供用电常识及电能转换技术

作业第八章电气常识和电力转换技术第一节发电、输配第二节能热转换和电气设备第三节中常用的照明设备上课型新的课程教书授课时间2教育目标1.了解电能生成、电能传输方法和电力分配方法。了解常用的功率和热量转换技术。常用电气照明设备和照明回路的初步掌握。教学要点1.各种发电设备的优缺点。2.电热转换技术及其在生产和生活实际中的具体应用。3.常用电气光源的简单工作原理及优缺点和选择原则。教学困难1.常用电气转换装置的工作原理。2.常用电气光源布线。学政分析教育效果教后期新的课程A.引进我们在日常生产和生活中的任何地方都没有断电。我们通常可以看到很多与电力发电、输电相关的东西。本章学习有关用电的知识。B.新讲座第一节发电、输配发电、输电、配电系统：发电厂增压变压器输电线路降压变压器配电站发电、传输、配电系统图如图所示。一、发展把其他形式的能量转换为电能的过程称为发电。1.火力发电：以煤为燃料，以煤为高压蒸汽加热水，以冲动蒸汽轮机为原动机驱动三相发电机。2.水力发电：利用水的势能驱动水电站，涡轮驱动三相交流发电机发展。水电站投资大，建设时间长，但可以与没有燃料、没有污染、费用低的水利枢纽项目相结合，这一点很重要。3.核能：用核反应堆代替燃煤锅炉，用核燃料代替燃煤。第二，输电高压传输的优点：1.减少输电线路横截面，降低金属材料和架空线成本。减少线路电阻导致的电力损失。传输电压等级：电压的高低与传输容量和距离相关，有10 kV、35 kV、110 kV、220 kV、330 kV和500 kV。三、配电配电：发电厂生产的电力经过高压输电送到目的地后，根据工厂或用户用电量的大小、电压的高低，通过变压器减压分配。电力负荷：用户已知的配电对象。一般有动力用电气设备、工程用电气设备、电气用电气设备和照明用电气设备。电力负荷分类：一级负荷：电源中断会造成人员伤亡，或者大型设备受损，难以维修。一般使用双电源，特别是重要的第一负载需要额外的紧急自备电源。次要负载：电源负载单位，由于电源中断而导致许多产品报废或生产流程中断，需要很长时间才能恢复。使用双电源为单回路专用架空线路供电尤其困难。第三负载：主要和次要以外的一般电源负载。使用单个电路电源。第二节能热转换和电气设备一、电气转换原理(a)电阻电气转换把电能转换成热能而制成的电器。电饭锅、电熨斗、电、空间加热器、电炉、烤箱等。(b)红外线电气转换利用电能加热一些红外辐射物质，利用它的辐射红外线达到特殊目的。红外线加热炉，像红外线电烤箱。(c)感应电气转换如果将导体放在交流磁场中，感应电流在克服导体内部的内阻流时会产生热量。电饭锅，感应电炉等。(d)微波电气转换使用微波辐照加热材料加速内部分子运动，加热。像微波炉一样。二、使用电气设备(a)电饭锅1.结构自动温度调节电饭锅的基本结构如下图所示。磁钢温度限制器：饭煮好后自动断电。双金属温控器：自动绝热，低于绝热温度时闭合，高于65C时自动分离。2.工作原理(1)自动恒温电饭锅电路原理图(2)工作原理把电饭锅的温度定为t吧t小于(1032)c:S1已关闭，无法自动重置。t小于65c:S2闭合。S1，S2如果有一个闭合加热器，则开始加热。(3)工作流程T65C时：S1、S2均已关闭，开始加热。65c (1032) c: S1，S2在隔离状态下停止加热。T65C: S2关闭，开始加热。(b)吹风机1.AC/DC串行励磁吹风机结构如图所示。2.工作原理在同时连接开关选择电机电路和电气线路电路时，从进气口吸入冷空气，通过电气线路加热，从排气出口供应热空气。选择开关连接马达电路，断开电热丝电路，冷风就会吹来。温度限制自动控制元素用于防止温度太高。吹风机控制电路如图所示。(c)焊机1.工作原理焊工的主要部件是焊接变压器，将高压小电流变成低压大电流，利用空气间隙形成的高电阻值产生高热，电弧熔化金属。2.结构常用交流焊机如图所示。焊接变压器核心如图所示。