 用节点分析法、网孔分析法、叠加定理等解决；（3） 将相量形式结果转换回时域形式。三相平衡电压典型三相系统包括三个电压源以及通过导线
12、与之连接负载。一个三相系统相当于三个单相电路。电路中电压源既可以像图1-23a那样作星形连接，也可以像图1-23b那样作三角形连接。现在来看图1-23a中星形连接电压源。电压U()an、U()bn、U()cn分别是a、b、c线之间电压，称为相电压。如果三个电压源幅值和频率都一样，而相位相差120o话，就可称为三相平衡，即U()an+U()bn+U()cn=01-31Uan=Ubn=Ucn1-32由于三相电压相位互差120o，他们之间存在两种相序：一种如图1-24a所示，用数学语言表示为U()an=Up0oU()bn= Up-120oU()cn= Up-240o= Up+120o其中Up为电压有
13、效值。这种相序称为abc相序或正序。在正序中，U()an相位超前于U()bn，U()bn超前U()cn。另一种情况如图1-24b所示，称为负序或acb相序。在负序中，U()an超前U()cn，而U()cn超前U()bn。实际上，相序就是相电压各自到达最大值次序，由相量图中各波形到达最高点先后决定。在三相配电系统中相序非常重要，决定着负载电动机转动方向。与三相电源连接形式一样，三相负载也既可以作星形连接也可作三角形连接，视实际应用而定。图1-25a表示是星形负载，而图1-25b表示是三角形负载。在图1-25a中，如果没有中线，那么称为三线制系统，否那么称为四线制系统。当然，三角形连接构造决定了不
14、可能存在中线只有阻抗大小和阻抗角均一样，才能称为平衡负载。由于三相电源和负载都既可以星形连接又可以三角形连接，故可以有四种组合方式：Y-Y连接也就是Y形电源，Y形负载、Y-连接、-连接、-Y连接。在此提出平衡三角形负载比平衡星形负载应用更为广泛。因为负载作三角形连接时，阻抗改变比拟方便。星形连接时由于存在中线，阻抗改变不太方便。而另一方面，由于三相电压稍有不平衡就会在三角形电源网孔中产生环流，因而实际中三角形连接电源并不常用。第二章 电子学第一节 引言如果只是说现在我们生活在电子时代话似乎保守了点。从无处不在集成电路到同样无处不在计算机，我们每天都在接触电子设备和电子系统。在飞速开展技术型社会
15、中每个领域科学、工程、音乐、医药、维护甚至谍报领域中，电子学都起相当大，而且越来越大作用。总来说，需要我们关心工作都可以归结到“信号处理方面。现在就来探究一下这一方面具体含义。信号但凡其大小或随时间变化包含信息物理变量都可以称为信号。信息可以是无线播送演讲和音乐，可以是室内温度一类物理量，也可以是类似于股票交易记录数字数据。在电子系统中，携带信息变量是电压和电流。当我们说“信号时候，就是意味着电压和电流。然而，我们讨论许多概念都可以用在含有不同信息变量系统中，比方，机械系统和液压系统通常可以用相应电气系统模拟代替。所以对电气系统性质理解，为对更广范围物理现象理解奠定了根底。模拟信号和数字信号信
16、号有两种方式来携带信息、模拟信号靠随时间连续变化电压电流来携带信息，比方，在图2-1中，当两点温度不一样时，热电偶就会输出一个电压。如果两点间温度发生变化，那么热电偶两端电压也跟着改变。这电压就是用模拟形式表达了温度差异。另一种信号称为数字信号。数字信号可以在两个离散范围内呈现一定值。这种信号常用于表示开-关或是-否状态。在普通家用温度调节器中，就应用数字信号来控制炉温。当室温降到预设温度以下时，调节器温度闭合将炉子翻开；当室温足够高时，开关断开使关闭。开关中电流根据温度变化输出一个信号：在“太冷时使炉子翻开，“不太冷时使炉子关闭。信号处理系统是一些部件与设备之间相互联系情况，它可以接收一个或
