电气自动化毕业答辩-(4)课件.ppt

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1、 姓姓 名：郭建阳名：郭建阳 导导 师：李建勋师：李建勋 专专 业：电气工程及其自动化业：电气工程及其自动化班班 级：级：1 13 3级级0 01 1班班毕业设计论文答辩毕业设计论文答辩电工电子实验室设备维护与资料整理电工电子实验室设备维护与资料整理 （6-2）毕业论文的主要内容毕业论文的主要内容 v实验室重要性实验室重要性v国内外发展现状国内外发展现状v设计介绍设计介绍v研究涉及主要课程研究涉及主要课程v实验简介及其结论实验简介及其结论v实验总计及心得体会实验总计及心得体会v总结及展望总结及展望v参考文献参考文献v致谢致谢实验室重要性实验室重要性 大学实验室是高等院校教学环节中不可或缺的教学

2、工具。是推动高校教学理论与实际相结合的重要教学手段。 由于大学课程理论知识量大，时间有限，老师不能逐字逐句的讲解清楚，所以在大学里，大部分知识来自实验，实验是知识的基本来源之一。这表明我们亲自去实验室实践是至关重要的，但这并不与直接从课本中获取知识相矛盾。知识是人们在不断实验中探索产生的，但知识的产生会导致其相对独立性，所以知识只能对实验有指导作用；更重要的，就是需要我们在不断的学习与实践中去继续探索，然后改进。其实实验相当于我们从理论知识到日常研究的承接。只是学习而不实践，那么学校学到的东西就相当于零。从另一个角度看，实验可为今后的工作奠定良好的基础。我们可以通过实验室的实验，学习一些在日常

3、的教科书中学习不到的知识和能力。我们不能只是留在学习课本的水平上，而是要从日常生活的实践及其实验室的实验中不断提升自己，不断应用其他知识和能力来武装自己，使自己在未来的竞争中更加突出自己，表现自己。 因此，实验室是学校不可分割的一部分。电气专业的实验室更是重中之重，电气专业人员需要直接面对高压的危险，所以对于还未走进社会的学生来说唯有多做实验在实践中查找自己的不足并加以改正，才能使得自己获得更多的经验、使得自己更加进步。国内外发展现状国内外发展现状 随着我国“211工程”、“985工程”的实施，高等学校中重点学科、重点实验室建设在全面推进，教学科研设备增长速度很快。我国高等学校教学、科研条件明

4、显改善，大型精密贵重仪器设备不仅在数量上有了提高，在结构和性能上也在不断地发生变化。 但是目前我国财力、物力和人力尚不充裕的情况下，在充分发挥大型精密贵重仪器设备的资源优势方面仍存在一些问题，主要表现在：（1）设备重复购置（2）封闭式管理，没有资源共享观念（3）管理技术队伍明显不足（4）缺少外检测资质设计介绍设计介绍 培育各专业的技术精英、促进科技发展和为社会做出突出贡献是高等校的三个主要职能。 大学的实验室是在校师生进行实践与科研的主要场地；它在培育创新精英和发展科技等方向起到至关重要的作用。 一所高校的实验室建设的好坏程度能够直接表现出该高校教学水平的高低，以及科学水平与管理水平的高低。

5、本课题研究主要涉及：对电工电子实验室设备进行维护，对该实验室实验进行检查及其实验数据记录；整理出详细的实验资料。设计要求：（1）定期检查实验室设备运行情况；（2）做实验并做出实验电路仿真图；（3）整理实验数据，并做出记录。研究涉及主要课程研究涉及主要课程 电路基础：该课程按照高职高专教育的培养目标和特点，本着突出实用性、实践性的原则编写而成。全书主要内容包括电路的基本概念和定律，电路的等效变换，线性电路的一般分析方法和基本定理，正弦交流电路，互感电路及理想变压器，非正弦周期性信号电路，瞬态电路等。可作为高职高专电气自动化、电子、通信、计算机类专业的教材，也可供工程技术人员和自学者参考；是电气工

6、程及其自动化专业的主要课程之一，本文所研究实验大部分来自于该课程的研究内容。课上老师给我们仔细的讲解了理论知识，但是为了更加清楚的了解所学内容我们就应该亲自在实验室进行实验操作，做到理论与实践相结合，加深自己的实践经验。 还涉及到的课程有电气控制与PLC和电机与拖动两门课程。电气控制与PLC遵循“以能力培养为核心，以技能训练为主线，以理论知识为支撑”的思想，以“管用、适用、够用”为原则，按照“基于工作过程的教学模式”编写而成，充分体现了教材的科学性、先进性、实用性和可操作性。使得我们更加深入了解PLC的组成、工作原理、编程工具、指令系统、特殊功能模块、变频器及其综合应用。而电机与拖动也是电气工

