油库电工技术应用与电气安全PDF电子书下载

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第1章 油库电工技术基本知识 1

1.1 从油库应急灯如何发光说起 1

1.1.1 应急灯不亮时 1

1.1.2 各部件的作用 1

1.1.3 应急灯发光的原因 2

1.2 电流的通路 2

1.2.1 电流的流向 2

1.2.2 电流的流通路径 2

1.2.3 电流的单位 3

1.2.4 电流的定义 3

1.2.5 电流正方向的规定 3

1.2.6 电路的图形符号 3

1.3 使电流流通的电压 4

1.3.1 电压的单位 4

1.3.2 电压的定义 4

1.3.3 电压的正方向 4

1.3.4 关联正方向 4

1.3.5 靠电压作用产生电流 5

1.3.6 电动势 5

1.3.7 电压的单位 5

1.3.8 电位 5

1.3.9 电位差 6

1.3.10 电位与电压的区别 6

1.4 电流和电压的测量方法 7

1.4.1 用什么测量电流 7

1.4.2 电流表串联接入待测电路 7

1.4.3 用什么测量电压 7

1.4.4 电压表并联接入待测电路 8

1.5 电流和电压的关系 8

1.5.1 反映电流电压关系的电路状态 8

1.5.2 欧姆定律 8

1.5.3 电阻使电流难以通过 9

1.5.4 电阻的单位 9

1.5.5 电阻与温度的关系 9

1.6 物质具有电阻属性 10

1.6.1 电气设备中使用的材料 10

1.6.2 各种物质的电阻属性 11

1.6.3 又粗又短的物体电阻小 11

1.7 对电阻器的认识 11

1.7.1 电阻器的作用 11

1.7.2 电阻器的分类 12

1.7.3 电阻器的主要参数及标注方法 12

1.7.4 电阻色标的读法 12

1.8 对电池应用的了解 13

1.8.1 电池的电压 13

1.8.2 电池内部也有电阻 14

1.8.3 电池的串联 14

1.8.4 电池的并联 14

1.8.5 考虑内阻的电池 14

本章小结 15

第2章 油库直流电路分析计算 16

2.1 电阻的连接方法 16

2.1.1 串联 16

2.1.2 并联 16

2.2 电阻的串联 16

2.2.1 电阻串联时电阻值增大 16

2.2.2 串联等效电阻 17

2.2.3 各电阻上所加的电压 18

2.2.4 串联电路的计算 18

2.3 电阻的并联 18

2.3.1 电阻并联时电阻值减小 18

2.3.2 并联等效电阻 19

2.3.3 各电阻中的电流 19

2.3.4 并联电路的计算 20

2.4 串、并联混接电路 20

2.4.1 多个电阻的不同连接 20

2.4.2 串、并联电路的等效电阻 20

2.4.3 串、并联电路的计算 20

2.5 电流表和电压表的量程扩大 21

2.5.1 电流表和电压表扩量程的电路结构 21

2.5.2 电流表的量程扩大 22

2.5.3 电压表的量程扩大 22

2.6 电流的热效应和功率 22

2.6.1 电流的热效应 22

2.6.2 焦耳定律 23

2.6.3 热量的计算 23

2.7 电功率 23

2.7.1 电功率的意义 23

2.7.2 电功率的计算 23

2.7.3 电阻的容许电流 24

2.8 用电量（电能）的计算 25

2.8.1 电能（用电量）的定义 25

2.8.2 电能（用电量）的单位 25

2.8.3 电能（用电量）的计算 25

2.9 油库电气设备的额定值 25

2.10 电压源和电流源 26

2.10.1 理想电压源（恒压源） 27

2.10.2 实际电压源（电压源） 27

2.10.3 理想电流源（恒流源） 27

2.10.4 实际电流源（电流源） 28

2.10.5 电压源与电流源等效变换的原理 29

2.10.6 电压源与电流源等效变换的方法 29

2.10.7 电压源与电流源等效变换的计算 29

2.11 电源的效率和匹配 30

2.11.1 功率损耗 30

2.11.2 效率 30

2.11.3 获得最大功率的负载 31

2.12 基尔霍夫定律 31

2.12.1 基尔霍夫电流定律（KCL） 31

2.12.2 基尔霍夫电压定律（KVL） 32

2.12.3 电压的正和负 33

2.12.4 基尔霍夫定律的应用步骤 33

2.12.5 应用基尔霍夫定律计算复杂电路 33

2.13 支路电流法 34

2.13.1 支路电流法求解电路的步骤 34

2.13.2 支路电流法的计算 35

2.14 叠加原理 35

2.14.1 叠加原理的说明 35

2.14.2 叠加原理应用的注意事项 36

2.14.3 叠加定理求解电路的步骤 36

2.15 戴维南定理 37

2.15.1 戴维南定理表述 37

2.15.2 戴维南定理应用说明 38

2.15.3 用戴维南定理分析计算电路 39

本章小结 40

习题 41

第3章 油库单相交流电路分析计算 44

3.1 正弦交流电的基本概念 44

3.1.1 正弦交流电的产生 44

3.1.2 正弦波交流电的瞬时值 45

3.1.3 正弦波交流电的相位和相位差 46

3.2 交流电流的有效值与平均值 47

3.2.1 正弦波交流的有效值 47

