一级建造师《机电工程》考试复习资料.doc

1H411000机电工程专业技术1H411010机械传动与技术测量1H411020流体力学特性和热功转换关系1H411030机电工程材料的分类和性能1H411040电路与电气设备1H411050自动控制系统类型、组成和自动控制方式1H411060工程测量的要求方法1H411010机械传动与技术测量1H411011掌握传动系统的特点机械传动摩擦轮传动齿轮传动带和链传动轮系液压传动气压传动结构组成；清楚是刚性还是挠性（柔性）传动；刚性传动的传动比准确，而挠性（柔性）传动的传动比不稳定；可比的：相对轴结构轴距；传动比；变速范围；适应环境。一、摩擦轮传动（新增）摩擦轮传动是由两个相互压紧的圆柱摩擦轮组成，当正常工作时，主动轮可借助摩擦力的作用带动从动轮回转，并使传动基本上保持固定的传动比。1.摩擦轮传动的优点（1）制造简单、运转平稳、噪声很小；（2）过载时发生打滑，故能防止机器中重要零件损坏；（3）能无级地改变传动比。2.摩擦轮传动的缺点（1）效率较低；（2）当传递同样大的功率时，轮廓尺寸和作用在轴与轴承上的载荷都比齿轮传动大；（3）由于上述两项原因，所以不宜传递很大的功率；（4）不能保持准确的传动比；（5）干摩擦时磨损快、寿命低；（6）必须采用压紧装置等。二、齿轮传动:刚性传动用于空间任意两轴间的传动，目的是改变运动速度和形式。两平行轴之间的传动；直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和人字齿轮传动等三种。空间齿轮传动平面齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮传动的分类两相交轴或两交错轴之间的传动；圆锥齿轮传动、交错轴斜齿轮(螺旋齿轮)传动。空间互相垂直而不相交的两轴间的运动；如蜗轮蜗杆减速器 齿轮传动的主要特点（扣主题）1.优点(1)适用的圆周速度和功率范围广；(2)传动比准确、稳定，效率高；(3)工作性能可靠，使用寿命长；(4)可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。2.缺点(1)要求较高的制造和安装精度，成本较高；(2)不适用于两轴远距离之间的传动。三、蜗轮蜗杆传动的特点1.优点(1)传动比大;(2)结构尺寸紧凑。2.缺点(1)轴向力大,易发热,效率低;(2)只能单向传动。蜗轮蜗杆传动的主要参数: 模数、压力角、蜗轮分度圆、蜗杆分度圆、导程、蜗轮齿数、蜗杆头数、传动比等。四、带传动：挠性(带)传动结构和原理主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成。带与轮之间依靠摩擦力拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和动力。带传动的特点1.优点(1)适用于两轴中心距较大的传动；(2)带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；(3)过载时带与带轮之间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可防止损坏其他部件；(4)成本低廉。2.缺点(1)传动的外廓尺寸较大；(2)需张紧装置；(3)由于滑动,不能保证固定不变的传动比；(4)带的寿命较短；(5)传动效率较低。五、链传动：柔性传动/平行轴1.链传动与带传动相比的主要特点(1)没有弹性滑动和打滑，能保持准确的传动比；(2)所需张紧力较小，作用在轴上的压力也较小；(3)结构紧凑；(4)能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。2.链传动与齿轮传动相比的主要特点(1)制造和安装精度要求较低；(2)中心距较大时，其传动结构简单；（3)瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。六、轮系：多齿轮啮合的刚性传动/传动比大轮系的主要特点(1)适用于相距较远的两轴之间的传动；(2)可作为变速器实现变速传动；(3)可获得较大的传动比；(4)实现运动的合成与分解。七、液压传动：柔性传动/能量传递、转换和控制的传动形式。(一)液压传动的组成和作用组成动力装置；执行装置；控制装置；辅助装置；工作介质。 注意： 液压缸是执行装置； 液压马达既是动力装置又是执行装置； 控制装置主要是液压传动的三要素：压力、流量、流速。 (二)液压传动的特点1.优点(1)易实现远距离操纵和自动控制；(2)速度、扭矩、功率均可无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，动作快速。(3)元件自润滑性好，能实现系统的过载保护与保压，使用寿命长，元件易实现系列化、标准化、通用化。2.缺点(1)速比不如机械传动准确，传动效率较低；(2)对介质的质量、过滤、冷却、密封要求较高；(3)对元件的制造精度、安装、调试和维护要求较高。