電源電動勢范文

時間:2023-04-01 01:29:01

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電源電動勢

篇1

在這個實驗中,研究對象是電源,因此我們可以參照伏安法測電阻的實驗,將甲圖理解為安培表內(nèi)接法,乙圖理解為安培表外接法。

一、安培表內(nèi)接法測E、r誤差分析

對于甲圖,電流表測的是通過電源內(nèi)部的電流,測量值等于真實值。在不考慮電流表分壓的情況下,電壓表的測量值表示電源的路端電壓。當實驗中電流表的分壓作用不能忽略時,電壓表的測量值等于路端電壓與電流表上的電壓之差。因此,電壓表測量值比真實值小。

當電流趨于短路電流時,誤差最大;當電流趨于零時,誤差消失。如丙圖所示,測量值為實線,虛線為真實值。由圖可知,圖線與縱坐標的交點為開路電壓,即為電源的電動勢,為準確值。圖線的斜率(電壓的變化量與電流變化量的比值)的絕對值為電源的內(nèi)阻,由右圖可知,內(nèi)阻的真實值小于測量值。

當電源的內(nèi)阻比電流表的電阻大得多時,電流表的分壓作用就可以忽略不計,此時電壓表的測量值越接近于真實值即路端電壓。因此甲圖適用于內(nèi)阻比較大的電源的電動勢和內(nèi)阻的測量,比如水果電池。

因此,安培表內(nèi)接法測電源電動勢和內(nèi)電阻,電動勢的測量值等于真實值;內(nèi)阻的測量值大于真實值。此電路適用于內(nèi)阻較大的電源的電動勢和內(nèi)阻的測量。

二、安培表外接法測E、r誤差分析

對于乙圖,電壓表測的是電源路端電壓,測量值等于真實值。在不考慮電壓表分流的情況下,電流表的測量值等于通過電源的電流。當實驗中電壓表的分流作用不能忽略時,電流表的測量值等于通過電源的干路電流與電壓表中的電流之差。因此,電流表的測量值比真實值小。

當電路趨于開路時,誤差最大;當電路趨于短路時,路端電壓趨于零時,誤差消失。如丁圖所示,測量值為實線,虛線為真實值,由圖可知,圖線與橫坐標的交點為短路電流,為準確值。圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻,由右圖可知,內(nèi)阻的真實值大于測量值。

當電源的內(nèi)阻比伏特表內(nèi)阻小得多時,電壓表的分流作用就可以忽略不計,此時電流表的測量值越接近于真實值。因此,乙圖比較適用于內(nèi)阻比較小的電源的電動勢和內(nèi)阻的測量,比如干電池。

因此,安培表外接法測電源電動勢和內(nèi)電阻,電動勢的測量值小于真實值;內(nèi)阻的測量值小于真實值,由圖像得到的短路電流是準確值。此電路適用于內(nèi)阻較小的電源的電動勢和內(nèi)阻的測量。

三、內(nèi)阻的真實值的探究

無論通過上面甲、乙哪個電路圖,都只能得到一個準確值。(用圖甲的安培表內(nèi)接法得到的圖丙能夠獲得電源電動勢的真實值,用圖乙的安培表外接法得到的圖丁能夠獲得電源的短路電流。)至于本實驗要測的電源內(nèi)阻,兩個都不能給出準確值。

再重新審視丙、丁兩個圖像。由丙圖可獲得縱坐標的交點——電動勢為準確值,由丁圖可獲得橫坐標的交點——短路電流為準確值。對同一個電源來說,這兩個值如果不變,就可以將這兩個圖合并到一個圖中,如右圖戊所示,其中①是對應丙圖,②對應于丁圖。如果將這兩個圖上的準確值對應的坐標(①上短路電流,②上的開路電壓)連線,則這條線上的對應的數(shù)據(jù)可以認為既不考慮電壓表的分流,又不考慮電流表的分壓得到的。因此,這條線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻的真實值。

篇2

一、實驗原理

本實驗的原理是閉合電路歐姆定律。E=U+Ir,路端電壓U和干路電流I是需要測量的物理量,所以選擇電流表和伏特表。

二、電路圖

由于之前已經(jīng)學過伏安法測電阻,所以如果考慮電表內(nèi)阻的話,電路圖有兩種。如圖

以電源為待測對象,按照之前學過的伏安法測電阻,電路圖甲可以用電流表外接來記憶,同理圖乙為電流表內(nèi)接。

三、數(shù)據(jù)處理

1.聯(lián)立方程求解的公式法

調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得多組數(shù)據(jù)(一般不少于6組),比如

分別聯(lián)立列方程求出E和r,最后求出平均值。如果忽略電流表和伏特表的內(nèi)電阻,則:

