电工学(雷勇)-第一章

1、电工技术基础 四川大学 电气信息学院 电工电子基础教学实验中心 2009年秋（48学时）,主 讲 教 师 舒朝君,,85405982,电工学（上册）电路与控制系统篇 电工学（上册）第五版 秦曾煌主编 高等教育出版社 电子技术原理与应用电路、数字系统、电子与电机（第3版）美 Allan R. Hambley著；夏琳等译； 清华大学出版社 电路（第七版）美James W. Nilsson, Susan A. Riedel 著；周玉坤等译； 电子工业出版社,教材及参考书,1. 掌握电路的基本原理和分析方法，为学习后续的专业课打好基础。 2. 通过实验, 学习常规电子仪器的使用方法, 锻炼动手能力。,教学基本要求：,教学要求 实验教材：电工电子技术实验 实验共8次，实验前应认真预习。实验课缺一次扣 2分，实验报告缺一次扣2分。 凡是未做好预习工作的一律不得做实验，可以当堂补作预习，或回去预习好后再另找时间补作。,平时成绩要记入总成绩中 平时成绩包括： 占总成绩的 30% 。 2. 期末笔试成绩占总成绩的 70% 。,电 工 技 术 基 础,第1章 电气工程简介,第2章 电路基本原理,第3章 直

2、流电路分析,第4章 瞬态分析,第5章 正弦交流电路分析,电 工 技 术 基 础,第9章 电机原理,第10章 继电接触器控制系统,第11章 可编程控制器及其应用,第6章 三相电路系统,第7章 机电能量转换原理,第8章 电工测量,要求本课程注册学生应具备：,1.求解代数方程的能力。 2.进行复数运算的能力。 3.微积分学和求解常系数常微分方程的基础知识。 4.举一反三的能力。,为什么学？ 学什么？ 怎么学？,为什么学,1广泛学习基础知识，以便能在自己的专业领域领导项目设计； 2能够操作和维护电路系统； 3能够与电气工程顾问沟通。,一.电能的应用及其与生产发展的关系,1：电能的应用。,工业：,农业：,日常生活：,为什么学,2。电能的优越性：,（1）便于转换：,（2）便于输送：,（3）便于控制,二、 电工技术发展概况。,（1）电磁现象的研究工作,（2）电子技术的发展,（3）数字控制、数字测量技术的发展和应用,为什么学,学什么,1电路基本原理； 2常用电气元件及设备； 3常用电气控制系统。,怎么学,1 确定什么是已知的，什么是待求的。 2 画电路图或者采用其他形式的模型。 3 考虑几个解决方案并

3、从中挑选一个方案。 4计算答案。 5发挥创造性。 6检验解答。,电气工程概述,电气系统的五个主要分支： 电力系统 控制系统 通信系统 计算机系统 信号处理系统,电力系统,控制系统,飞机自动驾驶仪,发酵罐结构示意图,FP3中型PLC 简介,FP3中型PLC外形,系统概述（1）,数据采集 上图是本系统发酵罐结构示意图，通过传感器检测发酵罐内的重量和温度两个物理量，送入FP3可编程控制器的A/D模块。本系统所要采集的重量数据是06000kg的清洗重量不同，采取不同的措施对发酵罐进行清洗。本系统所要采集的温度数据是0150的蒸汽温度，根据温度的不同，由消毒过程采取相应的消毒措施进行消毒。要求温度达于130或者小于10时，要进行报警。,系统概述（2）,清洗过程 当按下清洗按钮，用清洗液对发酵罐进行清洗过程开始，依次经过三个过程：注入、搅拌、排液。在三个过程进行中，如遇紧急情况都按停止清洗过程按钮。 注入过程 注入过程中电动机静止，应关闭阀门DT1、DT2。液重在01吨时，阀门DT8打开为高电平，液重在12吨时，打开DT7，同时关闭DT8。同理可知DT1DT6的状态。清洗液注入一个阀门，同时清洗了

4、该阀门。 清洗搅拌过程 清洗液注入后，DT1DT8关闭，电机启动，搅拌30分钟后，电机停止搅拌进入排液过程。 排液过程 电机停止搅拌后，发酵罐清洗完毕，进入排液过程。首先打开DT1排3吨清洗液后，关闭DT1打开DT2，再排3吨清洗液，关闭DT2，整个清洗过程完毕。排液过程中DT3一直打开。,M DT8 DT7 DT6 DT5 DT4 DT3 DT2 DT1,0 1 2 3 4 5 6T（吨） 图2注入过程液重-阀门图,系统概述（3）,消毒过程 高温消毒（灭菌）过程是在发酵罐内及其夹层中均注入120的高温蒸气，保持12小时，自然冷却。 当按下消毒按钮后，则消毒过程开始。如果温度小于119，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号；若温度大于121，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号，处理后按下停止报警信号按钮。只有当温度大于或等于119，小于121时，消毒过程才进行，其阀门状态时序图如下图所示，同时PLC显示消毒过程正在进行。 系统无论何时，如遇紧急情况都可按下停止消毒过程按钮。,消毒过程阀门状态时序图,1.电磁阀VL2、VL3、VL4、VL5闭合；VL1、VL6打开，蒸汽由VL1进入