3.2.2 正弦波交流的平均值 48

3.3 线圈中电流的相位滞后 48

3.3.1 线圈中的电流 48

3.3.2 感抗（感性电抗） 49

3.4 电容器中的电流和容抗 49

3.4.1 电容器中的电流 49

3.4.2 容抗（容性电抗） 51

3.5 正弦波交流电的相量法 51

3.5.1 矢量对正弦量的相量处理 51

3.5.2 矢量对正弦量的相量计算 52

3.5.3 电阻元件电流、电压的相量关系 53

3.5.4 电感元件电流、电压的相量关系 54

3.5.5 电容元件电流、电压的相量关系 55

3.6 RLC串联交流电路 55

3.6.1 电压与电流的关系 55

3.6.2 串联电路复阻抗 56

3.6.3 电路参数对电路性质的影响 57

3.7 单相设备连接时的等效阻抗 59

3.7.1 串联电路的阻抗 59

3.7.2 并联电路的阻抗 59

3.7.3 混联电路的阻抗 60

3.8 交流电路中的谐振 60

3.8.1 串联谐振 61

3.8.2 并联谐振 62

3.8.3 谐振电路计算 63

3.9 有功功率、无功功率与视在功率 63

3.9.1 瞬时功率 63

3.9.2 有功功率 64

3.9.3 无功功率 64

3.9.4 视在功率 64

3.9.5 功率三角形 65

3.9.6 交流功率、功率因数和用电量的测量 65

3.10 功率因数改善 66

3.10.1 为何改善功率因数 66

3.10.2 如何改善功率因数 67

本章小结 68

习题 70

第4章 油库三相交流电路分析计算 73

4.1 三相交流电源 73

4.1.1 三相交流电的产生 73

4.1.2 三相电源的联接 74

4.2 三相交流的电压和电流 75

4.2.1 三相不对称负载的星形联结 75

4.2.2 三相对称负载的星形联结 77

4.2.3 三相对称负载的三角形联结 78

4.2.4 三相不对称负载的三角形联结 79

4.3 三相功率及其测量方法 80

4.3.1 三相交流电路的有功功率 80

4.3.2 三相交流电路的其他功率 81

4.3.3 三相交流电路的功率因数 81

4.3.4 三相功率的测量 82

本章小结 82

习题 83

第5章 油库变压器原理及应用 84

5.1 变压器结构、原理及功能 84

5.1.1 变压器的结构 84

5.1.2 额定值 85

5.1.3 变压器的工作原理 86

5.1.4 变压器的功能 86

5.2 变压器的运行性能 88

5.2.1 电压变化率及外特性 88

5.2.2 效率和效率特性 89

5.3 自耦变压器及互感器 91

5.3.1 自耦变压器 92

5.3.2 电压互感器 92

5.3.3 电流互感器 93

本章小结 93

习题 94

第6章 油库交流电动机原理及应用 95

6.1 油泵用电动机的结构、原理及铭牌 95

6.1.1 交流电动机的构造 95

6.1.2 交流异步电动机的转动原理 97

6.1.3 旋转磁场的产生 98

6.1.4 电动机技术数据 99

6.2 油泵用电动机的转矩特性与机械特性 101

6.2.1 电动机的转矩特性 101

6.2.2 电动机的机械特性 101

6.3 油库用电动机的选择及导线选配 103

6.3.1 电动机功率的选择 103

6.3.2 电动机种类和型式的选择 104

6.3.3 电动机电压和转速的选择 104

6.3.4 电动机导线的配用 105

6.4 油库用电动机的启动、调速和制动 106

6.4.1 启动 106

6.4.2 调速 107

6.4.3 制动 107

6.5 油库特种电机 109

6.5.1 单相感应电动机 109

6.5.2 步进电动机 110

6.5.3 伺服电动机 112

本章小结 114

习题 116

第7章 油库电气控制电路 117

7.1 通断控制电器 117

7.1.1 开关用控制电器 118

7.1.2 保护用控制电器 122

7.1.3 接触器 129

7.1.4 继电器 131

7.2 油泵电机的基本控制电路 133

7.2.1 电气图绘制规则和符号 133

7.2.2 油库电机的单向运行控制 135

7.2.3 油库电机的正反转控制 137

7.3 油泵电机的起动控制电路 138

7.3.1 油库电机的接触器直接起动控制 138

7.3.2 油库电机的降压起动控制 139

7.4 油库电机的制动控制电路 143

7.4.1 机械制动控制 143

7.4.2 反接制动控制 144

7.4.3 能耗制动控制 144

7.5 油库特殊用控制电路 145

7.5.1 油库电机的顺序起动控制 145

7.5.2 油库电机的两地控制 145

7.5.3 油库电机的间歇运行控制 146

7.5.4 油库电机自动往返控制环节的运行控制 148

本章小结 149

习题 150

第8章 油库设施及电气设备防火防爆技术 153

8.1 油库爆炸性危险物资的特性及分类 153

8.1.1 电气引燃源 153

8.1.2 油库爆炸危险性物质特性 155

8.1.3 油库爆炸危险性物质的分类、分级和分组 157

8.2 油库爆炸性危险区域及范围等级划分 158

8.2.1 油库爆炸危险场所的区域划分 158