7、程及其自动化专业必修的一门专业基础课程，它使得我们了解到能量转换及其动力产生原理。实验简介及其结论实验简介及其结论电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换理想电压源有两个特点：1.端电压固定不变或是时间的函数Us(t)，与外电路无关。2.通过理想电压源的电流取决于它所联结的外电路。理想电流源特点：1、输出的电流恒定不变；2、直流等效电阻无穷大；3、交流等效电阻无穷大。电压源与电流源的等效变换 等效变换条件为： (1)使得实际电路中电压源和实际电路中方的电流源的内阻取值均为RS； (2)已经知道实际电路中电压源的参数为US与RS，那么实际电路中的电流源的参数即为IS=US/RS和RS；

8、(3)若已知实际电流源的参数为IS和RS，则实际电压源的参数为US=ISRS和RS。实验简介及其结论实验简介及其结论电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换结论结论 实验简介及其结论实验简介及其结论戴维南定理和诺顿定理的验证有源二端网络等效参数的测定戴维南定理和诺顿定理的验证有源二端网络等效参数的测定 戴维南定理：戴维南定理：一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端，就其外部型态而言，在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中，此定理不仅只适用于电阻，也适用于广义的阻抗。 诺顿定理：诺顿定理：一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端

9、口，对外电路而言，可以用一个电流源和电阻的并联组合等效替代，电流源的电流等于该一端口的短路电流，电阻等于把该一端口内部全部独立源置零后形成的无源一端口的输入电阻。诺顿等效电路也是对外电路等效，对内不等效。实验简介及其结论实验简介及其结论戴维南定理和诺顿定理的验证有源二端网络等效参数的测定戴维南定理和诺顿定理的验证有源二端网络等效参数的测定 诺顿定理与戴维南定理互为对偶的定理。定理指出，一个含有独立电源线性二端网络N,就其外部状态而言,可以用一个独立电流源isc和一个松弛二端网络NO的并联组合来等效。其中，isc是网络N的短路电流，松弛网络NO是将网络N中的全部独立电源和所有动态元件上的初始条件

10、置零后得到的网络。上述并联组合称为诺顿等效网络。在复频域中等效网络由电流源isc和算子阻抗Yi(s)并联而成。isc(s)是短路电流的拉普拉斯变换，Yi(s)是松弛网络NO的入端（策动点）导纳。另外，还能导出网络N用于正弦稳态分析和直流分板的等效网络。 isc称为短路电流。Ro称为诺顿电阻，也称为输入电阻或输出电阻。电流源isc和电阻Ro的并联单口，称为单口网络的诺顿等效电路。在端口电压电流采用关联参考方向时，单口的VCR方程可表示为 i=u/Ro+isc 诺顿定理和戴维南定理是最常用的电路简化方法。由于戴维南定理和诺顿定理都是将有源二端网络等效为电源支路，所以统称为等效电源定理或等效发电机定

11、理。实验简介及其结论实验简介及其结论最大功率传输条件的测定最大功率传输条件的测定定理内容定理内容: 最大功率传输定理是关于负载与电源相匹配时，负载能获得最大功率的定理。定理分为直流电路和交流电路两部分，内容如下所示。 直流电路:含源线性电阻单口网络(Ro0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是：负载电阻RL与单口网络的输出电阻RO相等。满足RL=RO条件时，称为最大功率匹配，此时负载电阻RL获得的最大功率为 交流电路:工作于正弦稳态的单口网络向一个负载ZL=RL+jXL供电，如果该单口网络可用戴维宁(也叫戴维南)等效电路(其中Zo=Ro+jXL,Ro0)代替，则在负载阻抗等于含源单口网络输出

12、阻抗的共轭复数（即电阻成份相等，电抗成份只数值相等而符号相反）时，负载可以获得最大平均功率Pmax=Uoc2/4Ro。这种匹配称为共轭匹配，在通信和电子设备的设计中，常常要求满足共轭匹配，以便使负载得到最大功率。oocRU4/2Pmax实验简介及其结论实验简介及其结论最大功率传输条件的测定最大功率传输条件的测定计算步骤：计算步骤： 计算可变二端电阻负载从含源线性电阻电路获得最大功率的步骤是： 1计算连接二端电阻的含源线性电阻单口网络的戴维宁(也叫戴维南)等效电路。 2利用最大功率传输定理，确定获得最大功率的负载电阻值L=O0。 3计算负载电阻L=O0时获得的最大功率值。注意事项：注意事项： 使