旋转图的调整手柄通过改变可调整核心和固定核心的相对位置来调整焊接电流的大小。此设备也可以通过调整接线板上的二次绕组灯来完成，如下所示：(d)高频感应电炉高频感应电炉在冶金工业中用于完成金属的冶炼，如图所示。工作原理：高频交流电流在轨道上产生高频交变磁场，在高频感应炉中冶炼的金属因电磁感应而产生涡流，释放出大量热量，使金属熔化。第三节中常用的照明设备一、白炽灯原理和线路白炽灯一般称为灯泡，利用电流通过高熔点钨丝，加热到白炽灯状态，发光的电光，发光效率比较低。白炽灯有栓钉和插入物两种。其组织结构如图所示。为了确保安全，安装螺丝灯泡时，必须将火线开关连接到螺丝灯座的中央接线端子。默认回路如图所示。白炽灯的电路形式具有一个或多个单连接开关控制区域的灯光，并连接到插座。两个单连接开关控制两个光源，连接到插座，两个双连接开关控制两个地方的一个光源。二、荧光灯原理和线路(a)普通荧光灯荧光灯的结构如图所示。1.发光原理荧光灯管是抽真空后填充少量氩的玻璃管，灯管两端装有通电时释放大量电子的灯丝。灯管上涂着荧光粉，管子里含有微量的水银。灯的两个电极通电后，通过加热灯丝释放电子，电子在电场的作用下高速到达水银原子，产生紫外线。紫外线照射在管壁的荧光粉上，刺激可见光。荧光灯的发光效率比白炽灯高约4倍，使用寿命长。2.镇流器角色：启动时与屈光度一起产生瞬时高压。限制操作中灯的电流。结构：单线圈和双线圈，如下图所示。3.辉山电容器的结构如图所示。功能：打开回路并自动打断。就像自动开关。电容的作用是防止在逃生装置的两次触摸打开时发生火花燃烧触摸板，减少荧光灯对无线设备的干扰。线连接如图所示。(b)节能荧光灯1.电子镇流器直管荧光灯这种荧光灯的镇流器是电子电路，具有“镇流”和“高压脉冲”功能。节能、轻便、价格低廉、发光效率高、安装方便等优点。缺点是寿命短。2.环形荧光灯使用电子镇流器的话，灯是环形的，因此需要专用的灯座。其形状如画。3.u形荧光灯荧光灯的结构和原理包括u形、紧凑的外形和可以并排组装的多个、节能效果、高发光强度、良好的色彩、方便的安装等，灯管如图所示。4.h型荧光灯u型荧光灯的结构原理和特点是灯是h型的，配备了专用灯座。如图所示。1-腿；2-长丝；3-铅；4-灯头h型荧光灯内部有两种不同的布线方法：电容器类型(图(a)和电容器类型(图(b)，在安装镇流器的情况下，只能对电容器h型灯管管道使用电子镇流器，对电容器h型灯管管道仅使用电气镇流器。放置不当将缩短灯泡寿命，如下所示：三、其他常用照明设备(a)高压汞灯也称为高压汞灯(高压汞灯)，是一种比较新的电光源，由于工作中灯的气压可以达到2-6大气压，所以被称为“高压”，主要特点是光效高，寿命长。广泛应用于广场、车站、码头、工地、公路上。1.偏僻的高压汞灯(1)结构高偏高压汞灯的基本结构如图所示。管子里有一定量的水银和少量的氩气。(2)外镇流高压汞灯的安装外振流高压汞灯电路比白炽灯还要多一个镇流器。安装时要注意支持的陶瓷灯座和镇流器的选择。2.自稳定器高压汞灯镇流器与偏僻的高压汞灯相比，不需要单独的镇流器，因此代替镇流器，石英放电管桨上连接着钨丝而不是镇流器，不仅有助于点燃灯泡，还具有降血压限制流和改善光颜色的效果。结构如图所示。自稳定高压汞灯线简单，安装方便，效率高，光泽好，但寿命短，经不起地震。高压汞灯的选择高压汞灯是强光源，规格不同，亮度不同。设计和安装时，应根据照明场所的大小和所需的照度，选择高压汞灯功率。4.高压汞灯使用注意事项(1)安装前区分是主动还是被动。(2)灯泡应垂直安装。(3)功率太大的时候，要安装散热设备。(4)玻璃皮破裂后应尽快更换。(5)电压波动严重的电路不适合使用。(b)碘钨灯热释光光源，发光强度高，颜色好，色度高。1.基本结构基本结构如图所示。管道里有充满卤元素碘的蒸汽。2.碘钨灯的安装碘钨灯的电路与白炽灯的电路相同，如图所示。碘钨灯运行时温度高，安装时考虑到冷却，使用专用灯座，其安装图如下：灯的安装应保持水平，倾斜角度不应大于4，如果灯座固定，则接地高度不应小于6米。