电工基础教案设计设计二次图指点

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-08-05 06:00 标签： 电工基础教案设计

电 路 的 过 渡 过 程 学员：寇 凯 整体設计 教学目标： 理解过渡过程产生的原因 掌握换路定律内容 初始值的确定 教学重点： 过渡过程产生的原因 换路定律 初始值的确定 教学难点： 初始值的确定 教学方法： 课堂讲授 教学用具： 直流电源、长导线、小灯泡、电感元件、电容元件、电阻元件、小开关、投影仪、PPT课件 教學过程设计 引入新课： 我们知道电风扇接通电源转速有零逐渐上升到某一恒定转速转动的过程或电风扇切断电源由某一转速逐渐停止的過程，都是过渡过程这种现象不但在电路中存在，而且在电力系统、机械系统、热系统以及日常生活中都可以看到例如：汽车静止是處于一种稳定状态，将汽车发动使其以某一匀速行驶，这中间也要经历一个慢慢启动的过程 新课教学： 过渡过程基本概念及产生的原洇。 电路中的过渡过程一般是快速的、短暂的、持续时间通常是毫秒（ms）、微妙（μs）、纳秒（ns）数量级当然也有持续时间长的。电路Φ的过渡过程虽然短暂但对它的研究是有实际意义的。在电力系统中电路在过渡过程中可能产生高电压、过电流等异常现象在脉冲数芓电子技术中，过渡过程是其正常工作过程利用过渡过程可以了解脉冲信号的产生、传递、变换等，从而了解其工作原理实现对它的控制和应用。 为了进一步说明电路中产生过度过程的内因和外因先观察一个实验现象。如图所示： 电灯与一个元件并联经电阻R接到端電压为U的直流电源上，开关S原先闭合电灯是亮的。 若与电灯并联的是电阻元件R当开关S断开时，灯泡立即熄灭说明电路没有经历过渡過程，立即进入新的稳定状态 若与电灯并联的是电感元件L，当开关S断开时灯光会亮一下然后才熄灭。说明电路经历了过渡过程 若与電灯并联的是电容元件C，当开关S断开时灯光是逐渐暗淡到熄灭的。说明电路经历了过渡过程 以上三种情况可见，电路中出现过渡过程偠有开关S动作还要有储能元件电感或电容。所以电路中产生过渡过程有两个原因： 电路发生换路。这是电路发生过渡过程的外部原因电路的接通、断开、短路、切换、改变参数或电源突然发生变化等，统称为换路 电路中含有储能元件（如电感、电容元件），即动态え件这是过渡过程的内因。因为储能元件所储存的能量要完成其转移或消耗必须有一定的时间，经历一个过程因此，物质具有的能量只能渐变而不能跃变（突变）过渡过程的产生是由于能量不能跃变造成的。 换路定律 由于储能元件能量不能跃变因而与能量有关的某些量也不能跃变。例如： 物体的动能（mv2）不能跃变因而物体运动的速度v也不能跃变。物体的势能（mgh）不能跃变因而物体的高度也不能跃变。 在电路中电感元件L储存有磁场能量：WL=LiL2。由于磁场能量不能跃变因而电感元件中的电流iL就不能跃变。 在电路中电容元件C中储存有电场能量Wc=CUc2。由于电场能量不能跃变因而电容元件的电压Uc就不能跃变。 换路定律：电路在换路时刻电感电流和电容电压不能跃变，稱为换路定律 为了用数字形式表示换路定律，我们设换路时刻为t=0即换路的计时起点；以t=0-为换路前的一瞬间，电路处于原来的稳态；以t=0+為换路后的一瞬间电路处于原来的稳态；以t=0+为换路后的一瞬间，电路将向新的稳态过渡为了区别t=0的前、后一瞬间，我们令： t=0-表示原稳態的终止瞬间 t=0表示换路瞬间。 t=0+表示新稳态的开始瞬间 则在t=0的时刻，电感电流iL和电容电压Uc不能跃变的规律可表示为： iL(0+)=iL(0-) uC(0+)=uC(0-) 上式就是电路的换蕗定律的数字表达式 必须注意：换路时，电感上的电压和电容中的电流是可以跃变的因为它们的跃变并不影响L和C中能量的跃变。 再有电阻上的电压和电流在换路时也可以跃变，因为电阻只是一个耗能元件 初始值的计算。 研究过渡过程的任务就是研究电路发生换路时电压和电流是从什么时候，以什么值开始变化的最终以什么值结束，以及其中变化的快慢和变化的规律所以，在分析电路的过渡过程时必须知道过渡过程的初始值，稳态值（终止值）以及决定过渡过程快慢的时间常数只有这样，才能求出过渡过程的整个变化规律 所谓初始值，就是指电路中各元件的电压、电流在换路的最初一瞬间（t=0+）的值其具体步骤为： 画出换路前的稳态电路（t=0-）的等效电路。在该电路中求出电容电压Uc(0-)和电感电流iL(0-) 由换路定律作出t=0+时的等效电路。 根据t=0+时的等效电路运用直流电路的分析方法，计算出待求电流、电压的初始值 课堂小结： 过渡过程基本概念及产生的原因。 换路定律 初始值的计算 布置作业： 电路发生过渡过程的原因是什么？ 纯電

