1、第一章 电气设备安装基础了解晶闸管的特性和简单的整流、变频技术的应用；了解计算机的构成和软硬件基础、数字通信技术的基本知识；熟练掌握常用电器设备控制方法；熟悉直流和交流调速系统的基本概念；掌握常用电工仪表的以案例和使用方法；了解液压传动的基础知识。第一章 电气设备安装基础图1-1晶闸管结构及符号第一章 电气设备安装基础1.晶闸管的结构和符号2.晶闸管的特性 1)不仅有反向阻断能力，同时还有正向阻断能力。2)正向导通的条件是：阳极加正向偏置电压，同时门极加正向触发电压。3)晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。4)晶闸管要重新关断，必须设法使其阳极电流减小到小于维持晶闸管持续导通的电流。一、晶闸管
2、及其可控整流技术一、晶闸管及其可控整流技术第一章 电气设备安装基础图1-2晶闸管阳极伏安特性第一章 电气设备安装基础 (1)(1)正向特性正向特性 1)IG0时，当阳极正向电压小于某一数值范围时，阳极电流(即正向漏电流)很小，晶闸管处于正向阻断状态；当正向电压超过某一个值时，正向漏电流急剧加大，晶闸管导通，此时的阳极电压叫做正向转折电压UBO，晶闸管的这种开通方式叫做晶闸管硬开通，正常情况下是不允许的。第一章 电气设备安装基础 2)IG0时，晶闸管仍有定的正向阻断能力，但使它由正向阻断状态转为正向导通状态所需的阳极电压比UBO要低，且IG越大，所需的阳极电压越低；即只要晶闸管的阳极加上适当的正
3、向电压，再在门极上加上适当的触发电压，晶闸管就可以触发导通，这就是晶闸管和二极管相比具有的可控导通特性。(2)反向特性晶闸管的反向特性与二极管相似，也有反向阻断区和反向击穿区。3.晶闸管的参数和型号 (1)晶闸管的参数第一章 电气设备安装基础 1)正向断态重复峰值电压UDRM：指在额定结温和门极断路、晶闸管正向阻断的情况下，允许重复加在晶闸管上的最大正向峰值电压，一般取值比UBO低100V。2)反向重复峰值电压URRM：指在额定结温和门极断路的情况下，允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压，一般取值比反向击穿电压UBR低100V 3)通态平均电流IT（AV）：在环境温度不超过40和规定的散热条件下
4、，允许流过的工频正弦半波电流在一个周期内的平均值，简称为正向电流。4)通态(峰值)电压：指晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压。第一章 电气设备安装基础 5)维持电流IH：指在规定的环境温度和门极断路的情况下，维持晶闸管持续导通的最小阳极电流；它是晶闸管由导通到关断的临界电流。(2)晶闸管的型号4.晶闸管可控整流电路第一章 电气设备安装基础图1-3单相半控桥式整流电路第一章 电气设备安装基础 (1)单相半控桥式整流 1)电路组成：如图1-3a所示，单相半控桥式整流电路主要由整流变压器、晶闸管、二极管和负载电阻RL等元器件组成。2)电路工作原理：分析的方法主要是通过分析加到晶
5、闸管两端的电压和触发脉冲的瞬时极性，分析晶闸管的导通情况，从而分析得到负载上的电压波形。3)通过上述分析可知，单相半控桥式整流电路的输出电压的大小与触发延迟角有关，输出电压的平均值为第一章 电气设备安装基础例例-1-1如图1-3所示的电路中，最大输出电压是110V，输出电流是50A，求：交流电源电压的有效值U2;当60时，输出电压的平均值是多少。解 电路有最大输出电压是当0时，由式(-)可得 当=60时,第一章 电气设备安装基础图1-4三相半波可控整流电路第一章 电气设备安装基础 (2)三相半波可控整流电路 1)电路工作原理：三相半波可控整流电路如图1-4所示，电路的分析方法同单相可控整流电路
6、。2)电路的输出电压和电流：当030时，输出电压的平均值为UL1.17U2cos；当30150时，输出电压的平均值为UL0.68U21+cos(+30)。(3)负载类型对晶闸管的影响第一章 电气设备安装基础 1)电感性负载的影响：当负载为电感性负载时，由于流过电感的电流发生变化，电感中产生感应电动势，它使得负载电流的变化滞后于电压的变化；当交流电压过零点时晶闸管本应关断，但由于这时的电流仍大于维持电流，使得晶闸管在电源电压过零点时不能自行关断。第一章 电气设备安装基础图1-5电感性负载电路第一章 电气设备安装基础 2)反电动势负载的影响：反电动势负载对晶闸管整流输出电压的影响如图1-6所示。图