但這種方法如果某組數(shù)據(jù)是錯誤的,計算出的E、r必定也不準確,并且這種方法實際操作很復雜,所以一般不采取。

2.作圖法

四、誤差分析

1.偶然誤差

(1)由讀數(shù)不準和電表線性不良引起誤差。

(2)用圖像法求E和r時,由于作圖不準確造成的誤差。

(3)測量過程中通電時間過長或電流過大,都會引起E、r變化。

2.系統(tǒng)誤差

由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導致的誤差。

(1)如圖甲,電流表外接所示,電壓表測量值準確。但由于電壓表分流,電流表測量的值不準確。測量值小于真實值I測

所以我們作出的圖像和準確圖像與橫軸交點相同,當路端電壓(即電壓表示數(shù))為U時,由于電流表示數(shù)I測小于干路電流I真,所以當作出測量的圖像與準確圖像,就可以直觀地看出E測

(2)如圖乙,電流表內(nèi)接所示,電流表測量值準確。但由于電流表分壓,U測

所以我們作出的圖像與準確圖像與縱軸交點相同,E準確,當干路電流(即電流表示數(shù))為I時,U測r真。

但學生初次學習本實驗時對于這種方法分析系統(tǒng)誤差有點困難,建議可以采用等效電源的方法來分析:

同理,如圖乙,電流表測量不準確,但我們在數(shù)據(jù)處理時把它當做路端電壓處理,所以把電源和電流表當做等效電源,這樣的話,r測=r真+rA>r真,按照E=U+Ir,E測=U測+Ir測=(U真-IrA)+I(r真+rA)=U真+Ir真=E真。

五、電路選擇

(1)電流表外接法誤差產(chǎn)生的原因是電壓表分流,所以電壓表分流越小越好,因此適用于電源內(nèi)阻比較小的電源。比如,教材中的例子,測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。

(2)電流表內(nèi)接法誤差產(chǎn)生的原因是電流表分壓,所以電流表分壓越小越好,因此適用于電源內(nèi)阻比較大的電源。比如,像太陽能電池和水果電池,這類電池電阻比較大。

(3)若已知電壓表內(nèi)阻,采用外接法,因為根據(jù)電壓表分走的電流就可以求出,這樣實驗的結(jié)果將更加精確。同理,若已知電流表內(nèi)阻,采用內(nèi)接法,因為根據(jù)電流表分走的電壓可以求出。

篇3

一、伏安法

1。原理:閉合電路歐姆定律U=E-Ir;

2。電路:如圖1、圖2。

圖1圖2圖33。數(shù)據(jù)處理

方法1:根據(jù)原理U=E-Ir,列方程組求解。

方法2:根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點、做U-I圖像。

由圖像求解。如圖3。U-I圖線的物理意義:縱軸截距為電動勢E=U0; 斜率絕對值為內(nèi)阻r。

4。誤差分析

(1)電路1的誤差分析。由于電壓表分流,電動勢和內(nèi)阻的測量值都小于真實值。按此圖1的測量值實際是圖4虛框內(nèi)等效電源的電動勢和內(nèi)阻 。

即E測=RVE1RV+r (E測

圖4圖5

r測=RVr1RV+r (r測

(2)電路2的誤差分析。由于電流表分壓,內(nèi)阻的測量值大于真實值。 按此圖的測量值實際是圖5虛線內(nèi)等效電源的電動勢和內(nèi)阻。

即E測=E r測=r+rA (r測

二、伏阻法

1。原理:由閉合電路歐姆定律:U=E-Ir及部分電路歐姆定律I=U1R得U=E-Ur1R。

2。電路如圖6。

3。數(shù)據(jù)處理

方法1:根據(jù)原理式U=E-Ur1R,列方程組求解。

方法2:根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點、做11U=11R圖像。原理式可變換為線性函數(shù)11U=r1RE+11E做此線性函數(shù)的圖線,由圖線物理意義求解??v軸截距為電動勢即11E=11U0;斜率與電動勢的乘積為內(nèi)阻即k=r1E。如圖7。

圖6圖7圖84。誤差分析:由于電壓表分流,電動勢和內(nèi)阻的測量值都小于真實值。按此圖的測量值實際是圖8虛線的電動勢和內(nèi)阻。

即 E測=RVE1RV+r (E測

r測=RVr1RV+r (r測

三、安阻法

1。原理:由閉合電路歐姆定律U=E-Ir及部分電路歐姆定律U=IR得IR=E-Ir。

2。電路如圖9。

圖9圖10圖11

3。數(shù)據(jù)處理

方法1:原理式IR=E-Ir,列方程組求解。

方法2:測量數(shù)據(jù)描點、做11I-R關(guān)系圖像,原理式可變換為線性函數(shù)11I=R1E+r1E

做此線性函數(shù)的圖線,由圖線物理意義求解。斜率的倒數(shù)為電動勢即k=11E;縱軸截距與電動勢的乘積為內(nèi)阻即11I0=r1E 。如圖10。

4。誤差分析

由于電流表分壓,內(nèi)阻的測量值大于真實值。 按此圖的測量值實際是圖11虛線內(nèi)等效電源的電動勢和內(nèi)阻。

篇4

關(guān)鍵詞: 高中物理 電學實驗教學 測量電源電動勢和內(nèi)阻

從近幾年的高考命題看,2014年北京卷、新課標全國卷Ⅰ、福建卷、上海卷、海南卷、全國大綱卷等均出現(xiàn)了這一熱點考題,所以一線教師在平時教學中應該特別注意這一實驗的教學。以下筆者以自己在這一實驗課的教學中的幾個重點、熱點內(nèi)容,做一歸納。