13、用最大功率传输定理的注意事项： 1、最大功率传输定理用于一端口网络的功率给定，负载电阻可调的情况； 2、一端口网络等效电阻消耗的功率一般不等于端口网络内部消耗的功率，因此当负载获取最大功率时，电路的传输效率并不一定等于50%； 3、计算最大功率问题结合应用戴维宁(也叫戴维南)定理或诺顿定理最方便。实验简介及其结论实验简介及其结论受控源受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究的实验研究受控源定义与分类受控源定义与分类 定义：定义：受电压或电流受电路中其它部分的电压或电流控制的电压源或电流源，称为受控源。受控源是一种四端元件，它含有两条支路，一条是控制支路，另一条是受控支路。受控支路

14、为一个电压源或为一个电流源，它的输出电压或输出电流（称为受控量），受另外一条支路的电压或电流（称为控制量）的控制，该电压源，电流源分别称为受控电压源和受控电流源，统称为受控源。 分类：分类：由运算放大器构成的四种受控源：根据控制支路的控制量的不同，受控源分为四种，电压控制电压源（VCVS），电流控制电压源（CCVS），电压控制电流源（VCCS），电流控制电流源（CCCS）。控制支路为开路或短路，分别对应于受控源的控制量是电压或电流。实验简介及其结论实验简介及其结论受控源受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究的实验研究应用与区别应用与区别 应用：应用：在电子电路中广泛使用各种晶体

15、管、运算放大器等多端器件。这些多端器件的某些端钮的电压或电流受到另一些端钮电压或电流的控制。受控源可用来模拟多端器件各电压、电流间的这种耦合关系。 区别：区别：在电路中，受控源与独立源本质的区别在于受控源不是激励，它只是反映电路中某处的电压或电流控制另一处的电压或电流的关系。独立电源是电路的输入或激励，它为电路提供按给定时间函数变化的电压和电流，从而在电路中产生电压和电流。 受控源则描述电路中两条支路电压和电流间的一种约束关系，它的存在可以改变电路中的电压和电流，使电路特性发生变化。实验简介及其结论实验简介及其结论典型电信号的观察与测量典型电信号的观察与测量 电信号是指随着时间而变化的电压或电

16、流，因此在数学描述上可将它表示为时间的函数，可用示波器测量并画出其波形。 信号是反映消息的物理量，例如工业控制中的温度、压力、流量，自然界的声音信号等，因而信号是消息的表现形式。人们所说的信息，是指存在于消息之中的新内容，例如人们从各种媒体上获得原来未知的消息，就是获得了信息。可见信息需要借助某些物理量（如声、光、电）的变化来表示和传递，广播和电视利用电磁波来传送声音和图像就是最好的例证。 由于非电的物理量可以通过各种传感器较容易地转换成电信号，而电信号又容易传送和控制，所以使其成为应用最广的信号。电信号是：指随着时间而变化的电压或电流，因此在数学描述上可将它表示为时间的函数，并可画出其波形。

17、信息通过电信号进行传送、交换、存储、提取等。电子电路中的信号均为电信号，一般也简称为信号。实验简介及其结论实验简介及其结论典型电信号的观察与测量典型电信号的观察与测量电信号的分类电信号的分类 电信号的形式是多种多样的，可以从不同的角度进行分类。根据信号的随机性可以分为确定信号和随机信号；根据信号的周期性可分为周期信号和非周期信号；根据信号的连续性可以分为连续时间信号和离散信号；在电子线路中将信号分为模拟信号和数字信号。 模拟信号：是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化

18、，如目前广播的声音信号，或图像信号等。 数字信号：指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。实验简介及其结论实验简介及其结论RC一阶电路的响应测试一阶电路的响应测试一阶电路的零输入响应： 零输入响应正比于初始状态，与外施激励无关，一般公式为 。求解方法如下：（1）将储能元件以外的电路等效简化为一个电阻 ，则 或 。（2）套用零输入响应公式 ，求出 或 。（3）电路中其他响应可回到原电路中，根据该响应与 或 的关系求出。全响应三要素法：（1）直流激励： （2）正弦激励： teftf)0()

