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5.1《交變電流》直流電(DC)電流方向不隨時(shí)間而改變交變電流(AC)方向隨時(shí)間做周期性變化的電流交流發(fā)電機(jī)模型的原理簡(jiǎn)圖二、交變電流的產(chǎn)生矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)二、交變電流的產(chǎn)生為了能更方便地說(shuō)明問(wèn)題,我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來(lái)分析B⊥SΦ最大E=0I=0中性面二、交變電流的產(chǎn)生線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí),Φ最大,但線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零二、交變電流的產(chǎn)生B∥SΦ=0E最大I最大感應(yīng)電流方向a到b線圈與磁場(chǎng)平行時(shí),Φ最小,但線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大B⊥SΦ最大E=0I=0中性面B∥SΦ=0E最大I最大感應(yīng)電流方向b到a二、交變電流的產(chǎn)生設(shè)正方形線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),ab和cd邊垂直于紙面,轉(zhuǎn)軸為O.1、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,多少次經(jīng)過(guò)中性面?
電流方向改變多少次?2、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最大?這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小?3、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最小?這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小?思考與討論.a(b)c(d)O從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí):v、B夾角為=tv=l2/2v2=vsin=vsinteab=ecd=nBl1vsin=nBl1l2sin/2e=2eab=nBl1l2sine=nBSsint(從b開(kāi)始時(shí):e=nBScost
)中性面(磁通量最大,電動(dòng)勢(shì)為0)vv1v2trRabcd電流方向改變交變電流的變化規(guī)律電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值(從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí))e=EmaxsintEmax
=nBS對(duì)實(shí)際電路,由閉合電路的歐姆定律可計(jì)算i、u的瞬時(shí)值和最大值.問(wèn)題1如圖所示,矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在線圈中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?
Oˊ
b
B
a
d
c
O
Oˊ
b
B
a
d
c
O產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是磁通量發(fā)生變化.閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在線圈中就會(huì)產(chǎn)生正弦交流電.問(wèn)題2
如圖幾種情況中,線圈的匝數(shù)、面積和角速度相同,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是否相同?從Em=nBSω可以看出,最大值Em與轉(zhuǎn)軸的位置和線圈的形狀無(wú)關(guān).感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都相同.問(wèn)題3通過(guò)閉合線圈平面的-t圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的有A.t1時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.t2時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.t3時(shí)刻線圈平面與中性面重合D.t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相反【AD】1.將圖象與發(fā)電機(jī)模型對(duì)應(yīng)起來(lái)看.2.從電磁感應(yīng)定律E=n/t可知,-t圖的切線的斜率表示e的大小.問(wèn)題4如圖所示,制成弧形的兩磁極間放置一個(gè)圓柱形鐵心,產(chǎn)生一磁感線為放射性的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)方向都垂直于鐵心表面,而以轉(zhuǎn)軸為圓心的同一圓周上磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等.線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生什么形式的交流電?NSxvve2Blvt0T/2T3T/22T-2Blv交變電流的有效值1.根據(jù)電流的熱效應(yīng)(Q=I2Rt)定義:讓交流電和直流電通過(guò)相同阻值的電阻,如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱相等,就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值.2.只對(duì)于正弦交變電流(對(duì)其它波形的交變電流一般不成立)例1:下圖表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象。此交流電流的有效值是A.5AB.5/AC.3.5AD.3.5/A【B】注:一般取一個(gè)周期計(jì)算.例2:有一種整流電路可以將正弦交流電變成如圖所示的脈動(dòng)直流電(每半個(gè)周期都按正弦規(guī)律變化).則該脈動(dòng)直流電電流的有效值為【C】對(duì)于直流電也存在有效值問(wèn)題例3:電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D1方式連接,R1=10Ω,R2=20Ω.合上開(kāi)關(guān)S后,通過(guò)電阻R1的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示.則A.通過(guò)R1的電流有效值是1.2AB.R1兩端的電壓有效值是3VC.通過(guò)R2的電流最大值是1.2AD.R2兩端的電壓最大值是6V【B】S交流電源R1R2圖1S交流電源R1R2圖1S交流電源R1R2圖1i/At/×10-2sO圖2123i/At/×10-2sO+0.6圖2-0.6123例4:如圖所示,矩形線圈n=100,內(nèi)阻r=5.0Ω,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)每匝線圈的磁通量-t圖象如圖.外電路電阻R=95Ω.(1)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω是多少?(2)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是多少?(3)在t=T/6時(shí)刻,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?(4)在t=T/12時(shí)刻,線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角為多大?例5:如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=1.0×102,線圈電阻r=0.20Ω,外電阻R=4.8Ω.線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=1.0×102πrad/s.求:(1)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式.(2)如果線圈的轉(zhuǎn)速提高1倍,寫(xiě)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化函數(shù)表達(dá)式.(3)t=1/6×10-2s時(shí),交流電壓表和交流電流表的示數(shù).(4)此交流發(fā)電機(jī)的功率.(5)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),在四分之一周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量.(電荷量用平均值計(jì)算.)e=EmsintU=IR=1.6×102VP=I2(R+r)=5.6×103W焦耳熱用有效值計(jì)算.電荷量用平均值計(jì)算.第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果,請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用:
