R911328494,R911328494
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電感元件即利用這種感應(yīng)的原理,在電路中發(fā)揮了許多作用。
電感可由電導(dǎo)材料盤繞磁芯制成,典型的如銅線,也可把磁芯去掉或者用鐵磁性材料代替。比空氣的磁導(dǎo)率高的芯材料可以把磁場(chǎng)更緊密的約束在電感元件周圍,因而增大了電感。
電感有很多種,大多以外層瓷釉線圈(enamel coated wire )環(huán)繞鐵素體(ferrite)線軸制成,而有些防護(hù)電感把線圈完全置于鐵素體內(nèi)。一些電感元件的芯可以調(diào)節(jié)。由此可以改變電感大小。
小電感能直接蝕刻在PCB板上,用一種鋪設(shè)螺旋軌跡的方法。小值電感也可用以制造晶體管同樣的工藝制造在集成電路中 。在這些應(yīng)用中,鋁互連線被經(jīng)常用做傳導(dǎo)材料。不管用何種方法,基于實(shí)際的約束應(yīng)用多的還是一種叫做“旋轉(zhuǎn)子”的電路,它用一個(gè)電容和主動(dòng)元件表現(xiàn)出與電感元件相同的特性。 用于隔高頻的電感元件經(jīng)常用一根穿過磁柱或磁珠的金屬絲構(gòu)成。
電感元件廣泛的應(yīng)用在模擬電路與信號(hào)處理過程中。
電感元件與電容元件及其他一些器件結(jié)合可以形成調(diào)諧電路,可以放大或過濾一些特定的信號(hào)頻率。
大電感可用于電源的閥門(chokes),以前也經(jīng)常與濾波器聯(lián)用用于去除直流輸出的冗余和波動(dòng)成分。
磁珠或環(huán)繞電纜可產(chǎn)生小電感可阻止傳輸線中的射頻干擾。
小的電容/電感還可結(jié)合產(chǎn)生調(diào)諧電路用于無線電的收發(fā)。
兩個(gè)或多個(gè)電感元件之間有耦合磁通量可形成變壓器,變壓器是電力電源系統(tǒng)的基本組件。變壓器的效率隨著頻率的增加而減小,但高頻變壓器的體積也變的很小,這也是為什么一些飛行器用400赫茲交流電而不是通常的50或60赫茲,用小型變壓器而節(jié)省了大量的載重。
在開關(guān)式電源中,電感元件被做為儲(chǔ)能元件。電感元件隨著調(diào)整器的轉(zhuǎn)換頻率的特定部分而儲(chǔ)能,而在周期后半部分釋放能量。其能量轉(zhuǎn)換比決定了輸入輸出電壓比。 這個(gè)XL 用于補(bǔ)充主動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備可用來精確控制電壓。
電感元件也被應(yīng)用于電力傳輸系統(tǒng),用來降低系統(tǒng)電壓或限制疵電流(fault current),這些通常被用于反應(yīng)堆。相比其他元件電感元件要顯得大而重,所以在現(xiàn)代設(shè)備里以減少了其應(yīng)用;固態(tài)開關(guān)電源去掉了大變壓器,電路轉(zhuǎn)為使用小的電感元件,而大值則由回轉(zhuǎn)器(gyrator) 電路模擬。
電源的電動(dòng)勢(shì)可以用電壓表測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候,電源不要接到電路中去,用電壓表測(cè)量電源兩端的電壓,所得的電壓值就可以看作等于電源的電動(dòng)勢(shì)。如果電源接在電路中,用電壓表測(cè)得的電源兩端的電壓就會(huì)小于電源的電動(dòng)勢(shì)。這是因?yàn)殡娫从袃?nèi)電阻。在閉合的電路中,電流通過內(nèi)電阻r有內(nèi)電壓降,通過外電阻R有外電壓降。電源的電動(dòng)勢(shì)E等于內(nèi)電壓Ir和外電壓IR之和,即
。嚴(yán)格來說,即使電源不接入電路,用電壓表測(cè)量電源兩端電壓,電壓表成了外電路,測(cè)得的電壓也小于電動(dòng)勢(shì)。但是,由于電壓表的內(nèi)電阻很大,電源的內(nèi)電阻很小,內(nèi)電壓可以忽略。因此,電壓表測(cè)得的電源兩端的電壓是可以看作等于電源電動(dòng)勢(shì)的。
電動(dòng)勢(shì)和電壓雖然具有相同的單位,但它們是本質(zhì)不同的兩個(gè)物理量。
(1)它們描述的對(duì)象不同:電動(dòng)勢(shì)是電源具有的,是描述電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量,電壓是反映電場(chǎng)力做功本領(lǐng)的物理量[11] 。
(2)物理意義不同:電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于將單位電量正電荷從電源負(fù)極移到正極的過程中,其他形式的能量轉(zhuǎn)化成的電能的多少;而電壓在數(shù)值上等于移動(dòng)單位電量正電荷時(shí)電場(chǎng)力作的功,就是將電能轉(zhuǎn)化成的其他形式能量的多少。它們都反映了能量的轉(zhuǎn)化,但轉(zhuǎn)化的過程是不一樣的[11] 。
