电气工程及其自动化概论ppt课件

无功功率补偿
无功功率补偿（RPC）,是 把具有容性功率负荷的装 置与感性功率负荷并联接 在同一电路，能量在两种 负荷之间相互交换。这样， 感性负荷所需要的无功功 率可由容性负荷输出的无 功功率补偿。
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电机应用
电机是指依据电磁感应定律实现电 能转换或传递的一种电磁装置。根 据能量转换的目的可分为电动机和 发电机。
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负荷中心
电力系统中负荷相对集中 的地区。
由于电力负荷的随机变化以及外 界的各种干扰（如雷击等）会影 响电力系统的稳定，导致系统电 压与频率的波动，从而影响系统 电能的质量，严重时会造成电压 崩溃或频率崩溃，因此，它需要 有一个统一的调度指挥系统。
电源指各类发电厂、站， 它将一次能源转换成电能。
同步电机
同步电机和异步电机最大
的区别在于它们的转子速 度与定子速度是否一致， 电机的转子速度与定子速 度相同，叫同步电机，反 之，则叫异步电机。
步进电机
步进电机是将电脉冲信号
转变为角位移或线位移的 开环控制元步进电机件。 当步进驱动器接收到一个 脉冲信号，它就驱动步进 电机按设定的方向转动一 个固定的角度。
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起动与运行方式
可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机 和分相式单相异步电动机。
用途
可分为驱动用电动机和控制用电动机：驱动用电动机可划分：电动工具用电动机、家电用电动机及 其他通用小型机械设备用电动机。控制用电动机可划分：步进电动机和伺服电动机等。
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伺服电机
伺服电机是指在伺服系统
中控制机械元件运转的发 动机，是一种补助马达间 接变速装置。伺服电机接 收到1个脉冲，就会旋转1 个脉冲对应的角度，同时 发出对应数量的脉冲，如 此一来，系统就会知道发 了多少脉冲给伺服电机， 同时又收了多少脉冲回来。
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相互关系
电力系统提供电源，电力电子技术 控制分配电力，电机将电力转换为 其他形式的能量
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转子的结构
可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线 型异步电动机）。
运转速度
可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
电机应用
四种电机
异步电机
异步电动机又称感应电动
机，是由气隙旋转磁场与 转子绕组感应电流相互作 用产生电磁转矩，从而实 现机电能量转换为机械能 量的一种交流电机。
火电：锅炉－汽轮机－发电机； 水电：水库－水轮机－发电机； 核电：核反应堆－汽轮机－发电 机； 其它：如风能、地热能、太阳能、 潮汐能等。
通过一定设备将电压由低 等级转变为高等级(升压)或 由高等级转变为低等级(降
压)的过程。
为了减小输电线路上的电能损耗 及线路阻抗压降，需要将电压升 高；为了满足电力用户安全的需 要，又要将电压降低，并分配给
一般工业
交直流电机 电化学工业 冶金工业
电力电子
电力电子在在输电环节中的应用
电力电子与电力系统
经过50年的发展历程，电力电子技术在传统产业设备发行、电能质量
控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功
地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电（HVDC）。自20 世纪80年代，柔性交流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术 在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。
高压直流输电
高压直流输电（HVDC）， 是利用稳定的直流电具有 无感抗，容抗也不起作用， 无同步问题等优点而采用 的大功率远距离直流输电。 常用于海底电缆输电，非 同步运行的交流系统之间 的连络等方面。
柔性交流输电
柔性交流输电（FACTS）， 是指除了直流输电之外所 有将电力电子技术用于输 电的实际应用技术，通过 为电网提供感应或无功功 率从而提高输电质量和效 率。
电机应用
电机的划分
工作电源种类
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可分为直流电机和交流电机：直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电 动机。交流电机可划分：单相电机和三相电机。
结构和工作原理
可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机：同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动 机和磁滞同步电动机。异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。
相互关系
三者相互协作促进
2 电力电子 1
降低电力系统中的输电损耗 为电机运行分配控制合适电力
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电力系统
用发电机发电作为核心 电力电子技术辅助管理 整个电力系统
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3 电机应用
电动机在电力电子的控制下运行 发电机用于产生电力系统的电源
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然后由配电系统向用户分
配电能。
通过输电可以将电能输送到远离 发电厂的负荷中心，使电能的开 发和利用超越地域的限制。
各个用户。
电力系统
调度指挥系统
电能生产、供应、使用是在瞬间完成 的，并需保持平衡。因此需要调度指 挥系统实行分级调度、分层控制。
主要工作有：
1. 预测用电负荷
3. 对全系统进行安 全监测和安全分析
2. 分派发电任务，确定运 行方式，安排运行计划
4. 指挥操作，处理事故
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电力电子
由电力学、电子学和控制理论三个学科 交叉而成的新兴技术，是一种使用电力 电子器件对电能进行变换和控制的技术
电力电子
实际生活中的应用
家用电器
节能灯 变频空调
电力系统
高压直流输电 柔性交流输电 无功补偿
交通运输
电气化铁道 电动汽车 航空、航海
电气工程及其自动化概论
电气工程及其自动化
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电力系统 电力电子 电机应用 相互关系
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电力系统
由发电、变电、输电、配电和用电 等环节组成的电能生产与消费系统
ห้องสมุดไป่ตู้
电力系统
系统构成
Part 1
电源
Part 2
变电
Part 3
输电、配电线路
在变压器将发电机发出的 电能升压后，经断路器等 控制设备接入输电线路，