1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向;
2.輔機(jī)的啟動(dòng);
3.為氣動(dòng)裝置提供氣源;
4.為氣動(dòng)工具提供氣源;
5.吹洗零部件和濾器。
排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位:m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor空壓機(jī)分類(lèi):按排氣壓力分:低壓0.2~1.0MPa;中壓1~10MPa;高壓10~100MPa。按排氣量分:微型<1m3/min;小型1~10m3/min;中型10~100m3/min;大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類(lèi):往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-
----低轉(zhuǎn)速(1460RPM),動(dòng)件少(軸承與滑片),潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜,防止磨損及泄漏,使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作;平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī),至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上,依然完好如初,按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算,可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此,將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過(guò)?;?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng),氣密范圍變小,空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng),氣密范圍變小,空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,是值得信賴(lài)的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng):
A
進(jìn)氣過(guò)濾器
B
空氣進(jìn)氣閥
C
壓縮機(jī)主機(jī)
D
單向閥
E
空氣/油分離器
F
最小壓力閥
G
后冷卻器
H
帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng):
J
油箱
K
恒溫旁通閥
L
油冷卻器
M
油過(guò)濾器
N
回油閥
O
斷油閥冷凍系統(tǒng):
P
冷凍壓縮機(jī)
Q
冷凝器
R
熱交換器
S
旁通系統(tǒng)
T
空氣出口過(guò)濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)
渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī),由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好,尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī),已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì),使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付,只有磨合沒(méi)有磨損,因而壽命更長(zhǎng),被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。
由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜,又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。
渦旋式壓縮機(jī)零部件少,只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔,當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí),使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?;钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)工作循環(huán):4—1—2—34—1吸氣過(guò)程
1—2壓縮過(guò)程
2—3排氣過(guò)程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)
壓縮分類(lèi):絕熱壓縮:1—2耗功最大等溫壓縮:1—2''耗功最小多變壓縮:1—2'耗功居中功=P×V(PV圖上的面積)加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻,省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因:1)余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí),發(fā)生膨脹,使實(shí)際吸氣行程(容積)減小。Vc有利的好處—
(1)形成氣墊,利于活塞回行;(2)避免“液擊”(空氣結(jié)露);(3)避免活塞、連桿熱膨脹,松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C:低壓0.07-0.12
中壓0.09-0.14
高壓0.11-0.16
λv=0.65—0.901)余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高,則λv越小。保證Vc正常的措施:余隙高度見(jiàn)表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2)進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過(guò)程壓力損失使排氣量減少程度,用壓力系數(shù)λp表示:保證措施:合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp
(0.90-0.98)2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3)吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過(guò)程中機(jī)件吸熱,所以在吸氣過(guò)程中,機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高,使吸氣的比容減小,造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來(lái)衡量(0.90-0.95)。保證措施:加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻,防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4)漏泄的影響內(nèi)漏:排氣閥(回漏);外漏:吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來(lái)衡量(0.90-0.98)。保證措施:氣閥的嚴(yán)密閉合,氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5)氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí),造成氣缸壓力較低,氣體比容增大,吸氣量下降。保證措施:合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度,不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度,保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4)漏泄的影響5)氣體流動(dòng)慣性的影響1)余隙容積Vc的影響2)進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3)吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因:二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過(guò)的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q:Q=Vt
λ輸氣系數(shù)λ
:λ=λtλv
λ
pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮)第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理指示功率pi
:按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、PT:按理論循環(huán)計(jì)算的功率
Ps(PT)<pi軸功率P:壓縮機(jī)軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指
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