17、者多个输入信号，并将输入信号作某种形式处理，比方提炼信息或提升信息质量，并将信息在恰当时间以恰当方式输出。图2-2描述了这种系统部件组成。中间两个图代表着两种处理方式模拟和数字，而他们之间方框代表模拟信号与数字信号相应转换A/D为模-数，D/A为数-模，其余方框包含输入与输出将信号带入或带出系统。有很多有物理量转化而来电信号是通过被称为传感器仪器而得到。我们已经接触过一类模拟传感器，即热电偶。热电偶将温度差物理量转化为电压电量。通常，传感器是将物理量或机械量转换成相应电压或电流设备。然而，与热电偶不同是，大多数传感器需要外加某种鼓励才能工作。系统输出可以有很多形式，取决于输入信号包含信息要到达
18、目。要显示这些信息，既可以用模拟形式例如用仪表指针指向表示变量数值，也可以用数字形式利用一系列数码显示管显示相应数字，另外形式有将输出转化为声音用扬声器，或者将输出信号作为另一个系统输入，再或者将输出作为某种触发信号。第四节 运算放大器引言运算放大器属于高增益差动放大器，于二战期间臻于完善。运算放大器促成了模拟计算机创造，有一段时间内模拟计算机称为“差动分析器，因为当时用它来解差动方程。差动放大器还是许多重要仪器根底组成局部。模拟运算放大器由根本差动放大器、反响电路以及其他提供线性响应、稳定度、漂移消除等属性补偿放大电路组成。这种复杂形式是由于运算放大器既放大交流信号也放大直流信号，各级放大之
19、间不允许耦合存在。这样话，由于温度变化和电源波动等原因产生输出电压漂移会导致一些长期变化，隔离它们也就变得越发困难。晶体管创造出来以后，固态运算放大器被用作积分电路。现在，运算放大器用来构造高品质、低功耗模拟放大器，并且能够在很多情况下防止使用单独晶体管放大电路。对大多数放大电路以及许多测量控制电路来说，只要采用带反响电路运算放大器就可以满足设计要求了。运算放大器以双列直插式或其它形式在集成电路方面应用使模拟信号问题处理方式在很多方面上与数字逻辑问题相似，即通过集成电路间相互联系。运算放大电路图2-5为运算放大器符号。它有两个输入端：用+号标注称为同向输入端，而用-号标注称为反向输入端。运算放
20、大器所放大是两个输入电压差值。由于放大器开环增益可到达105106倍，所以即便只有几微伏电压差也能输出相当可观数值。由于运算放大器属于差动放大器，所以两个输入端之间必须建立起恰当联系。如果两个输入端分别加上两个不同正电压，而同相端电位比反相端高话，运算放大器就会输出最大饱和值；如果电压关系换过来，即反相输入电压大于同相输入电压，那么运算放大器会输出最小值，即负饱和值。不管什么时候电压关系发生改变，输出极性都会很迅速地转换过来。哪怕电压大小仅仅改变了几微伏，运算放大器也能立刻输出一个足够大电压波动，所以运算放大器很适合做比拟器。当运算放大器工作在线性范围之内时，必然在同相和反相输入端存在一点电压
21、差异。在分析运算放大电路时，由于运算放大器高开环增益，所以我们不能将输出差异忽略。有些情况下我们会将其看作0。而由于负反响电压可以使输出端电压差减小，所以当输出电压反响到输入端时输出电压不会继续增大。运算放大器还具有两个另外属性：输入阻抗大，约为106；输出阻抗小，大约100。这两个属性使运算放大器更加有用，因为它们使得电流很小信号源也能直接驱动运算放大器。同时，运算放大器也能驱动对信号有较高要求设备。概括起来，良好运算放大器应当具有大到100万或更大开环增益，非常小同相端与反相端电压差，高输入阻抗，低输出阻抗。而理想运算放大器开环增益应为无穷大，同相端与反相端应等电位，输入阻抗无穷大，输出阻
22、抗为零。很多运算放大器需要两个大小相等但极性相反电源，典型有12V和15V。其它运算放大器可能只需要一个单电源，如+15V。运算放大器输出电压有效范围大约是电源80%，当供电电源为双边15V时，输出最大电压约为12V。很多运算放大器都存在其局限性，需要说明有其中两个。一个是当信号频率上升时，增益会迅速下降。频率即使上升极小仅为10Hz，电压增益就开场下降每上升10Hz，功率下降20dB。通过参加负反响扩展频带，可以消除这种增益-频率限制。另一种那么为大多数运算放大器在输入信号变化时作出反响速率不够。与数字门电路相比，运算放大器在这方面有缺陷。普通运算放大器转换速率约为1V/s。TTL数字门转换