5、罐壁夹层，开始夹层加热消毒过程；电机阀DT2开；DT1、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8，6个电机阀关闭， DT3开，蒸汽从DT3进入发酵罐从DT2流出，同时为DT2、DT3消毒；持续时间为一小时； 2.阀门DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次单独打开，重复阀门DT3的消毒过程，消毒时间均用一秒定时器定为1小时； 3.阀门DT8消毒一小时后阀门DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8与DT1同时打开消毒，DT2闭合。所有的电机阀与DT1同时消毒，时间为六小时； 4.6小时后，所有电机阀与电磁阀全部闭合；自然冷却，消毒过程结束。,消毒过程中的阀门状态,消毒过程详解,消毒过程控制流程图,首先检查消毒按钮是否闭合，若按钮没有闭合，则消毒过程不进行，而是进入相应的其他的过程（如清洗）； 消毒按钮闭合则检查罐内及夹层温度，若小于119 则温度过低，取消消毒过程；若温度大于119 ，则再次检验温度是否大于121；若温度大于121，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号，处理后按下停止报警信号按钮。 只有当温度大于或等于119，小于121时，消毒过程才进行；VL2VL5闭合，VL1

6、，VL6打开，让蒸汽进入夹层，高温消毒。 再将DT2，DT3打开，其余电机阀闭合，将蒸汽从DT3注入罐内,DT2流出，高温消毒1小时，DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次逐个打开重复DT3的过程。当DT8开启一小时后，DT3DT8全部打开，DT1打开，DT2关闭，继续消毒六小时，然后所有阀门闭合，消毒过程结束。 在此期间，随时都可按下停止消毒过程按钮。,程序详解（1）,X10为控制消毒按钮。 342、当消毒按钮X10开，停止过程按钮X12、清洗按钮X11、结束消毒过程R23处于闭状态时，与R22开自保持，R22为消毒标志； 348、当消毒标志位R22为开始非时跳转至下一过程（清洗）（10）； 351、消毒标志R22开始，比较罐内温度是否小于119 ，小于，则跳转至取消过程指示Y44（8）； 362、罐内温度大于119 ，则比较罐内温度是否大于121 ，大于，则跳转至（7）；小于或等于，则跳转至（6）； 379、过程（7）开始位置； 380、R900A开始，R22开始，Y42输出。即罐内温度大于121 ，消毒在进行，则报警； 383、Y42开始，跳转至（6）； 386、过程（6）开

7、始的位置； 387、R22开始，Y43输出，即消毒标志开始则指示进入消毒过程；,程序详解（2）,389、R22开始，Y51、Y52、Y53、Y54复位，即电磁阀VL2、VL3、VL4、VL5闭合； 402、R22开始，Y50、Y55置位，即VL1、VL6打开，蒸汽由VL1进入罐壁夹层，开始夹层加热消毒过程； 409、R22开始，Y31输出，即电机阀DT2开；Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、R24开始非，即DT4、DT5、DT6、DT7、DT8五个电机阀关闭，Y32即DT3开，R24所代表的过程不进行；开始注入蒸汽，蒸汽从DT3进入发酵罐从DT2流出，同时为DT2、DT3消毒； 418、Y32开始，即DT3打开，R24开始非，DT3打开时间用一秒定时器定时，持续时间为一小时； 424485接着Y33、Y34、Y35、Y36、Y37开始执行程序，即阀门DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次单独打开，重复阀门DT3的消毒过程，消毒时间均用一秒定时器定为1小时。此间R24所代表的过程不进行；,程序详解(3),491、T10开始，R38输出。 493、T10或R24开始与R25开始非

8、，R24输出，此处为R24自保持。表示阀门DT8消毒一小时后执行R24代表过程；此时R25代表过程执行则R24代表过程不执行； 497、R24开始，一秒定时器定时六小时。此间所有的电机阀与DT1同时消毒，时间为六小时； 502、T11开始，R25输出。表示所有阀门闭合，自然冷却消毒的过程； 504、R24开始，Y32、Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、Y30置位，Y31复位，即阀门DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8与DT1同时打开消毒，DT2闭合。,程序详解（4）,529、T11开始，Y32、Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、Y31、R25、Y50、Y55同时复位，即DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8、DT1、DT2、VL1、VL2同时闭合；即6小时后，所有电机阀与电磁阀全部闭合； 560、过程（8）开始的位置； 561、R22消毒标志开始，Y44输出， 563、Y44开始，温度小于119 报警，跳至（9）取消过程指示开始。 566、过程（9）开始的位置； 567、T11开始，R23输出，结束消毒过程； 569、过程（10）开始的位置； 570、程序结束。,通信系统,计算机系统,电梯控制系统 玻璃切割系统,信号处理系统,图象处理技术-天气预报 -CT扫描,各种类型的集总参数电路以及分析求解电路的基本方法。,本课程电路原理部分主要内容：,课件下载：,:81,每周六下午2:00 - 4:00 江安一教A区2楼教员休息室,答疑安排：,平时作业：,交，发,半期考试：,12周周五，随堂考,

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