7、1-6反电动势负载电路第一章 电气设备安装基础 (1)对触发信号的要求晶闸管对触发信号的要求是：触发脉冲的上升沿要陡；要有足够的功率和定的宽度、幅度；必须和晶闸管的阳极电源同步；触发脉冲要有一定的移相范围。(2)触发脉冲的输出方式触发脉冲的输出方式有直接输出和变压器输出两种。1)直接输出：触发电路与晶闸管的门极直接连接称为直接输出。2)变压器输出：这种输出方式的优点是触发电路与主电路之间实现了电气隔离；缺点是脉冲变压器要消耗一部分触发脉冲功率，使输出脉冲的幅度和前沿受损。5.晶闸管的触发电路第一章 电气设备安装基础 (3)单结晶体管触发电路常用的触发电路为单结晶体管触发电路。图1-7单结晶体管
8、触发电路第一章 电气设备安装基础1)发射极电压UE小于峰点电压UP时，单结晶体管截止，只有很小的发射极电流。2)发射极电压UE等于峰点电压UP时，单结晶体管导通，导通后UE随IE的增大而降低，呈现负阻特性。3)当UE下降到最低点(即谷点)以后，UE随着IE的增加而缓慢上升，进入饱和状态。4)UEUV(谷点电压)时，单结晶体管重新变为截止。第一章 电气设备安装基础图1-8单结晶体管触发电路第一章 电气设备安装基础 (4)晶体管触发电路采用脉冲变压器输出的晶体管触发电路，如图1-9所示。图1-9晶体管触发电路第一章 电气设备安装基础 (5)集成触发电路图1-10由TC782构成的小功率晶闸管应用电
9、路第一章 电气设备安装基础6.晶闸管的保护 (1)过电流保护当流过晶闸管的电流超过其额定通态平均电流时称为过电流。图1-11过电流保护电路第一章 电气设备安装基础 (2)过电压保护当加在晶闸管两端的电压超过其额定电压时，称为过电压。图1-12阻容保护电路第一章 电气设备安装基础图1-13压敏电阻保护电路7.晶闸管的选择和检测 (1)晶闸管的选择 1)晶闸管电压等级的选择，可按下面的经验公式进行估算 2)晶闸管电流等级的选择，一般按电路最大工作电流来选择第一章 电气设备安装基础 (2)晶闸管的检测判别晶闸管的好坏和对应电极的依据是利用其内部结构和特性，使用万用表的电阻挡来进行判别。1)晶闸管电极
10、的判别将万用表置于电阻挡的R10或R1k挡，首先测量任意两个电极之间的电阻，如果测量出的两电极间的电阻较小，则该两个电极为门极和阴极。2)晶闸管好坏的判别可通过测量其各个电极之间的电阻来判别。第一章 电气设备安装基础二、变频技术二、变频技术1.变频和变频器2.变频器的分类 (1)按变换的环节分 1)交-交变频器：也称为直接变频器。2)交-直-交变频器：也称为间接变频器。(2)按电压的调制方式分 1)PAM(脉冲幅度调制)：PAM是英文Pulse Amplitude Modulation的缩写，它是通过改变输出脉冲的幅度来调节输出电压的大小和波形的一种调制方式。第一章 电气设备安装基础 2)PW
11、M(脉冲宽度调制)：PWM是英文Pulse Width Modulation的缩写，它是通过改变输出脉冲的宽度或者是占空比来调节输出电压的大小和波形的一种调制方式。(3)按直流环节的储能环节方式分 1)电流型：其直流环节的储能元件是电感。2)电压型：其直流环节的储能元件是电容器。第一章 电气设备安装基础图1-14PWM型交-直-交变频器的接线图3.变频器的构成与工作原理第一章 电气设备安装基础4.变频技术的发展方向 (1)交流变频向直流变频方向转化直流变频是以数字转换电路代替交流变频中的交流转换电路，使负载电动机始终处于最佳运行状态。(2)控制技术由PWM(脉宽调制)向PAM(脉幅调制)方向发
12、展 采用PWM控制方式的电动机转速受到上限转速的限制，如压缩机转速一般不超过7000r/min。(3)功率器件向高集成智能功率模块发展智能功率模块(IPM)是将功率器件的配置、散热乃至驱动问题在模块中解决，因而易于使用，可靠性高。第一章 电气设备安装基础一、计算机基础知识一、计算机基础知识1.计算机发展史2.计算机系统的组成 (1)硬件系统计算机硬件系统由主机、显示器、键盘、鼠标组成，具有多媒体功能的计算机配有音箱和传声器、游戏操纵杆等，如图1-15所示。图1-15计算机硬件系统构成第一章 电气设备安装基础 1)主机：计算机最主要的部分就是主机(主机箱)，其主要器件就位于机箱之中。中央处理器(
13、CPU)：CPU是英文“Central Processing Unit”的缩写。CPU用来直接处理计算机的大部分数据，它处理数据速度的快慢直接影响着整台电脑性能的发挥，所以人们把CPU形象地比喻为电脑的心脏。CPU有主频、倍频、外频三个重要参数，它们的关系是：主频外频倍频。主频是CPU内部的工作频率，外频是系统总线的工作频率，倍频是它们相差的倍数。CPU的运行速度通常用主频表示，以赫兹(Hz)作为计量单位。CPU的工作频率越高，速度就越快，性能就越好，价格也就越高。目前的CPU最高工作频率已达到3000MHz以上。第一章 电气设备安装基础 我们常说的286、386、486到今天的586、Pen