八、气压传动气压传动的特点气压传动与机械、电气、液压传动相比较，具有下列优缺点:1.优点(1)工作介质是空气，来源方便；使用后直接排至大气，泄漏不会造成环境污染； (2)空气黏度小，流动压力损失小，适用于远距离输送和集中供气系统简单； (3)压缩空气在管路中流速快，可直接利用气压信号实现系统的自动控制，完成各种复杂的动作；(4)易于实现快速的直线运动、摆动和高速转动；(5)工作环境适应性好。2.缺点 (1)空气可压缩性大，载荷变化时，传递运动不够平稳、均匀； (2)工作压力不能过高，传动效率低，不易获得很大的力或力矩； (3)有较大的排气噪声。1H411012掌握传动件的特点机械设备中轴、键、联轴器和离合器是最常见的传动件，用于支持、固定旋转零件和传递扭矩。一、轴(一)轴的分类和特点1.按承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴。(1)转轴:既传递扭矩又承受弯矩，如齿轮减速器中的主、从动转轴。(2)传动轴:只传递扭矩而不承受弯矩或弯矩很小，如汽车的传动轴。(3)心轴:只承受弯矩而不传递扭矩，如自行车的前轴。2.按轴线的形状不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。(1)直轴的轴线是一条直线，输入和输出的都是旋转运动；(2)曲轴的轴线不是一条直线，将往复运动转换成旋转运动，常用于往复式机械设备中；如活塞式压缩机的主轴和燃油发动机的主轴。(3)挠性钢丝轴可以把转矩和旋转运动灵活地传到任何位置，常用于振捣设备中。(二)轴的材料：碳素钢和合金钢； 对于不重要或受力较小的轴，常采用碳素结构钢； 对于有特殊要求的轴，常采用合金钢。二、 键键的作用、结构、作用面作用：固定和传递扭矩：轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩；平键、半圆键、楔（xie）向键、切向键；导向作用轴：上零件的轴向移动，既导向键。如减速器中齿轮与轴的联结。各类键的特点：1.平键平键的两侧是工作面。其定心性能好，装拆方便。2.半圆键半圆键也是以两侧为工作面,有良好的定心性能，定性性好于平键。只适用于轻载联结。3.楔键楔键的上下面是工作面，键的上表面有l:100的斜度，轮毂键槽的底面也有1:100的斜度；工作时主要靠摩擦力传递扭矩，并能承受单方向的轴向力。 其缺点是会迫使轴和轮毂产生偏心，仅适用于对定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联结。4.花键它适用于定心精度要求高、载荷大和经常滑移的联结,如变速器中,滑动齿轮与轴的联结。三、联轴器与离合器 联轴器和离合器主要用于轴与轴或轴与其他旋转零件之间的联结，使其一起回转并传递转矩和运动。(一) 联轴器的分类和特点 联结和补偿变形作用(1)刚性联轴器应用固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移，应用可移动式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。(2)弹性联轴器，能补偿两轴的相对位移并有吸收振动和缓和冲击的能力。(二)离合器的分类随时将主、从动轴结合或分离。1H411013掌握轴承的特性 轴承的功用是为支承轴及轴上零件，承受其载荷，并保持轴的旋转精度，减少轴与支承的摩擦和磨损。一、轴承的类型轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。二、轴承的特性(一)滑动轴承的类型和特性滑动轴承没有滚动体1.滑动轴承按照承受的载荷分为:向心滑动轴承,或称为径向滑动轴承，主要承受径向载荷；推力滑动轴承,主要承受轴向载荷。2.滑动轴承适用于低速、高精度、重载、有冲击和结构上要求剖分的场合。3.向心滑动轴承常用的轴瓦和轴承衬材料有：轴承合金(巴氏合金)、青铜、特殊性能的轴承材料。(二)滚动轴承的类型和特性 滚动轴承有滚动体1.滚动轴承通常按其承受载荷的方向和滚动体的形状分类（1）按承受载荷的方向或公称接触角的不同，分为向心轴承和推力轴承。向心轴承主要承受径向载荷，推力轴承主要承受轴向载荷。（2）按滚动体的形状，分为球轴承和滚子轴承。滚子又分为圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针。2.滚动轴承的特性优点： 滚动轴承与滑动轴承相比，具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和易于更换等优点。 缺点： 抗冲击能力较差、高速时出现噪声、工作寿命不如液体润滑的滑动轴承。3了解两类滚动轴承：向心球轴承（10000）：主要承受径向载荷；可调心；圆锥滚子轴承（30000）：能同时承受径向载荷和轴向载荷，内外圈可分离，拆装方便，成对使用；可调心；三、轴承的润滑和密封方式(一)轴承的润滑方式轴承润滑的目的在于降低摩擦、减少磨损,同时还起到冷却、减振、防锈等作用。