一、實驗原理考點

本實驗原理可分為外接法(圖1)和內(nèi)接法(圖2)。

不同于《伏安法測未知電阻》的內(nèi)接法和外接法的判斷,《伏安法測未知電阻》的內(nèi)外接以安培表(即電流表)與待測電阻的連接法為判斷依據(jù),測大電阻,使用內(nèi)接法,測量值由于電流表的分壓而偏大;小電阻使用外接法,測量值由于電壓表的分流而偏小,用一口訣總結(jié),即大內(nèi)大、小外小。而《測量電源電動勢和內(nèi)阻》這個實驗中的內(nèi)接法和外接法的判別,則是以電源和安培表的連接為判斷依據(jù)――原因在于電源的內(nèi)阻是這次實驗中的待測電阻。這是教學中容易引起學生困惑的一個知識點。

針對這一內(nèi)外接法的考點,出現(xiàn)在實驗原理的選擇上。如常見的兩種選擇――測干電池電動勢和測水果蔬菜電池的電動勢。干電池的內(nèi)阻一般在零點幾歐姆到幾歐姆左右,屬于小電阻,所以在實驗原理上應選擇外接法(圖1);而水果蔬菜電池的內(nèi)阻一般在幾百歐姆左右,屬于大電阻,應選擇內(nèi)接法(圖2)。

二、實驗數(shù)據(jù)采集考點(以實驗室實驗干電池為例)

這一項的考點主要出現(xiàn)在電壓、電流表的量程選擇和讀數(shù)上。首先,量程選擇:實驗室中一般采用兩節(jié)干電池串聯(lián)的方法,電動勢可達到3V,考慮到內(nèi)阻的影響,實際輸出電壓小于3V,因此電壓表選擇0~3V量程;電流表有0.6A和3A兩個量程,考慮到電池內(nèi)阻,電流表內(nèi)阻影響,選擇0.6A量程即可。讀數(shù)上電壓電流表的讀數(shù)應遵循“逢一退位”的原則,最小刻度是1、0.1、0.01的讀到最小刻度下一位;最小刻度是2、0.2、0.02、5、0.5、0.05的,讀到最小刻度位即可。當然,實驗中采集的點的范圍應盡可能大一些,為后文說到的圖像處理服務。

三、實驗數(shù)據(jù)處理考點

本實驗得到的數(shù)據(jù)記錄下來后,就要進行數(shù)據(jù)處理,從而得到待測電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗數(shù)據(jù)處理可分為以下幾種。

1.公式處理法

學生在實驗之前已學過閉合電路歐姆定律,所以公式處理法相對學生容易接受,但是相應的誤差也大。設路端電壓為U,干路電流為I,電源電動勢為E,電源內(nèi)阻為r,則由閉合電路歐姆定律可知,在測量兩次的情況下:

那么在測量六組數(shù)據(jù)的情況下,就可以求出三組的E和r,再求出平均值即可。此為公式法處理數(shù)據(jù),但考察的頻率不如第二種方法――圖像處理法。

2.圖像處理法

實驗中,將得到的數(shù)據(jù)用U-I圖像處理得到圖形,不僅形象、直觀,更重要的是偶然誤差相對較小。如圖3所示,圖像與縱軸的交點就是電源電動勢,圖像的斜率取絕對值后就是電源的內(nèi)阻。但是,實驗中,由于電源內(nèi)阻太小的影響,不可能測出分布如此均勻的數(shù)據(jù),因此實際畫出的數(shù)據(jù)如圖甲。這種情況下,為了減小計算誤差,我們又進行了一次處理,處理后的圖形如圖乙所示,可以看到,縱軸的起點不再是零點,而是某一個數(shù)字,這樣處理后考點也隨之而來了。很多學生在算內(nèi)阻(即圖像斜率)時,沒有注意縱軸起點的變化,導致計算錯誤,而白白失分。另外,補充說明一點,圖像描點上,不建議直接畫點,可用“×”或者橫短豎長的“+”表示實驗數(shù)據(jù)點。

篇5

關(guān)鍵詞:高中物理; 實驗

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)09-039-002

人教版普通高中課程標準實驗教科書《物理(選修3—1)》第二章第10節(jié)的內(nèi)容——“實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻”,是高中物理的重要學生實驗,它以靈活多變,容易發(fā)散,能夠考查學生綜合實驗能力等特點而成為近些年高考電學實驗的考點。而且,由于實驗中的電表往往是非理想的,所以測定結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。對于如何分析系統(tǒng)誤差,常常是學生最感困難的地方,本文將著重歸類分析采用不同測定方法情況下的系統(tǒng)誤差,并通過典型示例探析其具體應用,以期突破這一難點。

測定電源的電動勢和內(nèi)阻有多種方法,以下詳細介紹典型的兩類,分別稱為Ⅰ類和Ⅱ類。

一、Ⅰ類和Ⅱ類的電路圖

根據(jù)采用不同實驗方法時產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因和結(jié)果的特點,可分成兩類:

1.Ⅰ類電路圖

Ⅰ類圖1中左邊電路是用電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)阻,且電流表采用外接方法(以電源為研究對象而言),常稱“伏安法”;右邊電路用了電壓表和電阻箱來測電動勢和內(nèi)阻,常稱“伏阻法”。

2.Ⅱ類電路圖

Ⅱ類圖2中左邊電路也是“伏安法”,但電流表采用了內(nèi)接的方法;右邊電路用了電流表和電阻箱來測電源電動勢和內(nèi)阻,可稱“安阻法”。

二、Ⅰ類和Ⅱ類的誤差分析及結(jié)果

若不考慮電表的非理想性,采用“伏安法”的電路圖來測電源的電動勢和內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律,兩次測量的方程為:

1.Ⅰ類的誤差分析及結(jié)果

在實驗時由于電壓表不是理想電表,則不論采用圖1中的哪個電路都將造成實驗產(chǎn)生同樣的系統(tǒng)誤差。主要原因是電壓表的分流作用,使得電流表上讀出的數(shù)值比實際的總電流(即通過電源的電流)要小一些。若考慮到電壓表的非理想性,用表示電壓表的內(nèi)阻,研究圖1中左邊電路,應用閉合電路歐姆定律有:

2.Ⅱ類的誤差分析及結(jié)果

由于電流表不是理想電表,則不論采用圖2中的哪個電路也將造成實驗產(chǎn)生同樣的系統(tǒng)誤差。主要原因是電流表的分壓作用,使得電路中的路端電壓大于電壓表的讀數(shù)。若考慮到電流表的內(nèi)阻,且用RA表示,研究圖2中左邊電路,應用閉合電路歐姆定律有:

3.圖像法分析兩類的系統(tǒng)誤差

上面利用解析法闡述了采取“伏安法”實驗時的系統(tǒng)誤差的結(jié)果,實際上同樣可分析“伏阻法”和“安阻法”時的系統(tǒng)誤差結(jié)果。圖3為利用圖像法分析采取“伏安法”時的系統(tǒng)誤差,圖中實線為測量值對應圖線,虛線為真實值相應圖線。由圖可見,兩類情況的誤差結(jié)果與前述分析結(jié)果一致。

三、Ⅰ類和Ⅱ類分析結(jié)論應用舉隅

拓展變式 若題目中電壓表是理想電表,而電流表內(nèi)阻不為零,要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響,請在圖4中用筆畫線代替導線將電路連接完整。在此條件下,應選擇電流表外接法(即Ⅰ類電路圖中左圖的接法),這樣可消除系統(tǒng)誤差。具體完整電路圖在這里不再重復連接了。

篇6

【關(guān)鍵詞】導軌;箱式設備;雙向滑移

0 前言

箱式移動電源運用在我國多種行業(yè)領域,可在野外為用電設備提供高可靠性、高品質(zhì)的交、直流電源。箱式電源由發(fā)電機組和靜音外罩組成。發(fā)電機組通過柴油機高速運轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動切割發(fā)電機定子線圈從而產(chǎn)生電動勢,對外輸出電源。

箱式電源一般安裝在汽車底盤上,位于用電設備(一般為艙體)及車頭之間,這樣箱式電源自身的保養(yǎng)維護和檢修就受到空間的限制。若考慮將箱體吊至地面再進行檢修,則對行吊設備有較高要求。針對此種情況,文中介紹了可雙向伸縮滑移的箱體導軌的研究,可解決當箱式電源前后兩端無操作和維修空間尺寸情況下的檢修和維護,尤其適用于當設備需要移出承載平臺時的場所。

1 箱式移動電源的安裝布局結(jié)構(gòu)概述

箱式移動電源的安裝布局見圖1。

圖1 箱式移動電源安裝布局

1.汽車底盤;2.用電設備艙;3.車載平臺;4.箱式移動電源

箱式移動電源安裝在用電設備艙與駕駛室之間,箱體靠近用電設備艙的一面,維修空間受到限制?;瑒邮綄к壈惭b于箱體與運載平臺之間,操作人員通過拆卸導軌移動架和固定架之間的定位螺栓,可將箱體抽拉出一段距離,從而對箱體內(nèi)部的發(fā)電機組進行快速檢修。

2 箱式移動電源結(jié)構(gòu)概述

箱式移動電源的結(jié)構(gòu)見圖2。

1.軸承滾動體;2.箱式電源;3.導軌移動架;4.導軌固定架;5.運載平臺

圖2 箱式移動電源結(jié)構(gòu)圖

導軌由移動架、固定架、滾動體及限位結(jié)構(gòu)組成。移動架通過減震器與箱體連接為一體,固定架安裝固定在汽車底盤的平臺上。移動架上安裝多個軸承滾動體,能順暢的在固定架內(nèi)移動。固定架上設計有限位塊,移動架上設計有定位銷,當箱體移動一定距離后,固定架的限位塊將定位銷鎖死,保證箱體移出后重心始終落在平臺上,確保設備的安全性。