14、tium、Pentium 都是CPU的型号。CPU每一次技术的革新，都带来相应的名称变化和计算机速度的大幅度提高。目前，著名的CPU生产厂家有Intel公司、AMD公司、Cyrix公司等，如图1-16所示为常见Intel的CPU外形。图1-16常见的Intel的CPU外形第一章 电气设备安装基础 内存与硬盘：内存和硬盘都是计算机用来存储数据的，它们的单位为字节(Bytes)，常用B表示。计算机在处理数据时，它把大量有待处理和暂时不用的数据都存放在硬盘中，只是把需要立即处理的数据调到内存中，处理完毕后立即送回硬盘，再调出下一部分数据。计算机在实际工作时将一切要执行的程序和数据都要先装入内存。内存
15、是内部存储器的简称，包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，因为RAM是其中最主要的存储器，因此人们习惯将RAM直接称为内存。RAM分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两种。第一章 电气设备安装基础 目前微型计算机中的内存大都采用半导体存储器，基本上是采用内存条的形式，其优点是扩展方便。容量以“MB”为单位(1MB=1024KB=10241024B)，常见的内存条有128MB、256MB的同步动态存储器(SDRAM)内存条，256MB或更大的双倍数据速率存储器(DDRAM)内存条。比RAM运算速度还要快的是在CPU与内存之间的高速缓冲存储器(Cache)，它固化在主板
16、上，容量相对较小。硬盘容量要比内存大得多，现在以“GB”为单位已属常见(1GB=1024MB)。第一章 电气设备安装基础 硬盘在使用时常将其容量分配给不同的逻辑驱动器，称为硬盘分区；硬盘分区有利于计算机管理繁杂的信息，而且当某一区出现故障时，不会影响其他区的正常操作。常用的C、D、E是硬盘逻辑驱动器的名称,操作系统一般放在C盘驱动器。内存和硬盘容量都是越大越好。图1-17所示为内存和硬盘。图1-17内存和硬盘第一章 电气设备安装基础 驱动器：驱动器分为硬盘驱动器(简称为硬驱)、软盘驱动器(简称为软驱)和光盘驱动器(简称为光驱)。硬盘和硬驱是一体的，软驱和软盘、光驱和光盘是分开的。将软盘插入软盘
17、驱动器时要注意方向,3.5in盘在插入时应该使转轴面向下，金属片朝前，听到驱动器口下方的弹出按钮“喀哒”一声弹出，说明软盘插好了。取出时，应该先按一下弹出按钮，软盘会自动弹出一部分，接着将软盘抽出。第一章 电气设备安装基础 值得注意的是，软盘驱动器的上方或下方有一个小小的指示灯，当指示灯亮时，说明计算机正在读或写这个驱动器内的软盘；硬盘驱动器同样有位于主机箱前面板上的指示灯，指示灯亮时，表明计算机正在读或写硬盘。驱动器指示灯亮时，不能取出相应驱动器内的软盘或关机，否则可能会对磁盘造成损坏。光盘驱动器是读取光盘信息的设备。驱动器的名字都是用单个的英文字母表示的，常用A和B来表示软盘驱动器，用C、
18、D、E来表示硬盘驱动器，光盘驱动器一般用硬盘驱动器后面的字母来表示。第一章 电气设备安装基础 软盘与光盘：软盘和光盘是电脑中数据运输的得力助手。图1-18所示为软盘外形，常用的3.5in软盘其容量一般为1.44MB。对于软盘，不能用手触摸它的读写口；不能让它处在过冷或过热的环境中；不能弯折和划写；还要注意防尘。图1-18软盘外形第一章 电气设备安装基础 计算机电源(见图1-1)：计算机内部所需电压不超过12V，而供电电压是220V。计算机电源相当于一个变压器，把220V电压转化为计算机内硬件设备所需的各组电压，如：12V、5V、3.3V。电源上有一束颜色不同并带接口的导线，它们用来与主板、软驱
19、、光驱、硬盘、CPU、风扇等部件的电源接口相连，给它们供电。图1-19计算机电源第一章 电气设备安装基础 主板：主板上有一排排的插槽，呈棕色和白色，长短不一，声卡、显卡、内存条等设备就是插在这些插槽里与主板联系起来的。除此之外，还有各种元器件和接口，它们将机箱内的各种设备连接起来。如果说CPU是电脑的心脏，那么，主板就是血管和神经。有了主板，电脑的CPU才能控制硬盘、软驱等周边设备。目前市面上有Socket370、Socket478架构主板。不同架构主板的插槽有所不同，功能也存在着差异。主板由芯片组、各种插槽等接口电路构成。芯片组是主板的核心，是CPU与周边设备沟通的桥梁。芯片组技术的高低就决