轴承的润滑对轴承能否正常工作起着关键作用,必须正确选用润滑方式。轴承的润滑方式多种多样,常用的有油杯润滑、油环润滑和油泵循环供油润滑。(二)轴承密封的方式轴承密封方式主要有:密封胶、填料密封、油封、密封圈(O、V、U、Y形)、机械密封、防尘节流密封和防尘迷宫密封等。1H411014熟悉技术测量与公差配合 注意设计尺寸、测量尺寸（实际加工尺寸）、极限尺寸 形状、位置相对关系/形位误差 零件与零件、零件与部件的装配相对关系/公差与配合/两种公差，三种配合 技术测量(一)技术测量的基本概念任何一个测量过程必须有被测的对象和计量单位，构成测量过程四个要素；测量对象：几何量，如长度、角度、表面粗糙度和形位误差等；测量方法：直接与间接测量：用钢卷尺测量距离、电流表测量电流、压力表测量管道压力、用材料拉伸实验机测量材料的强度等为直接测量；用无损检测方法、通过检验材料的硬度检验材料的强度、用锤击基础检查建筑基础强度、标高法测量建筑高度；标准量具、极限量规，用这种工具不能测出被测量工件的具体尺寸，但可确定被测量工件是否合格；以上为间接测量接触与非接触测量：热电偶测温、压力表、流量表测量管理介质的温度、压力和流量为接触测量； 而远红外测温为非接触测量；工程中应用的光学或电子测量仪器仪表为非接触测量。(二)尺寸传递检定：尺寸的每一次传递，都是将高一级计量标准器的量值与具有同量值的低一级计量标准器相比较，以确定低一级计量标准器的实际量值，此过程称为检定。测量仪表或仪器的检定原理，校验原理。(三)常用计量仪器的选择计量器具的选择主要决定：技术指标和经济指标(1)技术指标是指测量范围和测量误差。(2)经济指标是指价格和测量环境要求。(四)主要形状误差、位置误差（1）主要形状误差有： 直线度、平面度、圆度、圆柱度等。(2) 主要位置误差有: 平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度等。二、公差与配合允许零部件的几何参数的变动量，称为“公差”。配合是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。(一)基本概念1.基本尺寸是在零件设计时，根据使用要求，通过刚度、强度计算或结构等方面的考虑，并按标准直径或标准长度圆整所给定的尺寸。是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸，孔、轴配合的基本尺寸相同。2.实际尺寸是通过测量获得的尺寸。由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值。同时由于形状误差等影响，零件同一表面不同部位的实际尺寸是不等的。3.极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值。其中,较大的一个称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸。4.尺寸公差简称公差，是指允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值；5.零线与公差带通常零线表示基本尺寸。正偏差位于零线的上方；负偏差位于零线的下方。6.公差带：“公差带位置”由基本偏差决定。7.基本偏差用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，其基本偏差为上偏差。(二)配合的种类、制度两种配合制度：基孔制基孔制的孔为基准孔，标准规定基准孔的下偏差为零。基准孔的代号为“H”。 基轴制基轴制的轴为基准轴，标准规定基准轴的上偏差为零。基准轴的代号为“h” 。三种配合种类：国家标准将配合分为三种配合类型依据：孔的尺寸减去与之相配合轴的尺寸=？孔的尺寸减去与之相配合轴的尺寸，其差值为正： 间隙配合；孔的尺寸减去与之相配合轴的尺寸，其差值为负： 过盈配合；在孔与轴的配合中，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合称为：过渡配合。CO土木在线执业考试资料目录索引1H411020流体力学特性和热功转换关系1H411021掌握流体的物理性质一、流体的密度、比容、相对密度(比重) 1.密度：单位体积流体所具有的质量，称为流体的密度。以示之，单位为g/m3。注意：1）温度对液体的密度有一定的影响，故在查阅液体密度时应注明温度条件。2）液体可视为不可压缩流体；3）气体因具有可压缩性及膨胀性，其密度随温度、压力的变化而变化较大，为可压缩体。2.相对密度：物质的密度与标准物质的密度之比，称为相对密度。对于固体和液体，标准物质选用4的水；对于气体多采用标准状况(0，1.01325l05Pa)下的空气。二、流体的压力流体单位面积上所承受的垂直作用力，称之为静压强；习惯上称为压力；以符号p表示。