3 導軌移動架受力分析

圖3 導軌移動架應力分析圖

為提高箱式電源在滑動過程中的可靠性及安全性,設計中運用ansys軟件對移動架在移動過程中的受力情況進行力學分析。發(fā)電機組及箱體的重量通過四個減震器作用于移動導軌上,計算出各減震器安裝面所受載荷,得出數(shù)據(jù)后進行仿真分析。

根據(jù)某一實例數(shù)據(jù):箱式電源總重600kg,導軌移動架為4mm鋼板,機組工作時振動頻率為100hz,分析得出導軌最大應力值為81.3mpa,小于鋼板的屈服強度160mpa。導軌最大變形量0.15mm,變形量在安全范圍內(nèi)。

箱體總長1200mm,軸向抽拉距離為500mm。箱式電源重心落在平臺上且離平臺邊緣距離大于100 mm,屬于安全范圍內(nèi)。

因此,導軌設計滿足安全性設計原則。

圖4 導軌移動架最大變形量分析圖

4 結(jié)論

根據(jù)上述設計方案,我公司設計制造了12kw可移動式柴油發(fā)電機組,在與系統(tǒng)單位用電設備的聯(lián)調(diào)試驗過程中,發(fā)電機組可維修性指標良好。在滿足性能的前提下,實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)可靠、機動性好,維修方便,及噪聲低等指標,特別適用于搶險應急供電或偏遠地區(qū)施工、作業(yè)供電。

【參考文獻】

[1]關(guān)朝亮,戴一凡.基于直線電機驅(qū)動的空氣靜壓導軌動靜態(tài)傾覆特性研究[j].機械科學與技術(shù),2010.

篇7

2015年9月23日,國務院常務會議召開,部署了補公共服務短板、促進內(nèi)需惠民生的相關(guān)工作,其中加快電動汽車充電基礎設施和城市停車場建設是其中重點。此次會議最受關(guān)注的舉措是將城市合理規(guī)劃布局和建設停車場結(jié)合起來,明確提出要加快配建充電樁、城市充換電站、城際快充站等設施。不僅如此,會議還亮出硬舉措,要求新建住宅停車位建設或預留安裝充電設施的比例應達到100%,大型公共建筑物、公共停車場不低于10%。根據(jù)會議的部署,要放寬準入,鼓勵民資以獨資、PPP等方式參與。企業(yè)和個人均可投資建設公共停車場,原則上不對泊位數(shù)量做下限要求。與此同時,還應加大財稅、金融、用地、價格等政策扶持,通過企業(yè)債券、專項資金等方式支持充電設施和停車場建設。另外,還要完善相關(guān)標準規(guī)范,支持移動充電、智能停車等推廣應用,通過“互聯(lián)網(wǎng)+”盤活資源。為群眾提供良好公共服務。

住建部:推動制定建筑物配建停車位標準

為指導各地加快落實和規(guī)范推進城市停車設施規(guī)劃編制工作,從規(guī)劃源頭上合理配置停車設施資源,有效引導交通需求,逐步緩解城市停車矛盾,住建部起草并印發(fā)了《城市停車設施規(guī)劃導則》(下稱《導則》)。這也是住建部探索從規(guī)劃、建設和管理三個環(huán)節(jié)科學發(fā)展城市停車設施的第一步。此次的規(guī)劃導則提出了城市停車設施規(guī)劃的主要內(nèi)容、技術(shù)要點及編制程序,并提供了部分城市建筑物配建停車位標準等附錄。針對不同規(guī)模城市特點,規(guī)劃導則提出可分層次編制停車規(guī)劃,并要求各地在規(guī)劃中要研究制定建筑物配建停車位標準。根據(jù)導則,規(guī)劃人口規(guī)模大于50萬的城市,機動車停車位供給總量宜控制在機動車保有量的1.1至1.3倍之間;停車場應按標準和要求配建電動汽車充電設施。如附錄所列的北京市標準,明確規(guī)定居住類建筑應將18%的配建機動車停車位作為電動車停車位。

中央國家機關(guān)公車改革全面完成

國家發(fā)展改革委副主任連維良近日介紹,目前中央國家機關(guān)公車改革已全面完成,共取消車輛3868輛,都已規(guī)范處置,收入已上繳國庫。據(jù)他介紹, 此次中央國家機關(guān)公車改革涉及140個參改單位、參改人員接近5萬人,壓縮的車輛達到62%,安置司勤人員2000多人。同時,各省區(qū)市已基本完成車改總體方案制定,已經(jīng)上報到國家層面的有20家,已經(jīng)批復了16家?!拔覀冇行判脑谀甑字?,基本完成對地方公車改革方案的審批工作?!边B維良說,當前公車改革難點在地方?;鶎佑绕涫沁呥h地區(qū)公共交通保障條件較差,推進車改要堅持從實際出發(fā),既要實現(xiàn)公車保障形式的轉(zhuǎn)換,又要服從于發(fā)展、服務于工作。