20、定着主板性能的好坏。第一章 电气设备安装基础 现在主要的芯片组制造商有Intel、VIA和SiS公司。人们为了购买电脑的灵活性和升级的需要，已不在主板上直接焊接CPU，而是装上了插座。Socket架构主板的CPU插座旁边有一个杠杆，把它拉起来，CPU的每一根插脚就可以轻松地插入插座的孔里，然后，将杠杆压回原来的位置，CPU就被牢牢地固定住，决不会脱离开。计算机的电源通过电源插头接到主板上，为主板上的各个硬件设备供电。电源还通过插头接到硬盘、光驱、软驱的电源插座上。为了扩展电脑的功能，常通过扩展槽来连接声卡、显卡等设备，并把它们的信号传给主板电路。第一章 电气设备安装基础 扩展槽的接口有智能存储
21、体系结构接口(ISA)、外围设备接口(PCI)、图形加速接口(AGP)三种。ISA已比较少见，PCI用途较广，AGP是3D图形图1-20显卡第一章 电气设备安装基础 声卡：声卡是计算机内专用的声音处理芯片。声卡把电脑中反映声音的信息转化成电流信号，用音频放大器放大，使音箱的扬声器产生振颤，造成空气压力的变化，最终形成人耳所能听到的声音。声卡还负责将传声器的较低的电压信号采集到计算机内。声卡要插到扩展槽中与主板连为一体才能发挥作用。目前常用的声卡为PCI声卡，其输出有多个声道。生产声卡的著名厂家有创新、Aopen、Sound Blaster等公司。第一章 电气设备安装基础 显卡：把影像信息由二进
22、制码转化为我们看得见的影像的计算机部件就是显示卡，简称显卡。图1-20所示为一块显卡。显卡的主要结构之一是显示内存，它与系统主存的功能是一样的，只不过负责的区域不同。显示内存用来暂存显卡芯片所处理的数据，而系统主存则用来暂存CPU所处理的数据。显卡最基本的三项指标是分辨率、色深和刷新频率。分辨率代表显卡在显示器屏幕上所能描绘的像素点的数量，一般以横向点纵向点表示。如标准的VGA显卡最大分辨率为640480像素。第一章 电气设备安装基础 色深又称为颜色数，是指显卡在当前分辨率下能同屏显示的色彩数量，以多少色或多少bit色来表示。如256色(8bit色)。刷新频率是指图像在显示器屏幕上更新的速度，
23、单位是赫兹(Hz)。目前流行的显卡大部分都能在分辨率为800600像素下达到85Hz的刷新频率。刷新频率越高，屏幕上图像的闪烁感越小，视觉效果越好。以上三项指标越高，要求的显示内存越大。当今著名的显卡品牌有ATI、NVIDIA等。第一章 电气设备安装基础 2)显示器：常用的显示器有14in、15in和17in。3)键盘：键盘上有很多按键，各个按键有着不同的功能，按键每受一次敲击，就给计算机的中枢神经系统送去一个信号，计算机就是根据这些信号的指示来执行一个又一个任务。4)鼠标：像键盘一样，它是给计算机的中枢送信号、下指令的。5)音箱和传声器：计算机的音箱通常有一对，用来播放计算机中的声音。第一章
24、 电气设备安装基础 6)不间断电源(UPS)：计算机如果遇到突然断电的情况，比如突然停电，就会丢失所有没有存盘的数据，这往往会造成很糟糕的后果。(2)软件系统 )程序：计算机本身只能完成一些很简单的基本操作，如加法、减法、传送数据、发控制电压脉冲等，这些简单的基本工作叫做计算机指令。2)软件：软件就是一大段程序，具有专门且完善的功能。3)软件分类：软件包括系统软件和应用软件。第一章 电气设备安装基础 4)驱动程序：给计算机安装声卡等新硬件时，只把它们与计算机的其他硬件连接起来是不够的，必须把新硬件“驱动”一下，它才能工作。5)用户：无论是计算机专著或是计算机类书刊，都会出现“用户”一词。6)软
25、件升级：计算机硬件和软件都存在升级的问题。二、数字通信基础二、数字通信基础1.数字通信系统模型 第一章 电气设备安装基础图1-21数字通信系统模型框图第一章 电气设备安装基础2.数字通信系统中各部分的作用 1)信息源：信息源一般指的是由电传机、纸带读出机等送来的数字基带信号。2)信源编(译)码：信源编码器的主要作用是进行降低信号多余度的编码，其目的是减少码元数目和降低码元速率。3)信道编(译)码：信道编码又称抗干扰编码和纠错编码。4)加(解)密器：它的位置可以在信道编(译)码器的前面，也可以在信道编(译)码器的后面。第一章 电气设备安装基础 5)数字调制(解调)器：前面得到的数字信号都还是基带
26、信号，数字调制器是将数字基带信号经过各种不同的调制变为适合于信道传输的频带信号。图1-22数字调制的波形第一章 电气设备安装基础 6)同步问题：数字通信系统中还有一个同步问题(在模型框图中没有画出)。3.数字通信系统的主要优缺点 1)抗噪声性能好：由于数字通信传输的数字信号携带消息的参量只有有限个取值，一般都是采用只有两个取值的二进制信号，这样发送端传输的和接收端需要接收和判决的只有两个值，例如二进制信号1码取值为A，0码取值为0。2)数字通信用到接力通信时可以消除噪声的积累。3)数字通信中可以采用信道编码技术使错码率降低。)数字通信便于加密。)数字信号便于处理、存储、交换，便于和计算机等设备