而流体的压力P称为总压力。p= P/A（压强） 式中：p流体压力(N/m2或Pa);P垂直作用于面积A上的总压力(N);A作用面的表面积(m2)。1.绝对压力：流体的真实压力。2.表压：流体绝对压力高于外界大气压力的数值。当流体绝对压力高于外界大气压力时,安装在设备上的压力表的读数即为表压。 表压= 绝对压力+大气压力(当地) 3.真空度：当设备内流体压力低于外界大气压力时,安装在设备上的真空表的读数即为真空度。真空度与绝对压力的关系为:真空度=大气压力(当地)一绝对压力三、流体的黏度黏度特性 液体的黏度随温度的升高而降低,气体的黏度随温度的升高而增大；在同样流动情况下,流体的黏度越大,流体流动时产生的内摩擦力越大。温度和粘度将会影响液压件的密封性能。1H411022掌握流体机械能的特性一、流体静力学基本方程：描述静止流体内部的压力与所处位置之间的关系。流体静力学方程： Z1+ p1/g= Z2 + p2/g 其中：Z1、Z2分别为1、2两点相对于某一基准面的高度；p1、p2分别为1、2两点间压力, 密度1）如果将1点取在容器的液面上，且液面上方的压力为p0，则1、2两点间的垂直距离为h= Z1- Z2, ，2点的压力为：p2= p0+g h；2）流体静力学方程：（p2p0）/g= h，即表明压力或压力差可用液柱高度表（h= Z1- Z2）。三、流量与流速流量与流速的关系：体积流量Q与平均流速v的关系: V=Q/A质量流量G与平均流速v的关系:V=G/(A)式中流体的密度(Kg/m3)。切记一般液体的流速为13m/s,低压气体流速为812m/s。四、定态流动系统的质量平衡定态流动:流体在流动过程中,任一截面处的流速、流量和压力等有关物理参数都不随时间变化,只随空间位置变化。为处理工程设计问题， 一般将相应工程问题按条件简化为定态流体。五、定态流动系统的机械能平衡伯努利方程在定态流动系统中,动能、位能、压力能在流动过程中可以相互转化,其变化规律符合定态流动系统的机械能衡算方程,定态流动系统的能量衡算方程式为:即伯努利方程。 gZ1+ v21/2+ p1/+we=gZ2+ v22/2+ p2/+ghf除g Z1+ v21/2g+ p1/g+ he =Z2+ v22/2g+ p2/g+hf式中：以下内容要掌握 Z位压头,又称为位头(米流体柱); v2/2g动压头,又称为速度头(米流体柱); P/g压力能,以压头形式表示,称为静压头(米流体柱); he= we /g外加功,以压头形式表示,称为有效压头(米流体柱); hf压头损失(米流体柱)。1H411023熟悉热力系统工质能量转换关系一、热力学常用参数热力学的三个基本状态参数： 压力(压强) 温度(热力学温标) 比容(与密度互为倒数)；二、基本热力过程1.热力过程:热力系统由其初始平衡状态,经过一系列中间状态变化达到另一新的平衡状态,其中间的物理变化过程即为热力过程。注意： 常见的基本热力过程有:(1)定压过程: 热力系统状态变化过程中,工质的压力保持不变。如工质在锅炉内的吸热过程。(2)定温过程:热力系统状态变化过程中,工质的温度保持不变。如工质在凝汽器内的放热过程。(3)定容过程:热力系统状态变化过程中,工质的比容保持不变。如工质在汽油机内的加热过程。(4)绝热过程:热力系统状态变化过程中,工质与外界无任何热量交换。如工质在汽轮机内的膨胀做功过程1H411024了解流体流动阻力的影响因素一、管内液体流动类型 1. 管内液体流动类型有二种类型：层流或滞流；湍（tuan团）流或紊流，其值与雷诺数有关。 流动型态： 层流或滞流: 湍（tuan团）流或紊流。2流体的流动型态与流速v、管径d、密度、黏度这四个因素有关。雷诺将这四个因素以符号Re表示：Re =dv/ 结论：对于流体在圆管内流动,当Re4000时,流动型态为湍流;当Re=20004000时,称为过渡流。一、 圆管内流动损失的计算沿程阻力损失和局部阻力损失。管路系统主要由两部分组成,一部分是直管，另一部分是管件(如弯头、三通)、阀门等。 将流体流经直管的能量损失称为沿程阻力(或直管阻力)； 流体流经管件、阀门等局部地方的能量损失称为局部阻力。(一)沿程阻力(直管阻力)损失的计算流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力的作用而产生的阻力。计算式:hf=lv2/d2g沿程阻力损失与流体在管道内的流速v和流经管道的长度l成正比；而与其管径d的大小成反比。式中： hf沿程阻力损失(m); 摩擦系数,与雷诺数Re和管壁粗糙度e有关,可通过实验测定,也可以通过计算得出。当流态处于层流时, =64/Rel直管段长度(m); d管内径(m); v流体在管内流速(m/s)。(二)局部阻力损失hf的计算局部阻力是指流体通过管路中的管件(如三通、弯头、大小头等)、阀门、管子出入口及流量计等局部障碍处而发生的阻力。1. 阻力系数法：hf=v2/2g式中：局部阻力系数,由实验测定,或查阅有关图表。2.