碘钨灯使用注意事项(1)电源的电压波动一般不应超过2.5%。(2)手动冷却措施的使用正在使用中。(3)不能用作移动的光源。(。(4)电源线应使用高温绝缘线，电源和灯引线的连接通常使用良好的陶瓷接头。练习常用的电气光源是什么？白炽灯、卤素灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯。摘要1.电力按转换的能源分为火力发电、水力发电、核能发电。为了减少损失，经常使用高压传输。3.电加热形式可以分为电阻加热、电弧加热、微波炉加热、远红外加热和感应加热。4.电光源根据光产生的机制可以分为热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源发出的光是由电流通过灯丝加热到高温辐射而产生的。气体电光源由两个电极之间的气体电离发光。布置作业练习81、2、3、7作业第八章电气常识和电力转换技术第四节光纤传输第五节能声转换装置第六节电化学转换和光化学转换第七节安全用电和节能上课型新的课程教书授课时间2教育目标1.了解光纤传输、光伏应用。了解电声转换装置的基本工作原理和应用。理解电化学转化的基本知识和应用。具有安全用电和节约用电的基本知识。教学要点1.电光及电化学转换技术及其应用。2.安全电的基本知识、接地和折叠式概念。教学困难设备的接地和零点。学政分析教育效果教后期新的课程A.审查电力负荷如何分级。电能的传递方法。B.新讲座第四节光纤传输一、光纤的基本结构和分类1.光纤是传送梁的细致而灵活的介质，如图所示。芯非常透明，折射率高于包层，因此光只能在芯内直线传输。在实际安装和安装中，使用由多个光纤组成的光缆，如图所示。2.分类取决于材料：石英系列纤维、玻璃纤维纤维、塑料包层纤维、全塑纤维。核心折射率分布定律：阶梯折射率类型、渐层折射率类型。按光纤传输的电磁波模式：单模光纤、多模光纤。二、光纤传输的简单原理(a)多模阶跃折射率光纤中的光传输多模阶跃折射率光纤的核心中，光以直线传输，如图所示。在此传输方式中，不同入射角的不同光线的传输路径不同，到达终端的时间也不同，并且传输带宽通常小于200 MHzkm。(b)多模梯度折射率光纤中的光传输多模式渐变折射率光纤的折射率连续变化，正确选择折射率分布形式后，不同入射角光具有几乎相同的光路径，传输带宽可达到3 GHzkm，如图所示。(c)单模步长折射率光纤中的光传输单模阶跃折射率光纤具有较大的传输带，大于3 GHzkm，成本最小，传输如图所示。三、光纤传输应用光纤广泛用于广域网、通信设备、信号测量、光电子技术、仪器等领域，成为通信网络中的重要传输手段。第五节能声转换装置电声转换装置：将电信号转换为声音信号的装置。一、电扬声器结构电动扬声器也称为“移动圆扬声器”，主要由磁路系统、振动系统和支持辅助系统组成，其结构如图所示。1.磁路系统由环形永磁、上导板、下导板、导柱等组成。2.振动系统由声源、圆锥盆地、中心支路组成。音阶就在磁间隙的中间，前端连接到枝叶和静心支叶，由静心支膜确定其位置。锥形花盆的折叠环附着在盆景上，用压力压缩。支持辅助系统由盆景、褶皱环、贴片板、压力边缘、防尘罩、垫、铅线等组成。声源通电振动，弹性支撑系统振动。断电后，支撑系统返回到静态位置。4.纸盆木听器的性能与纸盆的面积、重量、刚度、形状有密切关系。电动扬声器的公称尺寸是指盆底前端横截面积的最大直径，而有效直径是指纸盆移动部分的前裁剪区域直径。以英寸表示，例如100 mm、165 mm、200 mm、250 mm、300 mm，则为4英寸、6英寸、8英寸、10英寸、12英寸等。二、电扬声器电声转换原理磁场中音阶的力量如图所示。图形中间是圆柱形n极，环形气隙内是表示电流流入的声源，表示电流流出的f表示此时力的方向朝上，如果改变电流的方向，力的方向也随之改变，因此随着电流的大小和方向的改变，声源在气隙中前后振动，振动频率成为电流的