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第十七章 低压配电系统 1

17—1 概述 1

17—2 低压配电系统的主结线 2

一、一般要求 2

二、低压配电系统主结线 2

17—3 车间的环境特征和低压配电系统 6

17—4 低压配电电压 8

一、交流电压的选择 8

二、直流电压的选择 9

17—5 低压配电设备的选择 9

一、变压器台数和容量的选择 9

二、直流恒压电源整流装置的选择 10

三、低压配电设备的选择 10

17—6 低压配电系统保护装置的一般要求 11

一、车间变压器的低压侧主保护 11

二、配电线路的保护 11

三、交流电动机的保护 13

四、其他交流电气设备的保护 14

五、直流电动机的保护 14

六、直流发电机的保护 15

七、硅整流装置的保护 15

17—7 保护装置整定值的计算 15

一、自动开关整定值计算 15

二、熔断器熔体额定电流的选择 17

三、自动开关及熔断器的配合实例 20

附录17—1 三相平衡装置计算 20

第十八章 低压电器设备选择 23

18—1 按环境特征选择设备型式 23

18—2 低压电器设备选择 24

一、刀开关及刀形转换开关的选择 24

二、熔断器的选择 24

三、自动开关的选择 32

四、保护装置与配电线路的配合 35

五、交、直流接触器及磁力起动器的选择 36

六、热继电器的选择 41

七、保护继电器的选择 42

八、电阻器的选择 43

18—3 常用电动机起动、保护、控制设备及导线选择表 45

一、说明 45

二、J、JO系列电动机起动保护设备及导线选择表 47

三、JO2系列电动机起动保护设备及导线选择表 49

四、JO3系列电动机起动保护设备及导线选择表 52

五、JO4系列电动机起动保护设备及导线选择表 55

六、J2系列电动机起动保护设备及导线选择表 57

七、JB系列电动机起动保护设备及导线选择表 59

八、1JB系列电动机起动保护设备及导线选择表 60

九、JBS、1JBS、JBT系列电动机起动保护设备及导线选择表 61

十、JR系列380V绕线型电动机控制设备及导线选择表 62

第十九章 干线及滑触线的选择 64

19—1 干线的选择原则和敷设方式 64

19—2 滑触线的选择原则和架设 66

19—3 按计算负荷选择干线和滑触线的截面 67

19—4 干线和滑触线的电压损失计算 78

一、直流线路的电压损失 78

二、单相交流线路的电压损失 78

三、三相交流线路的电压损失 78

四、角钢加辅助线的电压损失 78

五、按允许的电压损失选择干线和滑触线截面 79

19—5 干线和滑触线的机械强度计算 91

一、干线强度计算 91

二、角钢滑触线的强度计算 91

19—6 干线和滑触线选择举例 92

第二十章 低压电线、电缆及电线管的选择 95

20—1 低压电线和电缆的选择原则 95

20—2 常用电线、电缆的型号、名称和主要用途 96

20—3 按允许温升选择电线和电缆 98

20—4 按允许电压降校验电线和电缆 102

20—5 电线管的选择 104

第二十一章 主电室、控制站、电机及变流装置的一般设计原则 124

21—1 主电室 124

一、主电室大小的确定 124

二、主电室的布置 124

三、主电室的建筑要求 125

四、主电室的其它要求 127

五、主电室通风及可控硅水冷要求 127

六、主电室的检修起重机的选择 131

21—2 电机及变流机组 131

一、电机静负荷和动负荷计算 131

二、电机及变流机组基础的建筑要求 132

三、电机及变流机组的通风 134

21—3 控制站 138

21—4 操作室 139

21—5 操作台及操作箱 142

一、操作台及操作箱的结构形式 143

二、操作台台面布置 145

21—6 防火、防爆及防蚀车间的控制站和配电室 145

21—7 电机防爆通风装置的一般要求 148

第二十二章 电动机容量计算及选择 149

22—1 概述 149

一、对所选电动机的要求 149

二、工作制和电动机校验 149

22—2 电动机电流种类、类型、电压及结构形式选择 149

一、电动机电流种类及类型选择 149

二、电动机电压选择 150

三、电动机结构形式的选择 150

22—3 常用公式及资料 152

一、常用公式 152