(3)二者做功的力不同:電壓是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差值,電場(chǎng)力在電場(chǎng)中移動(dòng)單位正電荷所做的功就是電勢(shì)差,即電壓,W=UQ是電場(chǎng)力做的功,可見電壓U是與電場(chǎng)力做功相聯(lián)系的.電動(dòng)勢(shì)是反映電源非靜電力做功這種特性的,它的數(shù)值大小等于電源非靜電力從電源負(fù)極向正極移送單位正電荷所做的功.在化學(xué)電源中非靜電力是與離子的溶解和沉淀過程相聯(lián)系的化學(xué)作用;在溫差電源中非靜電力是與溫差和電子濃度相聯(lián)的擴(kuò)散作用;在普通發(fā)電機(jī)中非靜電力的作用是電磁作用.電動(dòng)勢(shì)羅二即q中的平就是諸如以上這些非靜電力所做的功,所以電動(dòng)勢(shì)g是與非靜電力做功相聯(lián)系的[12] 。
(4)能量的轉(zhuǎn)化過程不同:電壓是電勢(shì)能變化的量度,是將電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電荷機(jī)械能的過程.由于電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷在電場(chǎng)中具有的電勢(shì)能,電場(chǎng)中存在電壓,正電荷可以在電場(chǎng)力作用下通過做功由高電勢(shì)移向低電勢(shì)處,電勢(shì)能減小.電壓越高電勢(shì)能減小越大,那電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電荷運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的值越大.與物體在重力場(chǎng)中自由下落重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的情況相類似.而電動(dòng)勢(shì)卻是非靜電力反抗電場(chǎng)力做功,轉(zhuǎn)化其他形式能量本領(lǐng)的量度.在閉合電路中某種非靜電力作用在被移動(dòng)的電荷上,增加了電荷的電勢(shì)能,在此其他形式的能如化學(xué)能、太陽能、熱能、機(jī)械能等轉(zhuǎn)化為電能.不同的電源這種由非靜電力做功轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)不同,所以電動(dòng)勢(shì)也不同.如化學(xué)電源的電動(dòng)勢(shì)決定于溶液跟極板的性質(zhì),發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)決定于電樞、磁場(chǎng)和它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)[12] 。
(5)在電路中的因果關(guān)系不同:如果電路中沒有電源,即使有電壓,電流形成也很短暫,后電壓也不會(huì)維持。沒有電源(電動(dòng)勢(shì)),電流就如無源之水,電壓也不會(huì)穩(wěn)定.因此電路中各部分電壓的產(chǎn)生和維持都是以電動(dòng)勢(shì)的存在為先決條件的.就拿兩個(gè)孤立帶電導(dǎo)體來看,也必須要先有非靜電性質(zhì)的作用來遷移電荷,即必須先有電動(dòng)勢(shì),才談得上導(dǎo)體上有穩(wěn)定持續(xù)的電勢(shì)差(電壓)[12] 。
(6)在給定電路中變與不變不同:對(duì)于一個(gè)給定的電源,一經(jīng)制好,電動(dòng)勢(shì)就固定不變,與外電路是否接通無關(guān),也與外電路的組成情況無關(guān)而電路中的電壓卻要因外電路電阻的改變而改變,如并聯(lián)支路數(shù)目增減、電阻變化時(shí)將引起電路各部分電流、電壓重新分配,電壓將發(fā)生變化至于外電路斷開時(shí)的路端電壓在數(shù)值上等于電源電動(dòng)勢(shì),也只是這種分配的一個(gè)特殊結(jié)果,并不說明電壓就是電動(dòng)勢(shì)
電動(dòng)勢(shì)是描述電源性質(zhì)的重要物理量。電源的電動(dòng)勢(shì)是和非靜電力的功密切聯(lián)系的。所謂非靜電力,主要是指化學(xué)力和磁力。在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負(fù)極板移到正極板時(shí)要對(duì)電荷做功,這個(gè)做功的物理過程是產(chǎn)生電源電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)。非靜電力所做的功,反映了其他形式的能量有多少變成了電能。因此在電源內(nèi)部,非靜電力做功的過程是能量相互轉(zhuǎn)化的過程。電源的電動(dòng)勢(shì)正是由此定義的,即非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極所做的功與該電荷電量的比值,稱電源的電動(dòng)勢(shì)。用公式表示為