27、第一章 电气设备安装基础一、继电器一、继电器接触器控制接触器控制.绘制、识读继电器-接触器电气控制线路图的原则 ()电路图电路图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家标准统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成的连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。)电源电路画成水平线，三相交流电源相序L，L，L自上而下依次画出，中线N和保护地线PE依次画在相线之下。第一章 电气设备安装基础 )主电路是指流过大电流的动力装置及控制、保护电器支路，它由主熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件以及电动机等组成。)辅助电路一般包括控制主电
28、路工作状态的控制电路、显示主电路工作状态的指示电路、提供机床设备局部照明的照明电路等。)电路图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。)电路图中，不画各电气元器件实际的外形图，而采用国家标准统一规定的电气图形符号画出。第一章 电气设备安装基础 )电路图中，同一电器的各元器件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起的作用分别画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，因此必须标注相同的文字符号。)画电路图时，应尽可能减少线条和避免线条交叉导线。)电路图采用电路编号法，即对电路中的各个结点用字母或数字编号。第一章 电气设备安装基础 ()接线图接线图是根据电气设
29、备和电气元器件的实际位置和安装情况绘制的，只用来表示电气设备和电气元器件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理。)接线图中一般表示出电气设备和电气元器件的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等。第一章 电气设备安装基础 )所有的电气设备和电气元器件都按其所在的实际位置绘制在图纸上，且同一电器的各元器件根据其实际结构，使用与电路图相同的图形符号画在一起，并用点划线框上，其文字符号以及接线端子的编号应与电路图中的标注一致，以便对照检查接线。)接线图中的导线分为单根导线、导线组(或线扎)和电缆，用连续线和中断线来表示。()布置图布置图是根据电气元器件
30、在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号(如正方形、矩形、圆形等)而绘制的一种简图。.电气控制线路中的电气联锁装置第一章 电气设备安装基础 ()多地控制对大型机床或因操作环境的需要，常会在两个或两个以上操作地点各安装一套控制按钮。()联锁控制为使机床设备按规定的工艺要求、安全可靠地进行工作，常常要求一些电器和生产部件按一定顺序工作或有相互制约功能。)互锁控制：当生产机械的两个或两个以上部件同时运动会发生事故时，应采用互锁控制线路。)按先决条件制约的联锁电路：当要求生产机械或其中一部分机构只有满足一定条件时才允许起动时，一般采用这种联锁线路。)自锁多用于机床的点动及连续工作状态的控制。第一章
31、 电气设备安装基础 ()顺序控制按工艺要求，使机械设备及电动机的起动或停止必须按照一定的顺序来完成，这种控制方式称为电动机的顺序控制。)在主电路中实现顺序控制：顺序起动控制线路的接线原则是：将控制一台电动机的接触器辅助触头接在控制另一台电动机的接触器辅助触头的后面，如图-所示。第一章 电气设备安装基础图-顺序控制电路第一章 电气设备安装基础 )在控制电路中实现顺序控制：图-b所示控制线路的接线原则是：将控制电路中先起动电动机的控制接触器KM的常开触头串入后起动电动机的控制接触器的线圈中，这样就保证了M起动后，M才能起动的顺序控制要求。.准确停止系统.双速电动机控制电路的分析第一章 电气设备安装