当量长度法：hf=入lev2/d2g将流体的局部阻力折合成相当于流体流经同直径管长为le的直管时所产生的阻力。式中：le管件的当量长度,其值由实验测定,或查阅有关图表。局部阻力损失与流体在管道内的流速v和流经管道的当量长度l成正比；而与其管径d的大小成反比。3.管路的总阻力损失管路的总阻力损失为流体流经直管的阻力损失与各局部阻力损失之和。 hf hf +hf四、经济管径的确定d 当流体流量Q一定时,管径d与v 成反比。 若选较大流速,则管径减小,投资费用亦减少,但流体流动阻力增大,运行费用(包括能耗及每年的大修理费用)将随之增加; 反之,若选较小流速,运行费用减小,但管径增大,使投资费用增加。结论是： 适宜流速的选择应使每年的运行费与按使用年限计算的投资回收折旧费之和为最小。工程实际中, 常用流速范围有一定的规律。密度大或黏度大的流体,流速取小一些;对于含有固体杂质的流体,流速宜取大一些,以避免固体杂质沉积在管路中;确定经济管径时,一般先选择适宜流速(或称经济流速),由 d=4Q/V 估算管径，再圆整到管子标准规格。1H411030机电工程材料的分类和性能1H411031掌握机电工程材料的分类一、金属材料：生铁和钢碳质量分数含量小于2%的为钢； 碳质量分数含量大于2%的为生铁； 当碳质量分数含量小于2%的时，碳质量分数含量越小其钢的塑性越好（受外力变形越容易）而强度和硬度越低；当碳质量分数含量大于2%的时，碳质量分数含量越大其材料的生铁特性越明显（塑性差、焊接性差、刚性高）。 (二)有色金属铁金属以外的其他金属及合金统称为有色金属材料。l.重金属：铜及铜合金（纯铜密度为8.96g/cm3,），良好的导电性、导热性；优良的焊接性能。锌及锌合金：锌合金分为变形锌合金、铸造锌合金、热镀锌合金。镍及镍合金：有极强的耐腐蚀性,特别是耐海水腐蚀能力突出。使镍耐高温,耐酸碱腐蚀是在镍中加入铜、铬、钼等而形成的,。2.轻金属：铝及铝合金；镁及镁合金；钛及钛合金二、无机非金属材料(一)硅酸盐材料包括水泥、玻璃、耐火材料和陶瓷。(二)高分子材料电绝缘体、难导热体,热膨胀较大,耐热温度低,低温脆性；耐水,大多数能耐酸、碱、盐等； 高分子材料有：塑料、橡胶、纤维、涂料三、复合材料1.树脂基复合材料（玻璃钢）:是以合成树脂为胶粘剂,玻璃纤维作增强材料而制成的复合材料；其主要特点是:非匀质材料,无明显屈服点,材料呈脆性破坏,热传导慢,隔热性能好,有良好的表面性能和施工工艺性,但刚性差,弹性模量小。 2.金属基复合材料:是以金属为基体,复合高强度的增强体材料制造而成。其特点是良好的高温性能、尺寸稳定性,较低的热膨胀系数。1H411032熟悉机电工程材料的性能一、力学性能1强度(1)屈服点和屈服强度:在外力作用下,材料产生屈服现象的极限应力值为屈服强度。若材料有明显的屈服现象,可以应力一应变曲线所对应的应力值为屈服强度,表示为s；若材料没有明显的屈服现象,国家标准规定残余应变达到O.2%时的应力值作为屈服强度。式中N-一材料屈服时所对应的荷载;A材料受力截面面积。屈服点所对应的屈服强度表示了材料从弹性阶段过渡到弹塑性阶段的临界应力,是设计与选材的主要依据。(2)抗拉强度:材料承受的最大荷载时所对应的应力值。是材料及产品质量控制的重要标志。2.刚度:指材料能够不发生过量弹性变形的能力。若材料和结构发生的弹性变形过大,也不会保证工件或结构的安全正常使用,必须进行变形极限控制,即刚度设计,在外力作用下,工件或结构不能超过允许的最大挠度。桅杆式起重机设计既以刚度计算为主。3.韧性:指材料在塑性变形和断裂前吸收变形能量的能力。评价材料韧性的力学性能指标有冲击韧性和断裂韧性。断裂韧性:指材料抵抗裂纹失稳扩展的能力（焊接件）。4.疲劳性:在交变荷载长时间作用下而发生断裂的现象为疲劳断裂。疲劳断裂的特点:（钢构件）断裂前没有明显的塑性变形,发生突然脆性断裂破坏,无预兆,危险性大。1H411040电路与电气设备1H411041掌握单相电路的种类一、交流电的基本概念(一)正弦交流电的八个物理量和三要素1.瞬时值:任意时刻正弦交流电的数值称为瞬时值。2.最大值:交流电在变化中出现的最大瞬时值称为最大值。3.周期:交流电每变化一次所需的时间称为周期T。4.频率:交流电在1s内变化的次数称为频率f。5.角频率:角频率是指交流电在1s内变化的电角度。三者间内在的联系是： =2f=2/ T 6.初相角:=+为相位角，当t=0时，为初相角。切记： 正弦交流电的三要素是： 最大值、角频率(或频率或周期)和初相角。7.相位差:两个同频率的正弦交流电的相位之差称为相位差。 根据相位差,可以判断两个同频率正弦交流电超前和滞后关系。8.有效值:正弦交流的最大值是有效值的2 倍。实际工程中，交流仪表所测出的数值都是有效值二、单一参数元件交流电路电阻电路、电感电路、电容电路；要了解：电阻电路、电感电路、电容电路；电压与电流、电阻、感抗和电容的以下关系：(1)数量关系:电压有效值大小等于电流与电阻值的乘积（纯电阻负载）电压有效值大小等于电流与感抗值的乘积（纯电感负载）电压有效值大小等于电流与电抗值的乘积；（纯电容负载）(2)频率关系:电压与电流同频率。