23、速率大约是运算放大器500倍。应用负反响产生优势加强了运算放大器重要性。运算放大器与门电路同时使用，处理分析数据，共同发挥最大优势。第三章 电力电子技术第一节 半导体开关在电力电子系统中，半导体开关是至关重要组成部件。半导体开关本来被认为可以当作机械开关替代品，但是由于半导体本身性质以及制造工艺原因，受到了很大限制。开关损耗电力电子装置中主要有两种损耗：开关损耗寄生损耗。寄生损耗包括电感和变压器线圈电阻损耗、电容介电损耗、磁滞和涡流损耗等。而开关损耗那么相对显著，能够得到控制。开关损耗进一步可以分为三种：通态损耗断态损耗暂态损耗。通态损耗电气开关在通态时可以通过很大电流，但开关两端存在电压。通
24、态功率损耗由 Pon=usonif (3-1)计算而得。uson代表通态情况下开关电压，而if代表通态情况下流过开关电流。比方，典型电力二极管和其他电力晶体管在通态时两端会存在约0.5V-1V压降。通态电流大概为几百到几千安。所以说通态损耗非常重要。断态损耗电气开关在断态可以承受很高电压，但仍有漏电流从中通过。断态功率损耗由 Poff=usoffir (3-2)计算而得。usoff代表断态反向电压，而ir代表开关中反向电流。比方，典型电力二极管和其它电力晶体管在断态时反向电压会高达几百到几千伏，而反向电流只有几微安到几毫安。暂态损耗实际开关设备电压转换速度和电流换向速度都受到限制。这样转换速度
25、使开关器件中功率损耗越发升高。我们分别从两种负载情况讨论开关损耗：感性负载和容性负载。感性负载中开关假设电感足够大，从而它产生一个稳定电流Io。设初始开关是断开，电感通过二极管V1放出大小为+Io电流。当开关闭合时，流过开关电流开场由零线性地增大至+Io，其间二极管V1维持导通。导通二极管两端电压为零理想二极管，那么，开关两端电压保持定值Us。当电流不再升高，二极管截止，开关两端电压线性地下降至零。当开关再次断开，两端电压又开场线性地升高至+ Us，其间二极管V1截止，流过开关电流与流过电感电流都为Io。开关两端电压到达零以后，流过开关电流开场由Io向下降落，降落电流通过此时导通二极管流通。最
26、终流过开关电流下降至零。如图3-1所示，为感性负载开关波形。其开关损耗由 Psw=UsIoton1+ton2+toff1+toff2fs (3-3)计算得出。感性负载中开关功率损耗与阻性负载类似，但数值上大约是阻性负载功耗六倍。开关频率上限也大约是阻性负载一半。fsmax= (3-4)容性负载中开关假设电容足够大，从而产生一个稳定电压Uo。设初始开关是闭合，那么流过开关电流是Is，电容两端电压为Uo，开关两端电压为零，二极管V1反偏。当开关断开时，开关两端电压开场升高至+ Uo，其间二极管一直截止。电压升高过程中，通过开关电流保持为Is。当电压不再升高时，二极管导通，开关两端电压固定为Uo，流
27、过开关电流线性地降到零。当开关再次闭合时，流过其中电流开场线性地升高至Is，其间二极管V1维持导通。开关两端电压保持定值Uo。流过开关电流到达Is之后，二极管截止，开关两端电压线性地降到零。容性负载开关损耗与感性负载大致相似。减小开关损耗方法通常有两种：将开关中能量转移至无损耗电路，或者在零电流或零电压状态下开关。第一种方法称为缓冲，第二种称为零电压或零电流开关。第四章 电机学第一节 感应电机运行原理图4-1所示旋转磁铁和铜盘实验说明了感应电机运行根本原理。当蹄形磁铁转动时，旋转磁场穿过磁盘，使其内部产生感应电流。产生定向电流致使铜盘跟随蹄形磁铁旋转而转动。根据弗莱明右手定那么，当旋转方向如下
