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目录
第一章
电气工程基础
第二章
电力系统分析
第四章
自动化与控制
第三章
电机与变压器
第六章
电气安全与标准
第五章
电力电子技术
电气工程基础
第一章
电路理论基础
欧姆定律是电路理论的基石，描述了电压、电流和电阻之间的关系，即V=IR。
欧姆定律
电阻、电容和电感是电路中的基本元件，它们各自具有独特的电流-电压特性曲线。
电路元件特性
基尔霍夫电流定律和电压定律是分析复杂电路的基础，它们分别描述了节点电流和回路电压的关系。
基尔霍夫定律
交流电路涉及频率、相位和阻抗等概念，是理解电力系统和电子设备运作的关键。
交流电路分析
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电气元件介绍
电阻器
电阻器是限制电流流动的元件，广泛应用于电路中，如碳膜电阻和金属膜电阻。
电容器
电容器储存电荷，用于滤波、耦合等电路功能，常见的有电解电容器和陶瓷电容器。
二极管
二极管允许电流单向流动，用于整流、检波等电路，如硅二极管和发光二极管(LED)。
变压器
变压器通过电磁感应改变电压，广泛用于电力传输和电子设备中，如环形变压器和铁氧体变压器。
基本测量技术
使用万用表测量电路中的电压，确保电气设备在安全电压范围内运行。
电压测量
通过电流钳或串联电流表来测量电流，监控电路负载和设备性能。
电流测量
利用欧姆表进行电阻测量，检查电路连接的完整性和元件的健康状态。
电阻测量
电力系统分析
第二章
电力系统组成
发电站是电力系统的核心，通过燃烧化石燃料、核反应或可再生能源转换为电能。
发电站
输电网络负责将发电站产生的电能高效、稳定地输送到各个用电区域，包括高压输电线路和变电站。
输电网络
配电系统将输电网络传输来的电能分配给最终用户，包括配电线路和配电变压器。
配电系统
电力用户是电力系统的终端，包括家庭、商业和工业等，他们消耗电能以满足各种需求。
电力用户
系统稳定性分析
通过模拟小干扰，如轻微负载变化，评估系统对扰动的响应能力，确保电力系统稳定运行。
小干扰稳定性分析
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分析系统在遭受如短路故障等大干扰时的动态行为，以预防连锁故障和大规模停电。
大干扰稳定性分析
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研究系统在故障后短时间内（通常几秒内）的稳定性，确保系统能够快速恢复到正常运行状态。
暂态稳定性分析
03
负荷预测与管理
介绍如何使用历史数据和统计模型进行短期和长期的电力负荷预测。
01
阐述通过激励措施和用户参与来平衡电力需求和供应，减少峰值负荷。
02
探讨智能电网如何通过实时数据分析和自动化控制优化负荷管理。
03
分析在负荷预测与管理中，如何有效整合风能、太阳能等可再生能源。
04
负荷预测方法
需求侧管理策略
智能电网技术应用
可再生能源集成挑战
电机与变压器
第三章
电机工作原理
电机中定子产生磁场，转子在磁场作用下产生旋转力矩，完成电能到机械能的转换。
转子与定子的互动
交流电机中，通过多相电流产生的旋转磁场使转子转动，实现能量转换。
旋转磁场的产生
电机利用导体在磁场中运动产生电流的原理，通过电磁感应转换电能与机械能。
电磁感应原理
变压器结构与功能
变压器的基本结构
变压器的保护装置
变压器的冷却系统
变压器的工作原理
变压器由铁芯、绕组、绝缘材料和外壳等部分组成，通过电磁感应原理实现电压转换。
变压器利用初级绕组和次级绕组之间的电磁感应，实现电能从一个电路传输到另一个电路。
大型变压器通常配备油浸式或风冷式冷却系统，以维持变压器在运行中的温度稳定。
变压器配备有多种保护装置，如过载保护、短路保护和温度保护，确保变压器安全运行。
电机控制技术
变频器通过改变电机供电频率来控制电机速度，广泛应用于工业自动化和节能领域。
变频器的应用
可编程逻辑控制器（PLC）用于电机启动、停止和速度调节，是现代电机控制系统的核心。
PLC在电机控制中的作用
伺服系统通过精确控制电机的转动角度和速度，广泛应用于机器人和精密定位系统中。
伺服系统控制
自动化与控制
第四章
自动控制原理
通过传感器收集系统输出信息，与期望值比较后调整控制输入，实现精确控制。
反馈控制机制
在控制系统中引入超前或滞后补偿，以改善系统的动态响应和稳定性。
超前滞后补偿
PID控制器广泛应用于工业自动化，通过比例、积分、微分调节，确保系统稳定运行。
PID控制器应用
PLC编程基础
PLC的工作原理
PLC通过读取输入信号，执行用户编写的程序，然后输出控制信号，实现对机器或过程的控制。
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02
基本的PLC编程语言
介绍梯形图、功能块图、指令列表等基本PLC编程语言，以及它们在工业自动化中的应用。
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PLC的输入/输出模块
解释PLC如何通过输入模块接收传感器信号，以及如何通过输出模块控制执行器和指示灯等设备。
监控系统应用
在制造业中，监控系统用于实时跟踪