二、机械资料 156

三、电机资料 158

四、感应电动机 159

五、直流电动机 166

22—4 几种常用机械的功率和静力矩计算 167

一、风机、水泵 167

二、轧机辅助机械 168

三、带飞轮的轧钢机(由绕线型电动机传动) 170

22—5 电动机的容量计算及选择 171

一、负荷平稳的长期工作制电动机 171

二、周期性波动负荷长期工作制电动机 172

三、短时工作制电动机 174

四、反复短时工作制电动机 174

五、电动机容量的修正 181

22—6 电动机容量计算实例 182

一、负荷平稳长期工作制的电动机容量计算实例 182

二、周期性波动负荷长期工作制的电动机容量计算实例(500mm轧机主传动电动机) 182

三、用单位产品耗电量法选择电动机容量的实例 184

四、短时工作制电动机容量计算实例 185

五、用平均损耗法校验反复短时工作制电动机的计算实例 186

六、用等效电流法校验反复短时工作制电动机的计算实例 187

七、用等效力矩法校验反复短时工作制电动机容量的计算实例 188

八、按允许小时接电次数法选择反复短时工作制鼠笼型电动机的计算实例(用于拨料机) 188

九、按动态常数法校验反复短时工作制鼠笼型电动机的计算实例(500mm开坯机剪后单独传动辊道) 189

十、最佳减速比计算实例(800mm轨梁轧机压下装置) 191

第二十三章 电动机的起动、制动和调速 192

23—1 电动机的起动方式和起动条件 192

23—2 交流鼠笼型感应电动机的起动和制动 193

一、直接起动 193

二、降压起动 193

三、动力制动 199

23—3 交流绕线型感应电动机的起动和制动 202

一、频敏变阻器选择 202

二、频敏变阻器计算 205

三、起动电阻选择 209

四、反接制动电阻计算 229

五、动力制动电阻计算 232

23—4 同步电动机的起动和制动 236

一、起动方式的选择和计算 236

二、大型同步电动机最低允许起动电压的计算 242

三、电动机稳定性计算 243

四、大型变流机组的“准同期起动” 246

五、同步电动机的动力制动 250

23—5 直流电动机的起动和制动 254

一、并激电动机的起动电阻计算 254

二、串激电动机的起动电阻计算 257

三、复激电动机的起动电阻计算 258

四、直流电动机反接制动电阻计算 258

五、直流电动机的动力制动 261

23—6 交流电动机的调速 262

一、绕线型电动机转子回路串接电阻调速 262

二、交流串级调速 265

三、变频调速 269

四、变极调速 271

五、电磁转差调速 274

六、交流整流子电动机调速 282

七、可控硅交流调压调速 283

23—7 带飞轮传动装置的感应电动机的转差率调节 285

一、概述 285

二、常接电阻 286

三、接触器式转差率调节器 286

四、液体转差率调节器 288

五、频敏变阻器转差率调节器 288

23—8 直流电动机的调速 290

一、由恒压电源供电的直流电动机的调速 290

二、发电机—电动机调速系统 297

附录23—1 大型电动机的起动电流对变压器过负荷的影响 300

附录23—2 电动机起动用油浸自冷式三相自耦变压器的技术条件 300

第二十四章 交磁电机放大机 303

24—1 交磁放大机的特性 303

一、放大机的空载特性 303

二、放大机的负载特性 303

24—2 交磁放大机的选择 304

一、放大机额定电压、电流、功率的选择 304

二、放大机绕组参数的选择 305

三、放大机的传动电动机的选择 311

24—3 副传动几种常用放大机线路 311

一、电流截止电压反馈线路 311

二、电压截止电流反馈线路 313

三、电流截止电压截止线路 313

四、电压电流互相截止线路 313

五、带比较电压的互相截止线路 315

六、无触点线路 316

七、稳定方法 318

24—4 计算示例 320

一、825mm轧机工作辊道控制路线参数计算 320

二、1150mm初轧机压下装置控制路线参数计算 326

三、四辊可逆轧机压下装置控制线路参数计算 332

第二十五章 可控硅 339

25—1 2CZ和3CT硅整流元件技术资料 339

一、2CZ硅整流元件 339

二、3CT可控硅整流元件 340

25—2 变流电路的电量关系 343

一、假定条件 343