28、图时，感应电流方向亦如下图。弗莱明右手定那么：将右手拇指、食指和中指均相互垂直放置，食指指向磁场方向，拇指指向导体相对运动方向，那么中指方向就是感应电动势方向。应当注意导体相对运动方向与磁场旋转方向相反。通过应用弗莱明右手定那么，可以确定铜盘所受力与磁场旋转方向一致。弗莱明左手定那么：将左手拇指、食指和中指均相互垂直放置，食指指向磁场方向，中指指向感应电流方向，那么拇指方向就是受力方向。尽管铜盘会随着旋转磁场一同旋转，但它永远不会到达与磁铁同样速度。这是因为假设可以到达话，它们之间就不存在相对运动了，而铜盘中感应电流也随之失去。旋转磁场与铜盘速度差称为滑差，它对于感应电机运行至关重要。感应电动
29、机中，旋转磁场由定子绕组提供，而转子导体中产生感应电流。虽然蹄形磁铁和铜盘与现在感应电机构造上有相当大差异，但是根本工作原理是相通。旋转磁场对感应电动机运行至关重要。在实际电机中旋转磁场是通过空间上交替布置绕组和时间相位上相互交替励磁电压来实现。转子由叠在一起硅钢片冲压而成，转子绕组由带有冲压槽导杆组成。导杆两端用短路环进展短路。带有短路环而不含铁芯在内构造称为鼠笼型，如图4-2所示。在小型或中型功率电机中，转子用铸铝来代替铁芯。在大功率交流电机中，铸铝铁芯并不适用，所以在槽内插入铜导杆。铜导杆在两端都用铜短路环予以短路，短路环被焊在导杆上。有时候使用青铜或其它合金代替铜制作鼠笼以及短路环。不
30、同转子生产厂家对于使用铸铝还是铜分界点不同，但几乎所有上千马力电动机转子都使用带导杆铁芯。另一种取决于电动机大小构造特点是使用绕组类型。对中小型交流电机来说，大多数采用散绕形式。这类绕组采用圆形截面导线构成，将它们放入定子槽内，使之在尾端呈现菱形。由于导线随意地绕在固定线圈上，所以称为“散绕。而对于大型交流电机，尤其是2300V以上高电压电机来说，就要用到模绕线圈了。这些线圈采用矩形截面导线构成，将它们弯曲成型后缠上绝缘带。在制作定子绕组时，线圈被做成适当尺寸，以便将整个线圈放入定子槽内。由于将模绕线圈在放入定子槽之前更易增加额外绝缘，所以它在高电压绕组中得到应用。第四节 变压器变压器形式和构
31、造变压器是一种通过磁场感应作用将某种电压等级交流电转换成另外一种电压等级交流电设备。变压器内含有一根铁磁芯，上面绕着两个或以上绕组。通常线圈之间没有直接连接，它们之间唯一联系是铁磁芯周围共同磁通。变压器第一端绕组连接在交流电源上，而第二端或第三端绕组给负载供电。其中连接电源绕组称为一次绕组或输入绕组，而连接负载绕组称为二次绕组或输出绕组。如果变压器还有第三个绕组话，那么称之为三次绕组。电力变压器铁芯分为两类。一类是由变压器绕组缠绕在一个简单矩形钢片叠成铁芯两边而构成。这种构造称为铁芯式构造。另一类是由变压器绕组绕在一个三端铁芯中间一端而构成。这种构造称为壳式构造。不管采用哪种构造，铁芯都由相互
32、绝缘层叠钢片构成，以便将涡流减至最小。实际变压器绕组都是将高压绕组绕在最顶端，而低压绕组绕在最里面。这样排列有两个目：减小了高压绕组与铁芯之间绝缘问题。比拟将两个绕组隔开一定距离而言，这样做漏磁通更小。电力变压器根据它们在电力系统中应用有很多不同名称：连接发电机输出端，用来升高至输电电压变压器称为单元变压器。连接输电线另一端，将输电线电压降至配电电压变压器称为变电变压器。而最终将配电电压降至实际应用电压变压器称为配电变压器。这些变压器构造根本一样，唯一区别就是用途。除了多种多样电力变压器之外，电机与电力系统中还用到两种特种变压器。第一类特种变压器是专门用以对高电压取样，然后产生一个与之成正比拟