32、基础图-双速电动机的控制电路第一章 电气设备安装基础二、单片机控制二、单片机控制.单片机的定义、分类和特点 ()单片机的定义单片机是把CPU、存储器、I/O接口及其他功能的电路集成到一个芯片上的单芯片微型计算机，也称为MCU(微控制器)。()单片机的分类 )MASKROM类：程序在芯片封装过程中用掩膜工艺制作到ROM区中，如C，适合于大批量生产。)EPROM类：紫外线可擦写存储器类，如C(价格较贵)。第一章 电气设备安装基础 )ROMless )OTPROM类：可一次性写入程序。)FlashROM类：可多次编程写入存储器，如C、S等，其成本低，开发调试方便，可重复编写程序。()单片机的主要特点
33、由于单片机具有体积小、成本低、运用灵活、易于产品化、较高的性价比、抗干扰能力强、温度适应范围宽等优点，使其在控制领域中得到了广泛的应用，单片机已经成为工业控制中不可缺少的器件之一。.单片机中的一些常用术语第一章 电气设备安装基础 ()总线指能为多个部件服务的信息传送线。()汇编是能完成一定任务的机器指令的集合。()二进制数和进制数 )二进制数：只有和两个数码，基数为二。)进制数：采用、A、B、C、D、E、F等个数码，其中AF相应的十进数为，基数是。()指令是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。()存储器用来存放计算机中的所有信息，包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终
34、结果等。第一章 电气设备安装基础 ()中断中断是单片机实时地处理内部或外部事件的一种内部机制。()存储器用来存放程序和数据的装置。)RAM(随机存取存储器)：主要用来存放各种输入数据、输出数据、中间结果、最终结果以及与外存交换的信息等，当掉电后，RAM中所存储的信息都将消失。)ROM(只读存储器)：ROM通过特别手段可将信息存入其中，并能长期的保存被存储的信息。第一章 电气设备安装基础 ()位(bit)、字节(Byte)位是计算机中所能表示的最基本和最小的数据单位。)字节：相邻位二进制数码被称为一个字节，即B=bit。()串行传送和并行传送它们是数据通信的基本方式。()D/A转换和A/D转换
35、)D/A转换是将二进制数量转换成与其量值成正比的电流信号或电压信号。)A/D转换是将模拟量转换成相应的数字量，再送计算机进行第一章 电气设备安装基础.单片机的硬件结构和构成 ()单片机系统的内部结构(如图-所示)第一章 电气设备安装基础图-5单片机系统的内部结构第一章 电气设备安装基础 )一个位的微处理器(CPU)：即单片机的CPU能处理位二进制数或代码。)B数据存储器和K程序存储器：内部数据存储器(RAM)：它是一个多用多功能数据存储器，有数据存储、通用工作寄存器、堆栈、位地址等空间。单片机芯片共有个RAM单元，其中后个单元被专用寄存器占用，能作为供用户使用的寄存器只是前个单元，用于存放可读
36、写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前个单元，简称内部RAM，地址范围为HFFH(B)。第一章 电气设备安装基础 内部程序存储器(ROM)：单片机内部有KB的ROM，用于存放程序、原始数据或表格。因此称之为程序存储器，简称内部RAM，地址范围为HFFFFH(KB)。)定时器/计数器：单片机共有个位的定时器/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。)并行I/O口：单片机共有个位的并行I/O口(P、P、P、P)以实现数据的输入输出。第一章 电气设备安装基础 )串行口：单片机有一个全双工的通用异步串行口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。)中断控制系统：单
37、片机的中断功能较强，能满足不同控制应用的需要。)时钟电路：单片机芯片的内部有时钟电路，但硅晶体和微调电容需外接。第一章 电气设备安装基础 ()单片机的引脚功能 )P.P.：P口位双向口线(在引脚的号端子)。扩展外部存储器时，当作数据总线(DD为数据总线 扩展外部存储器时，当作地址总线(AA为地址总线 不扩展时，可作一般的I/O使用，内部无上拉电阻，但应在外部接上拉电阻。)P.P.：P口位双向口线(在引脚的号端子)。)P.P.：P口位双向口线(在引脚的号端子)。扩展外部存储器时，当作地址总线使用。第一章 电气设备安装基础 作为I/O口使用，其内部接有上拉电阻。第一章 电气设备安装基础图-单片机的