篇8

關(guān)鍵詞: 電力自動化 研究 元件

Abstract: With the coming of the economic globalization, the accelerating process of marketization, automation production has become the reliable means of enterprise to adapt to the market, and ensure the economic benefits. The automation degree of electrical power is a important core ofthe national power electronics industry development level, and is the indispensable technology in the social economy operation

Keywords: electric power; automation; research; components

中圖分類號:F407.67 文獻標識碼: A文章編號:2095-2104(2012)

一、電力電氣化研究的重要意義

市場經(jīng)濟的核心是市場,企業(yè)的生產(chǎn)是為了市場的需求而存在的。因此,只有提高企業(yè)的電力電氣自動化程度,才能滿足市場對產(chǎn)品的大需求,提高企業(yè)的市場份額。同時能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量,減少設備的故障發(fā)生和產(chǎn)品次品的產(chǎn)生,提高生產(chǎn)的安全性。

通企業(yè)提高企業(yè)生產(chǎn)的電力電氣自動化,可以有效的提高工作的可靠性,提高運行的經(jīng)濟性,保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率,改善生產(chǎn)勞動的條件。提高企業(yè)的電力電氣化程度,可以從改善電力電氣自動化元件的技術(shù)方面著手,這是一個最基本的手段。

二、主要的電力電氣自動化元件技術(shù)

目前電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)溝迅猛發(fā)展,原有的電力傳動(電子拖動)控制的概念已經(jīng)不能充分概抓現(xiàn)代生產(chǎn)自動化系流中承擔第一線任務的全部控制設備。它的研究對象已經(jīng)發(fā)展為運動控制系統(tǒng),下面僅對有關(guān)電氣自動化技術(shù)的新發(fā)展作一些介紹。

1、全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管

20世紀50年代末出現(xiàn)的晶閘管標志著運動控制的新紀元。晶閘管是第一代電子電力器件,在我國,至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統(tǒng)。由于目前所能生產(chǎn)的電流/電壓定額和開關(guān)時間的不同,各種器件各有其應用范圍。隨著交流變頻技術(shù)的興起,全控式器件―――GTR、GTO、P-MOSEFT等相繼出現(xiàn)了,這是第二代電力電子器件。

GTR的二次擊穿現(xiàn)象以及其安全工作區(qū)受各項參數(shù)影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題,使得人們把主要精力放在根據(jù)不同的特性設計出合適的保護電路和驅(qū)動電路上,這也使得電路比較復雜,難以掌握。

GTO是一種用門極可關(guān)斷的高壓器件,它的主要缺點是關(guān)斷增益低,一般為4.5,這就需要一個十分龐大的關(guān)斷驅(qū)動電路。而且它的通態(tài)壓降比普通晶閘管高,約為2~4.5V,開通di/dt和關(guān)斷dv/dt

也是限制GTO推廣運用的另一原因,前者約為500A/μs,后者約為

500V/μs,這就需要一個龐大的吸收電路。

功率MOSFET是一種電壓驅(qū)動器件,基本上不要求穩(wěn)定的驅(qū)動電流,驅(qū)動電路需要在器件開通時提供容性充電電流,而關(guān)斷時提供放電電流即可,因此驅(qū)動電路很簡單。IGBT是P-MOSFET工藝技術(shù)基礎上的產(chǎn)物,它兼有MOSFET高輸入阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。其開關(guān)速度P-MOSFET低,但比GTR快;其通態(tài)電壓降與GTR相似約為1.5~3.5V,比P-MOSFET小得多,其關(guān)斷存儲時間和電流下降時間分別為為0.2~0.4μs和0.2~1.5μs,因而有較高的工作頻率,它具有寬而穩(wěn)定的安全個工作區(qū),較高的效率,驅(qū)動電路簡單等優(yōu)點。

2、變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

電力電子器件的更新使得由它組成的變換器電路也相應的更新?lián)Q代。電力電子器件的第二代,很多的是采用PWM變換器。采用PWM方式后,提高了功率因數(shù),減少了高次諧波對電網(wǎng)的影響,解決了電動機在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動問題。

由于PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動作用在定轉(zhuǎn)子上,使電機繞組產(chǎn)生振動而發(fā)出噪聲。開關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。1986年美國威斯康星大學Divan教授提出諧振式直流環(huán)逆變器。傳統(tǒng)的逆變器是掛在穩(wěn)定的直流母線上,電力電子器件是在高電壓下進行轉(zhuǎn)換的‘硬開關(guān)’,其開關(guān)損耗較大,限制了開關(guān)在頻率上的提高。這樣,可以使逆器尺寸減少,降低成本,還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此,諧振式直流逆變器電路極有發(fā)展前途。

3、交流調(diào)速控制理論日漸成熟

矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式,把定子電流的磁場分量和轉(zhuǎn)矩分量解耦開來,分別加以控制。實際上就是把異步電動機的物理模型設法等效地變換成類似于直流電動機的模式,這種等效變換是借助于坐標變換完成的。