33、低电压。这样变压器称为电压互感器。普通电力变压器也可以产生与一次电压成正比二次电压，它们之间区别是电压互感器只需要承受很小电流。第二类特种变压器是专门用以提供比一次侧电流小很多却正比于一次电流二次电流。这种变压器称为电流互感器。变压器等效电路实际变压器损耗必须根据变压器特点，建立准确模型来统计。建立模型构造中主要考虑以下几点：铜耗。即变压器一、二次绕组电阻发热损耗，其值与绕组电流平方成正比。涡流损耗。即变压器铁芯内电阻发热损耗。磁滞损耗。磁滞损耗与每半个周期铁芯周围磁场变化有关。漏磁通。逸出铁芯，仅穿过其中一个绕组磁通称为漏磁通。逸出磁通在一次和二次绕组中产生自感作用，自感影响不容无视。我们可
34、以建立一个涉及实际变压器所有主要缺点等效电路，依次考虑每个缺点，其作用通过变压器模型显示出来。铜耗是最容易建模。它是变压器一次和二次绕组中电阻损耗。在一次回路中假设电阻Rp，二次回路中假设Rs，就可以对其进展建模。一次绕组中漏磁通ip产生电压eip，而二次绕组中漏磁通is产生电压eis。由于大多数漏磁通通过空气传递，而空气磁阻比铁芯大得多，所以ip和ip成正比，而is与is也成正比：其中Lp为一次绕组自感，而Ls为二次绕组自感。于是，漏磁通可以通过一次绕组和二次绕组来建模。如何对铁芯产生影响进展建模呢？磁化电流im与作用于铁芯电压成正比在非饱和区，并滞后该电压90o，所以可以通过并联于一次电压
35、源电抗Xm来建模。铁耗电流in+e与作用于铁芯电压成正比，而且与其同相，所以可以通过并联于一次电压源电阻Rm来建模。要注意这两个电流实际上都是非线性，所以Xm和Rm值与实际励磁效应时近似一样。图4-4为得到等效电路。注意励磁支路元件位置在一次侧电阻Rp和电感Lp之后。这是由于实际作用于铁芯电压与除去绕组内部压降输入电压确实相等。第五章 计算机第一节 计算机根底大多数人脑子里都有一张计算机蓝图，但是由于计算机形状规格和从事任务都各不一样，以致人们难以提取其共同特点给其下一个通用定义。总来说，计算机是一种通过存储命令来接收信号，处理储存数据，从而产生输出信号设备。所有输入计算机系统东西都可以称作信
36、号。信号可以由人提供，也可以由外界环境而取得，还可以通过另一台电脑来传输。计算机可以接收输入信号包括文件中字符，计算中数字、图片，恒温器中温度，麦克风中声音信号以及计算机软件中操作指令等。鼠标、键盘一类输入设备，用来搜集输入信号，并将其转换成计算机能够识别电信号。在运算过程之中，数据指是代表事实、对象以及想法符号。计算机有很多控制数据形式，我们称之为控制处理。告诉计算机如何执行任务一系列指令被称为计算机程序，简称程序。程序作用于软件，使得计算机完成特定任务。在计算机内部，绝大多数处理过程都由称之为中央处理单元CPU局部中完成，CPU有时被称为计算机“大脑。计算机存储数据，以便作处理之用。根据使
37、用数据形式，大多数计算机有不止一处存储数据地方。计算机临时存储数据以待处理存储或输出区域称作存放器，而可以永久存储暂时不需要立即处理数据区域称为存储器。计算机得出结果称为输出。计算机输出有很多种，如报告、文档、音乐、图表和图片等。输出设备能够显示处理结果、打印处理结果或传输处理结果。计算机非常灵活，能够执行各种各样任务，但对于某些特定任务来说，用一种类型计算机效果比另一种要好一些。计算机可以分为个人电脑、手提电脑、工作站、主机、超级计算机以及效劳器。个人电脑属于微型计算机一种，为满足个人计算需求而设计。它通常广泛地应用于计算处理中，比方文字处理、照片编辑、电子邮件以及互联网访问。个人电脑分为台
38、式电脑和笔记本电脑。手提电脑被设计非常小巧，可以放在口袋里。它靠电池供电，在用时候可以拿在手上使用，也叫做PDA或掌上电脑。这种电脑通常用作电子记事本、地址簿、计算器或者便签本。由于手提电脑处理速度比拟慢，而且屏幕小，所以它缺乏以完成台式机或笔记本所能完成大局部工作。手提电脑只是作为辅助计算而设计，而不是作为主要计算机应用。广告上称为工作站计算机通常是为专业任务而设计强力台式机。工作站能完成那些要求很高处理速度任务，比方医学影像和计算机辅助设计。有些工作站包含一个以上微处理器，而大多数都具有为制作显示三维动画而特别设计电路系统。由于其本钱原因，工作站通常只用来设计任务，而不作一般电脑使用，比方