二、符号及含义 343

三、理想空载电压 343

四、换相角及外特性 344

五、功率因数 346

六、带有续流二极管的三相零式整流电路 348

七、单相桥式和三相桥式半控整流电路 350

八、各种整流电路在全导通(即a=o)时的基本电量 352

25—3 整流变压器 365

一、不平衡磁势 365

二、整流变压器额定参数计算 368

25—4 平波和均衡电抗器的计算 370

一、概述 370

二、电动机及变压器的电感值的确定 370

三、从限制电流脉动选择电抗器 371

四、从电流连续选择电抗器 372

五、从限制均衡电流选择电抗器 372

六、对电抗器的要求和安排 373

七、实例 374

25—5 可控硅元件的选择和串并联 375

一、电压选择 375

二、电流选择 375

三、可控硅的串联 376

四、可控硅的并联 377

25—6 可控硅的保护 378

一、过电压保护 378

二、过电流保护 382

三、可控硅元件控制极抗干扰措施 388

25—7 可控硅触发电路 388

一、可控硅对触发电路的要求 388

二、带单结晶体管的触发线路 389

三、锯齿波移相控制的触发线路 389

四、采用阻容耦合正反馈的触发线路 391

五、正弦波带“尖峰”的触发线路 392

六、用于大功率可控硅整流器的触发线路 393

七、脉冲列式触发线路 397

25—8 可逆直流传动 397

一、不控环流可逆系统 400

二、逻辑控制的无环流可逆系统 400

三、错位控制的无环流可逆系统 402

四、控制环流可逆系统 404

五、计算示例 404

第二十六章 逻辑元件与模拟量元件 408

26—1 逻辑代数 408

一、逻辑运算 408

二、逻辑函数 408

三、基本公式 408

四、基本规则 409

五、常用公式 409

六、表达式化简举例 410

七、函数的方格图 410

八、表达式与方格图的关系 411

九、方格图的应用 412

十、设计举例 413

26—2 电位逻辑 413

一、或非门 413

二、与非门 415

三、半加器 416

四、反半加器 417

五、正反码选择器 417

六、二进制加法器 417

七、二进制减法器 418

八、十进制加法器 419

九、十进制减法器 423

十、通用加法器 423

十一、二进制比较器 425

十二、十进制比较器 426

26—3 脉冲逻辑 427

一、微分电路 427

二、脉冲门 429

三、反相脉冲门 430

四、电位双稳态 431

五、脉冲双稳态 431

六、存贮器 431

七、单向计数器 433

八、可逆计数器 433

九、十进制计数器 436

十、并行进位 438

26—4 时间单元 439

一、积分电路 439

二、全延时单元 440

三、延首单元 442

四、延尾单元 442

五、单稳态 443

六、脉冲源 444

26—5 引入引出单元 445

一、整形器 445

二、模拟量比较器 446

三、电位引入门 449

四、脉冲引入门 449

五、转角脉冲发生器 449

六、倍频辨向器 450

七、排玛器 451

八、译码器 452

九、数模转换器 453

十、模数转换器 455

26—6 逻辑电路应用举例 456

一、延伸率测量 456

二、减频器 458

26—7 模拟量门 461

一、正信号门 461

二、负信号门 462

三、正负信号门 462

四、常闭接点 463

五、常开接点 463

六、无零位双投开关 463

七、电位隔离接点 464

26—8 模拟量元件 465

一、电压隔离器 465

二、电流隔离器 466

三、运算放大器 467

四、函数转换器 470

五、乘除法器 471

六、极大极小选择器 472

七、给定积分器 473

八、三角波发生器 474

九、转角转换器 475

十、相敏整流桥 475

十一、超低频发生器 476

26—9 电源装置 476

一、对直流稳压电源的一般要求 476

二、10V、0.5A稳压电源 477

三、6V、5A稳压电源 477

四、30V、0.2A稳压电源 478

五、有短路保护的稳压电源 478

六、可调式稳压电源 478

七、18V、40A稳压电源 481

八、高频电源 482

第二十七章 电子最佳调节及其工程应用 483