大致來說,直接轉(zhuǎn)矩控制,用空間矢量的分析方法,直接在定子坐標系下分析計算與控制電流電動機的轉(zhuǎn)矩。采用定子磁場定向,借助于離散的兩點式調(diào)節(jié)(Band-Band控制)產(chǎn)生PwM信號,直接對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進行最佳控制,以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。它省掉了復雜的矢量變換與電動數(shù)學模型的簡化處理,大大減少了矢量控制中控制性能參數(shù)易受參數(shù)變化影響的問題。其控制思想新穎,控制結(jié)構(gòu)簡單,控制手段直接,信號處理物理概念明確,轉(zhuǎn)矩響應迅速,限制在一拍之內(nèi),且無超調(diào),是一種具有高靜動態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。

4、通用變頻器開始大量投入實用

一般把系列化、批員化、占市場量最大的中小功率如400KVA以下的變頻器稱為通用變頻器。從技術(shù)發(fā)展看,電力半導體器件有GTO、GTR、IGBT,但以后兩種為主,尤以IGBT為發(fā)展趨勢:支頻器的可靠性、可維修性、可操作性即所謂的RAS功能也由于采用單片機控制動技術(shù)而得以提高。

2.5單片機、集成電路及工業(yè)控制計算機的發(fā)展

以MCS-51代表的8位機雖然仍占主導地位,但功能簡單,指令集短小,可靠性高,保密性高,適于大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機及GMS97C。另外單片機的開發(fā)手段也更加豐富,除用匯編語言外,更多地是采用模塊化的C語言、PL/M語言。

三、結(jié)論

全控型的電力電子開關(guān)已經(jīng)逐漸取代了半控型的晶閘管,高頻的變換器得到發(fā)展,交流調(diào)速的控制理論日益成熟。這些技術(shù)的不斷提高,必將使得企業(yè)的生產(chǎn)更加自動化,快速化,安全化,現(xiàn)代化。

參考文獻

[1]李燕馨.電力電氣自動化元件技術(shù)的運用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(22)

[2]沙倩.電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)中圖形編輯器的設計與實現(xiàn)[D].濟南:山東大學,2008

篇9

2、彭小苒 飾 曲小楓

3、魏千翔 飾 顧劍

4、斯琴高娃 飾 太皇太后

5、羅嘉良 飾 皇帝

6、楊恭如 飾 明遠

7、王志飛 飾 高于明

8、張定涵 飾 張玫娘

9、蔣愷 飾 曲文成

10、鄭曉寧 飾 鐵達尓

11、劇情簡介

篇10

關(guān)鍵詞:電動汽車;充換電;設施;電能;計量方式

電池充電技術(shù)是電動汽車的核心技術(shù),但也是目前電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,因為在電池儲量與充電技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)上還未能實現(xiàn)突破。我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,其充換電設施用電特性具有非線性、沖擊性特點,傳統(tǒng)電能表已難以滿足此類負荷準確計量的要求,而且缺乏相應檢定溯源手段。

1 電動汽車發(fā)展

在科學技術(shù)不斷進步的今天,隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,人類給自然環(huán)境帶來的破壞也越來越大,致使地球資源短缺,環(huán)境污染嚴重??諝赓|(zhì)量低下、全球溫室效應、沙塵暴、霧霾等現(xiàn)象已經(jīng)是屢見不鮮了,給人們生活帶來了許多不便。為了促進資源的合理利用,促使人們走上持續(xù)發(fā)展道路,交通工具必須做出相應的改革,電動汽車作為新型的交通工具,受到了社會各界人士的青睞。電動汽車運作噪音低、污染小,其運作核心是充換電設施,因此,對電動汽車充換電設施經(jīng)營模式的研究,是促使電動汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效手段,對電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著積極的意義。

我國目前純電動汽車,其運行的原理是單一由蓄電池供給電能驅(qū)動的。其主要優(yōu)點是:首先是電能為二次能源,幾乎所有的能源包括風能,水能、地熱能等都可以轉(zhuǎn)換為電能,使汽車向使用多種礦物能源發(fā)展;其次是電動汽車機構(gòu)簡單,成本低,價格低廉。再次,電動汽車基本實現(xiàn)“零排放”,有效緩解城市環(huán)境污染問題。目前電動汽車的能量補給方式主要分為充電和換電兩種,所謂充電是指使用外部交流或直流電源通過交流或直流充電口直接對整車動力電池進行充電;換電則是指用充滿電能的動力電池替換電動車上電能已耗盡的動力電池來完成電能的補充。我國電動汽車充換電設施建設已具有相當規(guī)模,但目前政府沒有制定相應的服務價格機制。為促進電動汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,推進電動汽車充換電服務網(wǎng)絡建設,亟需對適合我國國情的充電服務定價機制進行研究。

2 電動汽車電池充換方式

電動汽車發(fā)展形成一定規(guī)模后,電動汽車電能消耗相應增加,電能占終端能源的比例提升。電動汽車運營模式選擇、充換電設施規(guī)劃布點,以及服務網(wǎng)絡運營管理方式等均會城市電網(wǎng)帶來影響。