39、文字处理、照片编辑、网络访问。如果将几台普通个人电脑连入局域网，那么它也可以称为工作站。计算机网络意味着两台或以上计算机以及其它设备为共享数据和程序而相互连接。局域网LAN是在有限地理区域中建立起计算机网络，比方用于学校计算机实验室或作小型商业活动之用。主机是一种能够为成百上千用户同时处理数据庞大而昂贵计算机，它通常用于商业活动或政府中大量数据集中存储、处理及管理。当要求使用可靠、数据平安、可集中控制计算机时，主机便成了首要选择。如果某种计算机在当时属于世界上速度最快计算机行列之中，那么它就可以称为超级计算机。由于其速度之高，所以可以完成其它计算机所不能完成复杂任务。超级计算机用途一般包括破译
40、密码、全球气候系统建模以及核爆炸仿真。有一次超级计算机作出高质量仿真中，电脑追踪了随台风移动上千颗灰尘运动轨迹。在计算机行业中，“效劳器这个词语有多种含义。它既可以代表计算机硬件，也可以代表某种软件，或者代表硬件和软件组合。无论如何，效劳器功能是为网络互联网或局域网中计算机“效劳，为其提供数据。从效劳器中请求数据个人电脑、工作站或软件被称为客户。例如，在网络上，效劳器可以响应客户对网页请求。效劳器也可以处理互联网上客户间源源不断电子邮件。效劳器还可以供客户通过局域网共享文件，或者集中使用打印机。个人计算机系统计算机系统通常指计算机以及与之相连一切输入、输出和存储设备。个人计算机系统核心是台式机
41、或笔记本电脑。除了个人电脑外表差异之外，个人电脑系统通常包含以下组成局部：1计算机系统单元。系统单元包括主板、微处理器、电源以及存储设备。对大多数笔记本电脑来说系统单元还包括内置键盘和扬声器。2显示设备。大多数台式机都使用独立显示器，而笔记本电脑那么使用平板LCD屏幕液晶显示屏。3键盘。大多数计算机都配备键盘，用作首要输入设备。4鼠标。鼠标是另外一种输入设备，为控制屏幕画面上东西而设计。5软盘驱动器。软盘驱动器是一种存储设备，可以对软盘进展数据读写。软盘是一张可移动圆形迈拉塑料片，上面覆盖着一层薄薄磁性氧化物，并且用保护套予以封装。当前个人电脑最常见软盘为3.5英寸，容量为1.44MB。6硬盘
42、驱动器。硬盘包括一个或以上金属磁盘，装在驱动器内部，它通过上面磁化点，能够存储上亿数据字符。硬盘存储能力是软盘很多倍，并且速度也快得多。通常硬盘安装在系统单元内部。7CD-ROM或DVD驱动器。CD-ROM驱动器运用激光技术读取永久存储在电脑CD或音乐CD中数据。而DVD驱动器可以读取电脑CD、音乐CD、电脑DVD以及DVD电影盘数据。“ROM中“RO代表“只读，意味着驱动器只能读取磁盘中数据，但是不能用其存储新数据。8CD刻录机。很多计算机尤其是台式机都有CD刻录机，可以刻录以及复制CD。9声卡和扬声器。台式机中有内置根本扬声器，但它仅限于发出“嘟嘟声音。称为声卡小电路板，可以满足对高质量音
43、乐、对白以及音效要求。台式机声卡可以将信号发送到外置扬声器。笔记本电脑声卡将信号发送到嵌入到系统单元扬声器上。10调制解调器。几乎每台计算机都有内装调制解调器，用来通过普通 线建立网络连接。11打印机。打印机是一种将计算机产生文本或图片打印到纸上输出设备。除了以上提到设备之外，为了提高计算机系统功能还可以添加另外外围设备，例如数码相机、扫描仪、控制杆或图形板。第六章 电力系统第一节 引言现代社会对电依赖性比以前任何时候都高。如果全球都突然断电，产生后果简直无法想象。作为给社会生活供电电力系统或电能系统，是工业社会不可或缺一局部。世界上第一套电力系统名垂青史珍珠街电站由托马斯爱迪生创造，并于1882年投入运行。它属于直流电力系统，含一台蒸汽直流发电机，可以给半径大约1.5千米之内区域中59个用户供电。负载都是白炽灯，通过地下电缆系统供以110V电压。仅仅几年以后，