38、引脚 )P.P.：P口位双向口线(在引脚的号端子)。作为I/O使用(其内部有上拉电阻)。作为串行通信接口，读写控制信号等。)ALE 地址锁存控制信号：在系统扩展时，ALE用于把P口的低位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。)PSEN 外部程序存储器读选通信号：在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。)其他引脚：EA/VPP：访问和存储器控制信号。第一章 电气设备安装基础 RST复位信号：当输入的信号连续个机器周期以上为高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。XTAL和XTAL 外接晶振引脚：当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接硅晶体和微调电容
39、；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。VCC：电源+V输入。VSS：GND接地。.单片机的指令和程序 ()指令的格式指令是指挥计算机工作的命令。第一章 电气设备安装基础 ()程序和汇编程序是人们为了完成某种任务，按照自己的思维逻辑，使计算机按照一定的规律进行各种操作，实现特定的控制功能而编制的有关指令的结合。()单片机的指令系统每种单片机都有自己独特的指令系统。.单片机的应用第一章 电气设备安装基础一、调速系统的质量指标一、调速系统的质量指标 ()静态指标是用来衡量调速系统静态品质好坏的指标，代表了系统稳定运行中的性能。)调速范围：指电动机在额定负载下，其最高转速和最低转速之比。)静差率
40、：指电动机在额定负载时，其转速降与理想空载转速之比的百分数。)平滑系数：指两个相近的转速之比。)稳态误差：指在稳态条件下输出量的期望值与稳定值之间的误差。()动态指标代表了系统动态工作的过程的性能。第一章 电气设备安装基础二、直流调速二、直流调速.直流调速系统的原理 ()改变电枢回路的总电阻的调速其原理是在直流电动机的电枢回路中串接附加电阻R，如图-所示，这样电枢回路的总电阻RRaR，通过接触器的触头控制串接附加电阻R的接入或短接，使得电枢电流在电枢回路总电阻上的压降改变，即改变了转速降IaR/Ce，从而得到不同的运转速度。第一章 电气设备安装基础图-改变电枢回路的总电阻调速电路及调速特性第一
41、章 电气设备安装基础 ()减弱电动机的励磁磁通的调速通过改变直流电动机励磁绕组的励磁电压，可以改变励磁电流，从而改变磁通。图-改变励磁磁通的调速特性第一章 电气设备安装基础图-9改变电枢电压调速特性 ()调节电枢供电电压的调速由式-可知，第一章 电气设备安装基础 改变电动机端电压U的大小，可以改变理想空载转速的大小，而转速降是不变的，即改变电动机的供电电压，机械特性基本是平行地上下移动，机械特性的硬度不变。.直流调速系统的组成 ()开环控制系统与闭环控制系统 )开环控制系统：若系统的输出量不反送到输入端参与控制，即输出量和输入量Ugd之间在电路上没有任何直接的联系，这样的系统称为开环控制系统。
42、第一章 电气设备安装基础图-开环控制系统原理第一章 电气设备安装基础 )闭环控制系统：若系统的输出量被反送到输入端参与控制，即输出量与输入量Ugd之间通过反馈环节联系在一起形成闭合回路的系统，称为反馈控制系统图-闭环控制系统原理图第一章 电气设备安装基础 ()有静差调速系统和无静差调速系统 )有静差调速系统：这种调速系统在稳态时，反馈量与给定量不等，存在着偏差(UgdUf)，即电动机的实际转速和想要调节的理想转速之间不等。)无静差调速系统：无静差调速系统在静态时，反馈量完全等于给定量，即偏差电压，此时系统仍能工作，通过PI、PID调节器来实现。图-2无静差闭环调速系统原理框图第一章 电气设备安
43、装基础三、交流调速三、交流调速.改变磁极对数的调速 ()/联结变极调速图-所示为/联结的双速异步电动机定子绕组的接线图。图-/联结的定子绕组接线第一章 电气设备安装基础 ()Y/Y联结变极调速这种接法的原理同/联结一样，当绕组由接法改接成时，电动机的磁极对数减少一半，转速增加一倍。.变频调速图-变频调速的机械特性第一章 电气设备安装基础.改变转差率调速 ()调压调速改变加在异步电动机定子绕组上的电压，即获得了一组人为机械特性曲线，其最大转矩随电压的平方而下降，产生最大转矩的临界转差率不变。第一章 电气设备安装基础图-调压调速的机械特性第一章 电气设备安装基础()图-改变转子回路的第一章 电气设