19、(epRCReqeqRL/teftf)0()(tLLeii)0(tCCeutu)0()(LiCu teffftf)()0()(tefftftf)0()0()()(实验简介及其结论实验简介及其结论零状态响应正比于外施激励，一般情况下，具有下列两种形式 ， 对应于 或 及稳定值不为零的量 ， 稳定值为零的变量（1）直流激励 将储能元件以外的电路，用戴维宁定理或诺顿定理等效，求 、 或 、 则 或 或 其他响应可根据其与 或 的关系回到原路中求出。（2）正弦激励。用下式求正弦激励情况下零状态响应其中， 为正弦稳态解，可用相量法求之； 为 的初始值； 为稳态分量的初始值。)1)()(teftfteft

20、f)0()(CuLiOCUeqRSCI)1 (tCeu)1 (teqSCCeRIuCReq)1 (teqOCLeRUi)1 (tSCLeIieqRL/CuLitefftftf)0( )0()( )()( tf)(tf)0( f实验总结及心得体会实验总结及心得体会 由于大学课程理论知识内容很多，时间有限，老师不可能把一本书的知识都讲的很细,所以我们只能上课认真听讲，课下还得自己回来好好看书。然后去实验室通过实践来巩固自己的知识，同时增加自己动手实践的经验。 经过大学的学习我知道电气实验一般都包括：实验目的、实验仪器、设备的选择、危险点分析及控制措施、实验前的准备工作、实验步骤及要求、实验注意事项

21、、实验结果分析及实验报告编写这七个方面的内容。其次，做电气实验最基本的是要学会保护自己，毕竟我们的实验多会涉及到高压用电。人身安全是最重要的，实验前必须做好安全措施。 而且通过实验可以培养我们的动手能力，同时也是对我们学习能力和耐心的重大考验。因为在实验中会涉及到许多的接线问题，我们就应该耐下心来仔细研究接线图，然后按顺序慢慢接线，争取一次成功；假如不能一次接线成功检查的过程会更加麻烦，到时候还不如重新接线。 总而言之，我们还缺乏实际操作能力，专业知识还不够丰富。因此我们还应该时时刻刻督促自己去学习、锻炼自己，使自己能够为社会做出更大贡献。参考文献参考文献1伍爱莲.李皓瑜.电工技术.武汉:华中

22、科技大学出版社.20092李海军.电工技术.北京:国防工业出版社.20083姚海彬.贾贵玺.电工技术（电工学)第3版.北京:高等教育出版社.20084任维政.高英编.电工技术实践.北京:科学出版社.20085王萍、林孔元.电工学实验教程.北京:高等教育出版社.20066江汉.鼠笼式三相异步电动机星三角形起动：北京电力高等专科学校学报：自然科 学版.20127周鲁苹.试析电气工程及其自动化专业实践教学改革来源：时代教育.20138程柳莹电气工程及其自动化实验室运行体系研究来源：价值工程.20119肖景伟.电气工程及其自动化来源：中国科技博览201210汪小娜.一阶电路三要素法的一种证明方法来源：

23、中国电力教育：上201211管邦慧.基于PLC的某雷达发射机自动控制与故障保护系统设计D.西安电子科技大 学,2013.11祝祖送李彦梅.电路分析中受控源的处理方法探究J.安庆师范学院学报(自然科学版),12程柳莹.电气工程及其自动化实验室运行体系研究J.价值工程,2011(9):224-224.13李海涛.电力系统分析.人民邮电出版社出版的图书.201214贺洪江.王振涛.电路基础（第2版）.高等教育出版社.201015RcscarchCouncilsUK(RCUK).RcscarchCouncilsUKsUpdatcdPositionStatementonAccesstoR esearch

24、 OutputEB/OL.2013-03-05.http:/www.mmk.x.uklaccma/Pagcs/Acccssibilitv.aspx.16DepartmcntofEducation,TrainingandYouthAffairs,KnowledgeandInnovation;AStatementonResea rchandResearchTraining.2013-04-05.http:/www.detya.gov.au/archive/highered/whitepaper.17来源(互联网资源)实验室的作用http:/ 时光飞逝，我们的大学生活即将结束！ 天道酬勤，苦尽甘来。此时此刻，由内心对我敬爱的导师李建勋老师，表达最诚挚的敬意。李老师对本论文的撰写提供了许多帮助和指导性意见，从论文的选题、框架结构、到修改定稿都得到尊师的精心教导。感谢您几十个日夜的指导，感谢您几十遍反复的审阅，感谢您为我付出的一切，您认真刻苦、无私奉献的精神永远是我的光荣榜样。同时，也要感谢一路过来帮助过我的所有人，你们的帮助汇聚成我的成功。 最后衷心感谢在百忙之中抽出时间参加答辩的各位老师、教授，谢谢！