(3)相位关系:电压与电流同相位（纯电阻负载）电压超前电流相位900 （纯电感负载）电流相位超前电压相位900（纯电容负载）。(4)功率电阻电路中，它等于电压与电流的乘积,也等于电流的平方乘以电阻或电压的平方除以电阻。纯电感电路不消耗交流电源能量,即有功功率等于零；而反映能量交换规模的物理量称为无功功率,它等于电压与电流的乘积。纯电容电路不消耗交流电源能量,即有功功率等于零；而反映能量交换规模的物理量称为无功功率,它等于电压与电流的乘积。三、RLC串联电路及电路谐振(一)RLC串联电路由电阻、电感和电容组成的串联电路称为RLC串联电路。1.功率 (1)视在功率S:又称表观功率,单位为VA（KVA )；其值为电路两端电压与电流的乘积,它表示电源提供的总功率,反映了交流电源容量的大小。(2)有功功率P：有功功率等于电阻两端电压与电流的乘积,也等于视在功率乘以功率因数。（3）无功功率Q 无功功率等于视在功率乘以功率因数角的正弦值 S=P2+Q2四、功率因数的提高提高功率因数,可以降低线路损耗和线路压降。提高功率因数的方法 为了提高电力系统的功率因数,常在负载两端并联电容器,叫并联补偿。 感性负载和电容器并联后,线路上的总电流比未补偿时减小,总电流和电源电压之间的相角也减小了,这就提高了线路的功率因数。1H411042掌握三相交流电路联接方法一、三相四线制电源的星形连接1、连接方法： 把发电机三个线圈的末端连接在一起,成为一个公共端点(称中性点，N）；把首端作为与外电路连接的端点。此形式称为电源的星形连接；切记规定： 1）从中性点引出的输电线称为中性线,简称中线,俗称零线N，颜色为淡蓝色； 从三个线圈的始端引出的输电线叫做端线或相线,俗称火线；三根相线用符号Ll、L2、L3表示，且分别用黄、绿、红色标识；2）由三根相线和一根中线构成的供电系统称为三相四线制供电系统； 3）三相四线制可输送两种电压: 一种是端线与端线之间的电压,叫线电压; 另一种是端线与中线间的电压,叫相电压； 且线电压是相电压的倍。（380/220）切记：4）在对称三相负载的星形联接中,线电流就等于相电流；5）线电压是每相负载相电压的倍。 2、三相负载的星形联接问题：三相负载不对称的低压供电系统中,不允许在中线上安装熔断器或开关,以免中线断开引起事故。三、三相负载的三角形联接把三相负载分别接在三相电源的每两根端线之间,称为三相负载的三角形联接。切记结论： 由于作三角形联接的各相负载是接在两根端线之间,因此： 1）负载的相电压就是电源的线电压。但线电流是相电流的倍。 2）在对称三相电压作用下,流过对称三相负载中每相负载的电流应相等,而各相电流间的相位差仍为120。四、三相负载的三角形/星形联接选择原则 负载作三角形联接时的相电压比作星形联接时的相电压要高倍；依据三相负载的额定电压决定三相负载的连接方式： 若各相负载的额定电压等于电源的线电压,则应作三角形联接; 若各相负载的额定电压是电源线电压的1/倍应作Y形联接。1H411043熟悉变压器的工作特性 (一)变压器的型号按照国家标准规定,变压器的型号由汉语拼音字母和几位数字组成,表明变压器的系列和规格。 变压器型号通常由表示相数、冷却方式、调压方式、绕组线芯等材料符号，以及变压器容量、额定电压、绕组连接方式组成。如：电力变压器型号代号为：D S J L Z SC SG JMB YD BK(C)DDG D-单相 S-三相 J-油浸自冷 L-绕组为铝线 Z-有载调压； SC-三相环氧树脂浇注 SG-三相干式自冷 JMB-局部照明变压器 YD-试验用单相变压器 BK(C)-控制变压器（C为C型铁芯结构 DDG-单相干式低压大电流变压器 (二)变压器的额定值(也称为铭牌数据)1.额定容量SN:指变压器的额定视在功率,单位为VA或KVA;2.额定电压U1N/ U2N:（线电压）3.额定电流I1N/I2N ：（线电流）4.额定频率fN。工业供用电频率标准规定为50 Hz。 变压器的铭牌上还标明效率、温升、短路电压或短路阻抗百分值、连接组别、使用条件、冷却方式、重量、尺寸等。(三)运行特性变压器的运行特性主要指外特性和效率特性。1.外特性当变压器的一次绕组电压和负载功率因数一定时,二次电压随负载电流变化的曲线称为变压器的外特性。对于电阻性和感性负载来说,外特性曲线是稍向下倾斜的,而且功率因数越低,下降得越快。2.效率特性变压器的效率特性是指变压器的传输效率与负载电流的关系。如图所示,图中横坐标负载电流与额定电流的比值,为负载系数。变压器的效率总是小于1,变压器的效率与负载有关。空载时,纵坐标效率,随着负载增大,开始时效率也增大；但后来因铜损增加很快, 反而有所减小,在不到额定负载时出现最大值。1H411044熟悉旋转电机的工作特性目前广泛应用的异步电动机,它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、维护方便、启动容易、成本较低等优点,但也有调速困难、功率因数偏低等缺点。