44、备安装基础一、电工仪表与测量一、电工仪表与测量.直流双臂电桥的结构及工作原理图-直流双臂电桥的原理第一章 电气设备安装基础解方程组求得：)将R与R、R与R采用机械联动的调节装置，使RR的变化和RR的变化保持同步，从而满足RRRR。)连接Rx与Rn的导线，尽可能采用导电性良好的粗铜母线，使r。)电流端钮Cn和C的接触电阻以及接线电阻都串联在电源电路中，它只影响电流I的大小，但不影响电桥的平衡，故与测量结果无关。)另一电流端钮Cn和C的接触电阻是与r串联的，由于r很小，故也不会影响测量结果。)电位端钮P、P、Pn1、Pn的接触电阻和接线电阻可以分别归并到标准电阻R、R、R、R中。第一章 电气设备安
45、装基础.QJ型直流双臂电桥图-QJ型直流双臂电桥的面板图第一章 电气设备安装基础图-双臂电桥测量第一章 电气设备安装基础 )被测电阻有电流端钮和电位端钮时，要与电桥上相应的端钮相连接。)直流双臂电桥工作时的电流较大，故测量时动作要迅速，以免电池耗电量过大。二、电子仪表与测量.通用示波器 ()通用示波器的组成通用示波器的基本工作框图如图-所示，它主要由示波管、Y轴偏转系统、X轴偏转系统、扫描及整步系统、电源五部分组成。第一章 电气设备安装基础图-通用示波器的工作框图第一章 电气设备安装基础 )示波管：是示波器的核心，其作用是把所需观测的电信号变换成发光的图形。)轴偏转系统：由衰减器和轴放大器组成
46、，其作用是放大被测信号。)X轴偏转系统：由衰减器和X轴放大器组成，作用是放大锯齿形扫描信号或外加电压信号。)扫描及整步系统：扫描发生器的作用是产生频率可调的锯齿波电压，作为X轴偏转板的扫描电压。)电源：由变压器、整流及滤波等电路组成，作用是向整个示波器供电。第一章 电气设备安装基础图-示波管的基本结构第一章 电气设备安装基础 ()示波管的基本结构示波管是示波器的核心元件。)电子枪的作用是发射电子束，轰击荧光屏使之发光。)荧光屏的作用是显示被测波形。)偏转系统的作用是使电子束有规律地移动，从而在荧光屏上显示出被测波形。()示波原理 电子束从电子枪中发射出来后，受到阳极正电压的吸引，经偏转系统向荧
47、光屏方向加速前进，如果偏转板上不加电压，则电子束只能直射向荧光屏的中央，使荧光屏中央出现一个光点。()示波器的使用以CA示波器为例介绍其使用方法及注意事项，其面板外形如图-所示。)面板说明：示波管：第一章 电气设备安装基础 垂直轴：图 142 CA8020 示波器面板外形图 触发：时基：第一章 电气设备安装基础 )单通道测量电压幅值的操作：将开关和控制部分的旋钮置于适当位置后，接通电源，测量前应调整。接通电源，电源指示灯亮约s后，屏幕出现光迹。如果s后还没有出现光迹，应检查开关和控制旋钮的设置。分别调节亮度、聚焦，使光迹亮度适中清晰。调节通道位移旋钮，用螺钉旋具调节光迹旋转电位器使光迹与水平刻
48、度平行。用探头将信号输入至Y(或Y)输入端。第一章 电气设备安装基础第一章 电气设备安装基础 )时间差的测量：对两个相关信号时间差的测量，可以按下列步骤进行：将参考信号和一个待比较信号分别馈入“Y”和“Y”输入插座。根据信号频率，将垂直方式置于“交替”或“断续”。设置触发源至参考信号通道。调节电压衰减器和微调控制器，使其显示合适的幅度。调节电平使波形显示稳定。调节TDIV，使两个波形的测量点之间有一个能方便观察的水平距离。第一章 电气设备安装基础 调节垂直位移，使两个波形的测量点位于屏幕中央的水平刻度线上。计算时间差可按下面的公式进行，即时间差=水平距离（格）*扫描时间因数（时间/格）/水平扩
49、展倍数 )示波器的维护：使用之前要先检查仪器的熔体是否完好，面板上各旋钮有无损坏，转动是否灵活。将电源插头接到V交流电源上并接通电源开关，指示灯应发亮(表明示波器进入预热状态)，示波器预热后才能正常使用。第一章 电气设备安装基础 调节“辉度”旋钮，使亮度适中。光点不宜太亮，也不宜长时间停留在一点上，以免影响示波管的使用寿命。调节“聚焦”旋钮，使屏幕上呈现的光点直径不大于mm。当Y轴输入信号时，应将被测信号接在“Y轴输入”和“接地”端，再根据被测信号幅度，选择适当的“Y轴衰减”挡位。第一章 电气设备安装基础 在观测Y轴输入信号的波形时，应取机内扫描，将“X轴衰减”置于“扫描”位置，然后将“扫描范
50、围”置于所选择的频率挡。扫描频率应根据“Y轴输入电压的频率为扫描频率的整数倍”原则来选择，该倍数就是能在荧光屏上看到完整被测波形的个数。为使波形稳定，扫描信号必须与输入信号同步。观测波形时，应避免人体触及Y轴输入端。示波器应置于通风干燥处，防止受潮。保管示波器时，要定期(如三个月)通电工作一段时间(h)。第一章 电气设备安装基础.晶体管特性图示仪 )晶体管特性图示仪的使用方法：接通电源，指示灯发亮，预热min后使用。调节标尺亮度旋钮，一般观测时用红色标尺，摄影时用黄色标尺。调节辉度、聚焦与辅助聚焦旋钮，使光点清晰，调节方法同示波器。将集电极扫描的全部旋钮调到需要的范围，通常将峰值电压范围旋钮置