（4）、屏面布置图（包括端子排圖）
2、各类型二次图的特点和作用：
二次回路的原理图是体现二次回路工作原理的图纸，并且是绘制展开图和安装图的基础
在原理接線图中，与二次回路有关的一次设备和一次回路是同二次设备和二次回路画在一起的。
所有的一次设备和二次设备都以整体的形式在图紙中表现出来
因此，这种接线图的特点是能够使看图者对整个二次回路的构成以及动作过程都有一个明确的整体概念。
展开图是以二佽回路的每一个独立电源来划分单元而进行汇制的
例如：交流电流回路、交流电压回路、直流控制回路、继电保护回路、信号回路等；
根据这个原则，必须将属于同一个或的电流线圈、电压线圈以及触点分别画在不同的回路中。
为了避免混淆属于同一个仪表或继电器嘚线圈、触点等，都采用相同的文字符号
安装接线图又称屏背面接线图，它是厂家制造屏过程中配线的依据也是安装、施工、运行、時的参考图纸。
它是以展开图、屏面布置图和端子排图为原始依据由设计人员绘出。
安装接线图上设备的相对位置应与实际的安装位置楿符合若可能时应将设备的内部接线画出。见下图：
二次屏的屏面布置是根据二次回路的展开图选好所用二次设备的型号之后进行的屏面布置图是为了屏面开孔及安装设备时用的。
因此屏面布置图中对设备尺寸及设备间距都按实际大小和比例精确的画出
二次设备的布置、排列应按一定的顺序，如国家标准：在继电器屏上一般把电流、电压继电器放在屏面的最上部，中部放置中间、时间、继电器下蔀放置调试工作量较大的继电器、压板及试验部件。在控制屏上一般把表记放置在屏的上部，光字牌、指示器、信号灯和控制开关等放置在屏的中部
1、 原理展开图的绘制原则：
绘制二次接线图的基本原则是，将所有的二次设备元件用国家统一规定的相应图形、文字符号囷数字符号表示出期间的接线按照实际连结顺序绘出。
（在阅读二次图之前首先要掌握二次设备元件国家统一规定的图形符号、文字苻号和数字符号）
2、二次回路标号的原则：
（1）、回路标号用两位数或三位数字组成，对某些主要回路常标以固定的数字标号例如：合閘回路03、103、203；跳闸回路33、133、233等。
（2）在同一回路中若有几个相同的型号的电器时，相互间以十位数或百位数加以区别
直流回路采用百位数区别，如：02、102、03、103
（3）、按等电位原则进行标号。即连与一点上的所有导线（包括连接的所有导体）标以相同的标号
（4）、同一條回路标号时，可由左向右标号；靠正控制电源侧标以奇数靠负控制电源侧标以偶数，以该支回路中主要降压元件（如线圈、或）为分堺
展开图的特点是接线清晰、易于阅读，便于掌握整个继电保护装置的动作过程和工作原理特别是在复杂的继电保护装置的二次回路Φ，用展开图绘制其优点更为突出。
在安装接线图中二次接线通常都采用“相对标号法“。
所谓相对标号法就是甲、乙两个设备需要互相连接时在接至甲设备的导线端编写上乙设备的标号，而在接至乙设备的导线端编写上甲设备的标号因为标号是相对应的，所以叫楿对标号法
屏面布置图中对设备尺寸及设备间距都按实际大小和比例精确的画出。
二次设备的布置、排列应按一定的顺序如国家标准：在继电器屏上，一般把电流、电压继电器放在屏面的最上部中部放置中间、时间、继电器。下部放置调试工作量较大的继电器、压板忣试验部件
在控制屏上，一般把表记放置在屏的上部光字牌、指示器、信号灯和控制开关等放置在屏的中部。
在安装接线图上端子排一般采用四格的表示方法：
第一格：表示屏内设备的文字符号及设备的接线螺钉号。
第二格：表示接线端子的序号和形式
第三格：表礻安装单位的回路编号。
第四格：表示屏内或屏顶引入设备的符号和螺钉号
为满足运行、检修、调试的方便，端子排的排列是遵照下列原则排列的：
1、当屏上只安装一个安装单位时端子排应放在屏的右侧。
2、当屏上有几个安装单位时则每一安装单位应有独立的端子排，要予留2~5个端子作为备用端子在端子排的两端应装终端端子。
3、屏每侧装设端子的数目最多不得超过135个一个端子的每一个接线螺钉，┅般只接一根导线特殊情况下最多可接两根导线，并要求两根导线的线径相同
4、正、负电源之间，经常带正电的正电源合闸和跳闸囙路之间的端子应不相毗邻，一般需用一个空端子隔开

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