一、三相异步电动机铭牌数据1.型号：例如:Yl60L-4。Y-表示(笼型)异步电动机；160一表示机座中心高为160mm； L-表示长机座(S表示短机座,M表示中机座)；4一表示4极电动机。2.额定电压指电动机定子绕组应加的线电压有效值,即电动机的额定电压。3.额定频率：指电动机所用交流电源的频率,50Hz。4.额定功率指在额定电压、额定频率下满载运行时电动机轴上输出的机械功率,即额定功率。5.额定电流指电动机在额定运行(即在额定电压、额定频率下输出额定功率)时定子绕组的线电流有效值,即额定电流。6.接法：指电动机在额定电压下,三相定子绕组应采用的联接方法。（星接或角接）7.绝缘等级：按电动机所用绝缘材料允许的最高温度来分级的。目前一般电动机采用较多的是E级绝缘和B级绝缘。二、三相异步电动机的特性1.机械特性:电源电压一定时,异步电动机的转速n与电磁转矩Tem的关系称为机械特性。电动机的电磁转矩与电压平方成正比。2.工作特性:电源电压和频率为额定值时,电动机定子电流I、转速n、定子功率因数COS1效率与电动机输出机械功率P2之间的关系,称为电动机的工作特性。工作特性可以用相应的曲线来表示,如图1H411044-2所示。此特性要理解：定子电流I、转速n、定子功率因数COS1效率与电动机输出机械功率P2之间的关系,称为电动机的工作特性。P21H411050自动控制系统类型、组成和自动控制方式1H411051掌握自动控制的方式按照不同的目的和要求，自动控制方式可分为简单控制系统、串级控制系统、前馈控制系统、比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择性控制系统。生产过程中80左右的控制系统是简单控制系统。以提高系统质量为目的的复杂控制系统，主要有串级控制系统和前馈控制系统；满足某些特定要求的控制系统，主要有比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择性控制系统。一、简单控制系统1.简单控制系统的结构组成简单控制系统通常是指由一个控制器、一个执行器（控制阀）、一个被控对象、一个检测元件和一个变送器所组成的单闭环负反馈控制系统，也称为单回路控制系统。2.简单控制系统作用原理在简单控制系统中，检测元件和变送器用来检测被控变量并转换为标准信号。当系统受到扰动影响时，测量信号与设定值之间就有偏差，检测变送信号在控制器中与设定值相比较，并将其偏差值按一定的控制规律运算，输出控制信号驱动执行器（控制阀）改变操纵变量，使被控变量回到设定值上。3.简单控制系统的特点（1）结构简单；（2）所需的自动化装置数量少、投资低、操作维护也比较方便；（3）在一般情况下容易满足控制质量要求。二、串级控制系统1.串级控制系统组成原理串级控制系统是一种常用的复杂控制系统。它由两个控制器串联连接组成，一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值，在结构上具有以下特征：（1）将原被控对象分解为两个串联的被控对象；（2）以连接分解后的两个被控对象的中间变量为副被控变量，构成一个简单控制系统，成为副控制系统、副回路或副环；（3）以原对象的输出信号为主被控变量，即分解后的第二个被控对象的输出信号，构成一个控制系统，称为主控制系统、主回路或主环；（4）主控制系统中控制器的输出信号作为副控制系统控制器的设定值，副控制器的输出信号作为主被控对象的输入信号；（5）主回路是定值控制系统，对主控制器的输出而言，副回路是随动控制系统，对进入副回路的扰动而言，副回路是定值控制系统。2.串级控制系统的特点（1）由于副回路的存在，改善了对象的动态特性，提高了系统的工作频率；（2）能迅速克服进入副回路扰动的影响，提高系统的抗扰动能力；（3）对负荷变化有一定的自适应能力。三、前馈控制系统1.前馈控制系统的原理前馈控制系统主要是根据扰动的大小来进行控制的系统，和反馈控制系统相比，具有快速及时的特点，但是不容易做到完全补偿。在前馈控制系统中，一旦出现扰动，控制器将直接所测得的扰动大小和方向，按一定规律实施控制作用，补偿扰动对被控变量的影响。由于扰动发生后，在被控变量还未出现变化时，控制器就已经进行控制，所以称此种控制为前馈控制。这种前馈控制作用如能够恰到好处，可以使被控变量不再因扰动作用而产生偏差，因此它比反馈控制及时。2.前馈控制系统的特点（1）前馈控制是一种开环控制；（2）前馈控制是一种按扰动大小进行补偿的控制；（3）前馈控制使用的是视对象特性而定的专用控制器；（4）一种前馈控制作用只能克服一种扰动；（5）前馈控制只能抑制可测不可控的扰动对被控变量的影响；（6）在实际工业生产过程中，影响被控变量的扰动因素很多，不可能对每个扰动都设计一套独立的前馈控制系统；（7）对不可测的扰动无法实现前馈控制。四、其他控制系统1.均匀控制系统（比值调节系统）均匀控制系统是在连续生产过程中各种设备前后紧密联系的情况下提出来的特殊的液位（或气压）-流量控制系统，其目的在于使液位保持在一个允许的变化范围，而流量也保持平稳。