2.1 交流充電

就我國現(xiàn)今電動汽車電池充換方式來看,運用較廣的就是交流充電。交流充電是不需要專業(yè)人員的指導,用戶通過交流電樁就可以自主的對電動汽車進行充電,這種充電方式操作簡單、易行,且對汽車電池影響較小,能延長電池的使用壽命。交流充電的充電量比較小,通常情況下,利用交流充電,充電時間都較長,一般五到八小時左右才能完成。

2.2 直流充電

與交流充電相對應的直流充電,在充電運作過程中,動汽車借助電動機將交流電流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏?,從而供電。其充電量大、充電速度快,通常情況下,直流充電的電流量可以達到3.0C左右,而僅需半小時左右就能充滿電,但直流充電也有其缺點,龐大電流短時間內(nèi)極速充電,對電池的影響很大,大大縮小了電池的使用壽命,與此同時,直流充電對電網(wǎng)配置也有影響,會干擾電網(wǎng)設施正常運用。

2.3 電池更換

通過充換電站集中對標準電池進行充電,并為電動汽車用戶快速更換電池。更換時間通常在3~5min。快速更換電池方式在充電時間、電池流通管理、充電安全等方面具有明顯優(yōu)勢。該模式是由充換電站統(tǒng)一管理電池,使電池得到定期檢修和維護,充分發(fā)揮電池的使用壽命,提高利用率,減少用戶的維護負擔。充電站可以有效利用低谷時段對電池進行統(tǒng)一充電,對電網(wǎng)起到了良好的削峰填谷的作用。

3 充換電設施電能準確計量和溯源方法的具體探析

在能源危機和氣候變暖的雙重挑戰(zhàn)下,電動汽車成為發(fā)展低碳經(jīng)濟、落實節(jié)能減排政策的重要途徑。電動汽車作為一種新型交通工具,是緩解我國石油資源緊張、城市大氣污染嚴重問題的重要手段,是推進交通發(fā)展模式轉(zhuǎn)變的有效載體。電動汽車的動力來源為裝載于車體內(nèi)部的動力蓄電池。當動力電池的電能消耗到一定程度時,就必須對其進行能量補充,以保證電動汽車能夠持續(xù)循環(huán)使用。

3.1 直流電能計量方式

在電動汽車充電站運行中,電動汽車充電車輛的相關(guān)信息和充電的狀態(tài)的起伏變化,都會對電流形成一定的影響,并且會對電能計量的準確性造成一定的影響。電動汽車的充換電設備在是使用直流電壓充電的過程中,主要是采用直流計量的方式,換言之,需要配置直流電能計量設備,還要進行直流收費。假設不對充電機損耗的狀況進行考慮的話,交流電能表和直流電能表計量的電量是一樣的。如果不考慮充電機消耗的電能,那么交流計量中的充電電量要大于直流計量的充電數(shù)值。

3.2 諧波環(huán)境下的電能計量方式

諧波在不同環(huán)境下根據(jù)其組成負載結(jié)構(gòu)來看可以分為兩種,其一是線性結(jié)構(gòu),這種負載結(jié)構(gòu)的電流量隨電壓平頻率和電流強弱的變化而改變,另一種是非線性結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)顧名思義就是不隨負載參數(shù)的變化而改變。不同形式負載下的諧波分析電力系統(tǒng)中的負載根據(jù)其特性可分為線性負載和非線性負載。線性負載參數(shù)不隨電壓或電流變化而變化,而非線性負載參數(shù)則會隨電壓或電流變化而變化。在諧波分析中,最長使用的是傅里葉變化方式。這種方式的要求波形的周期采樣數(shù)值N要符合N=2n,這樣才可以確保分析的精度更具準確性。所以硬件實現(xiàn)系統(tǒng)整周期采樣是確保諧波能量計量精度與諧波分析的基本保證。但是在具體的使用過程中,沖擊負荷表中存在的采樣模塊是用固定的采樣率進行采樣,負荷的具體頻率的變化會致使不同步的采樣出現(xiàn)不同的結(jié)果。在實際的頻率與理想的工頻頻率出現(xiàn)不一樣的狀況時,要使用軟件插值的方式,以此到達準同步或者是同步的成果。

結(jié)束語

電能計量及溯源技術(shù)是電力供需雙方共同期待攻克的技術(shù)難關(guān)。成熟的電能計量及溯源技術(shù)研究能保證全國電能量值的統(tǒng)一和準確可靠。電動汽車充換電設施的電能計量及其溯源方法是分析電動汽車對電網(wǎng)影響的基礎,也是研究電動汽車運營模式的基礎。電動汽車充換電設施的電能計量及其溯源方法將拓寬電能計量的領域,對電動汽車的商業(yè)化運營起到巨大的推動作用。

參考文獻

[1]趙偉,孟金嶺,陳銳民,孫衛(wèi)明,羅敏.電動汽車充換電設施電能計量及溯源方法[J].電力系統(tǒng)自動化,2013(11).

[2]張逸飛“加油”,電動汽車――國內(nèi)首座電動汽車充換一體電站觀察[J].國家電網(wǎng),2010(10):52-54.