27—1 电子调节器 483

一、比例(P)调节器 483

二、积分(I)调节器 484

三、比例积分(PI)调节器 484

四、带有惯性的比例积分(PIT)调节器 485

五、微分(D)调节器 486

六、比例微分(PD)调节器 486

七、带有惯性的比例微分(PDT)调节器 486

八、比例积分微分(PID)调节器 487

九、带有惯性的比例积分微分(PIDT)调节器 488

十、惯性环节(T) 489

十一、有源反馈和带有何源反馈的PID调节器 489

十二、反馈网路带有电位计的调节器 490

27—2 最佳调节理论 493

一、二阶闭环调节系统 494

二、三阶闭环调节系统 502

三、调节系统的校正 511

四、任意阶闭环调节系统 512

五、二阶最佳与三阶最佳 513

六、大惯性、小惯性和小惯性群 514

七、二阶最佳参数计算 516

八、三阶最佳的参数计算 519

九、最佳调节系统的等值传递函数 521

十、多环调节系统的最佳问题 521

十一、调节对象输入端扰动量的影响 522

27—3 最佳调节理论的工程应用 526

一、调节器输入电路的等值变换 526

二、标么计算法 528

三、滤波器的作用和选择 531

四、参数变化对系统最佳的影响 532

五、可控硅励磁的直流电动机速度调节系统 533

六、可控硅供电的直流电动机速度调节系统 536

七、电动机励磁调节系统 538

27—4 调节器选择图表及符号说明 541

一、电气网路的复数阻抗 541

二、电子调节器的线路及特性 543

三、调节器及最佳条件选择表 546

四、电气传动常用调节对象计算表 546

五、二阶最佳与三阶最佳的比较 550

六、符号说明 550

第二十八章 电炉短网 552

28—1 工频电炉短网 552

一、概述 552

二、电炉短网各段导体元件及选择 552

三、电炉短网接线系统的选择 554

四、电阻和电抗计算 560

五、导体冷却及发热计算 584

六、导体允许负荷计算 586

七、短网安装结构 591

八、计算例题 599

28—2 中频电炉短网 619

一、概述 619

二、中频主回路 619

三、传送线的参数计算 620

四、中频电流传送线种类及选择 620

五、中频电流传送线安装及注意事项 627

第二十九章 照明 628

29—1 照明光源 628

一、不同光源比较 628

二、各种光源技术数据 629

29—2 照明类别 632

一、照明种类 632

二、照明方式 633

三、其他性质的照明 633

29—3 灯器选择 633

一、灯器种类和特征 633

二、灯器选择 637

29—4 照度规定 638

一、照度表 638

二、各种不同照明种类和方式之间的照度关系 642

三、几种与照度有关的主要名词简介 643

29—5 灯器布置 643

29—6 照度计 654

一、利用系数法 654

二、单位容量计算法 656

三、逐点计算法 660

29—7 照明装置供电 669

一、照明网络电压 669

二、供电电源 669

三、供电系统 670

四、外部照明供电 670

五、配电箱、开关和插座 671

29—8 布线方式选择及导线截面计算 671

一、布线方式选择 671

二、导线截面计算 672

附录29—1 照明器利用系数及空间等照曲线 679

附录 706

附录1 常用计量单位及单位换算 706

一、常用计量单位 706

二、常用单位换算 707

三、分单位和倍单位 708

附录2 常用数学常数及三角函数 708

一、数学常数 708

二、常用三角函数 709

附录3 电机、电器、绝缘材料常用数据 710

一、电器、电机的绝缘电阻 710

二、电器的电气间隙和漏电距离 710

三、绝缘材料的允许工作温度 711

四、电机、电器的允许温升 711

附录4 常用电气数据 713

一、三相每千瓦功率在不同功率因数下的线电流 713

二、直流电机额定功率，额定电压、额定转速和效率 714

三、物质的电阻率及电阻温度系数 716

四、各种断面母线的集肤效应系数Kf值 716

五、绝缘材料的特性 718

附录5 气象资料 718

一、关于温度定义的解释 718

二、全国主要城市气象资料数据 718

附录6 电工学的基本定律及关系式 728

附录7 有爆炸和火灾危险场所的等级划分 731