E=W/q
由上式可知,電動(dòng)勢(shì)的物理意義為,在電源內(nèi)部,非靜電力把單位正電荷從負(fù)極移送到正極時(shí)所做的功。
電動(dòng)勢(shì)是描述電源性質(zhì)的重要物理量。電源的電動(dòng)勢(shì)是和非靜電力的功密切聯(lián)系的。所謂非靜電力,主要是指化學(xué)力和磁力。在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負(fù)極板移到正極板時(shí)要對(duì)電荷做功,這個(gè)做功的物理過程是產(chǎn)生電源電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)。非靜電力所做的功,反映了其他形式的能量有多少變成了電能。因此在電源內(nèi)部,非靜電力做功的過程是能量相互轉(zhuǎn)化的過程。電源的電動(dòng)勢(shì)正是由此定義的,即非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極所做的功與該電荷電量的比值,稱電源的電動(dòng)勢(shì)。用公式表示為
E=W/q
由上式可知,電動(dòng)勢(shì)的物理意義為,在電源內(nèi)部,非靜電力把單位正電荷從負(fù)極移送到正極時(shí)所做的功。
電感線圈是利用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的器件。當(dāng)有電流流過一根導(dǎo)線時(shí),就會(huì)在這根導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生一定的電磁場(chǎng),而這個(gè)電磁場(chǎng)的導(dǎo)線本身又會(huì)對(duì)處在這個(gè)電磁場(chǎng)范圍內(nèi)的導(dǎo)線發(fā)生感應(yīng)作用。對(duì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的導(dǎo)線本身發(fā)生的作用,叫做“自感“,即導(dǎo)線自己產(chǎn)生的變化電流產(chǎn)生變化磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)又進(jìn)一步影響了導(dǎo)線中的電流;對(duì)處在這個(gè)電磁場(chǎng)范圍的其他導(dǎo)線產(chǎn)生的作用,叫做“互感“。
電感線圈的電特性和電容器相反,“通低頻,阻高頻“。高頻信號(hào)通過電感線圈時(shí)會(huì)遇到很大的阻力,很難通過;而對(duì)低頻信號(hào)通過它時(shí)所呈現(xiàn)的阻力則比較小,即低頻信號(hào)可以較容易的通過它。電感線圈對(duì)直流電的電阻幾乎為零。
在PLC發(fā)展的初期,沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)梯形圖程序,即在已有的些典型梯形圖的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制的要求,不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖,不斷地增加中間編程元件和觸點(diǎn),后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循,設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系,所以有人把這種設(shè)計(jì)方法稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。它可以用于邏輯關(guān)系較簡單的梯形圖程序設(shè)計(jì)。
用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)大致可以按下面幾步來進(jìn)行:分析控制要求、選擇控制原則;設(shè)計(jì)主令元件和檢測(cè)元件,確定輸入輸出設(shè)備;設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的控制程序;檢查修改和完善程序。
產(chǎn)品廣泛應(yīng)用領(lǐng)域:
●電力行業(yè)
●電力-電廠輸煤程控系統(tǒng)
●電力-電氣化水系統(tǒng)
●電力-除灰除渣系統(tǒng)
●化工-鹽化廠
●冶金-煉鐵高爐系統(tǒng)
●水利-水電廠監(jiān)控系統(tǒng)
●汽車制造行業(yè)
●鋼鐵及鍋爐行業(yè)
●供水及水處理行業(yè)
●造紙及印刷行業(yè)
●玻璃生產(chǎn)及加工行業(yè)
●電站及小水電控制行業(yè)
●水泥制品及生產(chǎn)制造行業(yè)
●鐵路運(yùn)輸裝卸行業(yè)
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