从结构上看，它可以是简单控制系统，也可以是其他控制系统。2.自动保护控制系统（取代调节系统）自动保护控制系统是把由工艺的限制条件所构成的逻辑关系，叠加到正常的自动控制系统上去的一种组合逻辑方案。在正常工况下，由一个正常的控制方案起作用，当生产操作趋向限制条件时，另一个用于防止不安全情况的控制方案将取代正常情况下工作的控制方案，直到生产操作重新回到允许范围以内，恢复原来的控制方案为止。3.分程控制系统一台控制器的输出信号同时控制两个或两个以上的控制阀的控制系统就是分程控制系统。其目的包含两方面，一是从改善控制系统的品质角度出发，分程控制可以扩大控制阀的可调范围，使系统更为合理可靠；二是为了满足某些工艺操作的特殊要求。1H411052 熟悉自动控制系统的分类1按给定信号的特征分：恒值控制系统、随动控制系统、程序控制系统2按系统的数学描述分：线性系统、非线性系统3按信号传递的连续性分：连续系统、离散系统4按系统的输出与输入信号的数量分：单变量系统（SISO）、多变量系统（MIMO）1H411060工程测量的要求和方法1H411061掌握工程测量的要求一、工程测量的组成工程测量由控制网测量(工程施工的先导)和施工过程控制测量（施工过程中的眼睛）两大部分组成二、控制网测量l.平面控制网的测量方法和要求平面控制网测量方法有:三角测量法、导线测量法、三边测量法等。平面控制网的等级分为三角测量、三边测量,依次为二、三、四等和一、二级小三角、小三边；导线测量依次为三、四等和一、二、三级。(1)平面控制网的坐标系统,应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km；(2)三角测量的网(锁)布设,应符合下列要求:各等级的首级控制网,宜布设为近似等边三角形的网(锁)。其三角形的内角不应小于30；当受地形限制时,个别角可放宽,但不应小于25。(3)导线测量法的主要技术要求当导线网用作首级控制时,应布设成环形网,网内不同环节上的点不宜相距过近。(4)三边测量的主要技术要求各等级三边网的起始边至最远边之间的三角形个数不宜多于10个。各等级三边网的边长宜近似相等,其组成的各内角宜为30100。当受条件限制时个别角可放宽,但不应小于25。2.高程控制网的测量方法和要求高程测量的方法有:水准测量、电磁波测距三角高程测量。常用水准测量法。高程控制测量等级划分:依次为二、三、四、五等。(1)水准测量法的主要技术要求各等级的水准点,应埋设水准标石。水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。墙水准点应选设于稳定的建筑物上,点位应便于寻找、保存和引测。一个测区及其周围至少应有3个水准点。水准点之间的距离,一般地区应为13km,工厂区宜小于lKm。(2)设备安装过程中,测量时应注意:最好使用一个水准点作为高程起算点。(3)水准测量所使用的仪器及水准尺,应符合下列规定:水准仪视准轴与水准管轴的夹角,DSl型不应超过15；DS3型不应超过20。水准尺上的米间隔平均长与名义长之差,对于铟钢尺,不应超过0.15mm；对于双面水准尺,不应超过0.5mm。1H411062熟悉工程测量的方法一、设备基础的特点与施工测量方法(一)设备基础的特点机电设备基础的特点是体积大、连续基础长、基坑深、有的为复杂体形基础。基础上设备地脚螺栓预留孔、锚板孔、预埋地脚螺栓数量多,如轧钢设备基础,铁皮坑等。(二)设备基础施工测量方法1.首先设置大型设备内控制网。2.基础定位,绘制大型设备中心线测设图。3.基础开挖与基础底层放线。4.设备基础上层放线。二、石油化工大型设备安装的测量内容与方法石油化工大型设备安装测量控制的重点是对垂直度的测量。石油化工大型设备一般分为两类：一类是以塔、器为代表,如减压塔、精馏塔、反应塔和再生器等；另一类是以火炬、排气筒等为代表的高、柔结构设备。它们以直立为主,测量方法是:首先在设备上标出两条互成90的中心线,并在设备两端适当的位置采用三角形符号标示。在安装过程中,通过架设在设备旁边互成90的两台光学经纬仪(或激光经纬仪)来观测、调整设备的垂直度。三、管线工程测量内容与方法管线工程包括:给水排水管道、各种介质管道、长输管道等。1)根据设计施工图纸,熟悉管线布置及工艺设计要求,按实际地形做好实测数据,绘制施工平面草图和断面草图。2)然后,按平、断面草图对管线进行测量、放线并对管线施工过程进行控制测量。在管线施工完毕后,以最终测量结果绘制平、断面竣工图。1.管线中心定位的测量方法管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。其位置已在设计时确定,管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去,并用木桩标定。进行定位的根据:其一是根据地面上已有建筑物进行管线定位;其二是根据控制点进行管线定位。2.管线高程控制的测量方法(1)为了便于