8.2.2 油库内爆炸危险区域的等级范围 161

8.3 油库电气设备的防火防爆 167

8.3.1 防爆电气设备类型 167

8.3.2 防爆电气设备标志 171

8.3.3 防爆电气设备的防爆原理 172

8.4 油库电气设备的安全选用 173

8.4.1 防爆电气设备的安全选用原则 173

8.4.2 爆炸性气体环境中电动机的安全选用 174

8.4.3 爆炸性气体环境中低压电器的安全选用 174

8.4.4 爆炸性气体环境中电气仪表的安全选用 175

8.4.5 爆炸性气体环境中电气线路的安全选用 176

8.4.6 油库电气设备的使用、安装与维护 176

8.4.7 油库电气设备的消防 179

本章小结 181

习题 183

第9章 油库PLC控制技术 185

9.1 油库PLC基础知识 185

9.1.1 油库PLC概述 185

9.1.2 油库继电器控制和PLC控制的比较 186

9.1.3 PLC的结构和工作方式 186

9.1.4 PLC的主要技术性能 187

9.1.5 PLC的主要功能 188

9.2 油库PLC基本指令及应用 188

9.2.1 PLC的结构功能 188

9.2.2 PLC的基本指令 190

9.2.3 油库注油机PLC的点动控制 192

9.2.4 油库油泵PLC的连续运行控制 193

9.3 油库PLC的操作应用 196

9.3.1 PLC手持编程器操作 197

9.3.2 给PLC写入程序 198

9.3.3 对PLC运行监控程序 200

9.3.4 三菱PLC手持编程器的使用技巧 200

9.3.5 PLC程序设计的步骤 200

9.4 油库PLC定量发油系统 201

9.4.1 PLC自控发油系统结构 201

9.4.2 PLC发油系统的发油流速控制 203

本章小结 203

习题 204

第10章 油库变频调速技术 209

10.1 油库变频器的基础知识 209

10.1.1 油库变频器的概念 209

10.1.2 变压器和变频器工作原理的比较 210

10.1.3 变频器的内部控制框图 210

10.1.4 变频器的接线端子 212

10.1.5 变频器的面板操作 216

10.1.6 变频器的运行操作 216

10.2 变频器在油库中的应用 218

10.2.1 由负载选择变频器 219

10.2.2 变频器的安装 220

10.2.3 变频器的接地 223

10.2.4 变频器与PLC主板的连接 224

10.2.5 计算机和变频器的连接 225

10.2.6 变频器电源和电机的连接 226

10.3 油库变频器控制油泵的实例 227

10.3.1 使用西门子MM440变频器控制油泵电机调速并正反转 227

10.3.2 使用PLC控制MM440变频器数字端子控制油泵电机调速并正反转 229

本章小结 230

习题 231

第11章 油库防静电及接地安全 235

11.1 静电的产生 235

11.1.1 静电概念 235

11.1.2 静电产生的原理 236

11.1.3 油品静电的产生 237

11.1.4 影响油品静电的因素 238

11.1.5 人体静电 239

11.1.6 感应起电和带电 240

11.2 静电的流散与积累 241

11.2.1 静电流散 241

11.2.2 静电积累 242

11.2.3 静电放电 243

11.3 油罐装油时的静电 243

11.3.1 发油管路中的油品静电 244

11.3.2 流出鹤管后的油品静电 244

11.3.3 油罐内静电分布规律 246

11.4 防静电的基本途径 247

11.4.1 减少静电产生 247

11.4.2 加速静电流散 249

11.4.3 避免静电放电 250

11.5 油库作业防静电的技术要求 251

11.5.1 防静电的标示规范 251

11.5.2 作业中防静电 251

11.5.3 管理中防静电 254

11.6 油库静电接地安全技术规定 254

11.6.1 静电接地一般规定 254

11.6.2 静电接地具体规定 257

11.6.3 静电接地操作流程 263

本章小结 265

习题 266

第12章 油库防雷电和电气安全接地 270

12.1 油库雷电形成与危害 270

12.1.1 雷电的形成 270

12.1.2 雷电的雷击形式及危害 270

12.1.3 遭受雷击的条件 273

12.2 油库雷电防护装置 273

12.2.1 接闪引雷 274

12.2.2 电离消雷 276

12.2.3 等电位防雷 278

12.2.4 雷电波阻侵 279

12.3 油库储油罐防雷 281

12.3.1 地面油罐的防雷 281

12.3.2 地下油罐的防雷 282

12.3.3 洞库油罐的防雷 282

12.4 油库电气安全防护 282

12.4.1 接地和接地电阻 284

12.4.2 触电 284

12.4.3 触电急救 286

12.4.4 直接接触电击防护 288

12.4.5 间接接触电击防护 288

本章小结 292

习题 293

参考文献 297

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