電工絕活 之 電工速算速查圖

前言

　　數(shù)學(xué)是科學(xué)技術(shù)中一門重要的基礎(chǔ)性學(xué)科。在其發(fā)展過程中，它不僅形成了自身完美嚴(yán)密的理論體系，而且成為一切科學(xué)技術(shù)必需的研究手段和工具。數(shù)學(xué)作為一種創(chuàng)造性活動(dòng)，還具有藝術(shù)的特性，這就是美的追求。英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家和哲學(xué)家羅素（Bertrand RLlssell，1872～1970）說過：“數(shù)學(xué)不僅擁有真理，而且擁有至高無上的美，一種冷峻嚴(yán)肅的美，即就像是一尊雕塑……這種美沒有繪畫或音樂那樣華麗的裝飾，它可以純潔到崇高的程度，能夠達(dá)到嚴(yán)格的只有最偉大的藝術(shù)才能顯示的完善境界?！绷_素說到的是一種形式高度抽象的美，即邏輯形式與結(jié)構(gòu)的完美。數(shù)學(xué)創(chuàng)造過程中，想象與直覺的運(yùn)用也提供了數(shù)學(xué)美的源泉，這種以簡(jiǎn)潔與形式完美為目標(biāo)的追求是數(shù)學(xué)影響于人類文化的又一個(gè)重要因素。此外，在數(shù)學(xué)的進(jìn)化過程中，幾乎沒有發(fā)生過徹底推翻前人建筑的情況，因此有的數(shù)學(xué)史家認(rèn)為：“在大多數(shù)的學(xué)科里，一代人的建筑為下一代人所拆毀，一個(gè)人的創(chuàng)造被另一個(gè)人所破壞；唯獨(dú)數(shù)學(xué)，每一代人都在古老的大廈上添加一層樓?！边@種說法雖然有些絕對(duì)，但卻形象地說明了數(shù)學(xué)這幢大廈的累積特性?！　”娝苤?，電工技術(shù)領(lǐng)域中涉及的計(jì)算問題繁多且較復(fù)雜，具體計(jì)算時(shí)引用的定律公式多且計(jì)算過程煩瑣，而且往往要求在現(xiàn)場(chǎng)（安裝、檢修、整改、評(píng)估）快速算出實(shí)用有效的結(jié)果。因此“速算”是電工、電氣技術(shù)人員必備的計(jì)算技能?！稊?shù)學(xué)小詞典》中講：速算通常指根據(jù)某些數(shù)的特點(diǎn)，利用特殊的運(yùn)算規(guī)律，把一些較繁的算法簡(jiǎn)便化?！八銏D”也叫諾模圖（no-mogram），是由若干有標(biāo)尺的線條所組成的運(yùn)算圖，表示某個(gè)數(shù)學(xué)公式中所含變量之間的函數(shù)關(guān)系。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們往往利用算圖直接從已知量的數(shù)值，求出未知量的數(shù)值，而不需要進(jìn)行具體計(jì)算。因此，當(dāng)用同一個(gè)公式進(jìn)行多次計(jì)算時(shí)，應(yīng)用算圖就可以節(jié)省時(shí)間和減輕計(jì)算工作；同時(shí)，也可以利用算圖來對(duì)精確計(jì)算結(jié)果作近似校核。常見的算圖有函數(shù)圖尺、鄰接尺、網(wǎng)絡(luò)圖、共線圖、列線圖等。由于算圖使用方便、求解迅速，可避免大量的重復(fù)計(jì)算過程，而且容易掌握，不會(huì)出錯(cuò)，直觀性好，便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用等，因此在機(jī)械、電氣工程技術(shù)上得到廣泛的應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書集教材、圖集、科普三類科技書的特點(diǎn)和作用于一身，用算圖剖解電工技術(shù)領(lǐng)域中的難、繁計(jì)算問題。從眾多電工手冊(cè)、書籍、雜志中精選出的300幅算圖，大多出自中外電氣工作者中的“大家手筆”，其科技含量高、實(shí)用價(jià)值高、行之有效，實(shí)屬難得之寶典。本書主要內(nèi)容分為兩部分。第一章經(jīng)典諾模圖，包括：鄰接尺；N形算圖；三軸相交圖；川形算圖；四平行軸算圖，復(fù)合算圖；列線圖。第二章相關(guān)曲線圖，包括：照明燈、電動(dòng)機(jī)、變壓器、輸電線路技術(shù)參數(shù)間關(guān)系曲線圖；熱繼電器、熔斷器、低壓斷路器的保護(hù)特性曲線圖。    本書可供直接從事電工作業(yè)的技術(shù)工人、工程技術(shù)人員及生產(chǎn)管理人員學(xué)習(xí)參考；可指導(dǎo)剛參加工作的電氣技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)踐工作；可作為進(jìn)網(wǎng)作業(yè)電工、職高技校電工專業(yè)學(xué)生的培訓(xùn)教材。

書籍目錄

前言第一章 經(jīng)典諾模圖  第一節(jié) 鄰接尺    1-1-1 導(dǎo)線直徑和截面積    1-1-2 漆包銅線直徑和英規(guī)線號(hào)    1-1-3 無線電波的波長和頻率    1-1-4 絕對(duì)電平    1-1-5 相對(duì)電平    1-1-6 根據(jù)無功和有功電能表讀數(shù)之比值測(cè)算功率因數(shù)    1-1-7 配電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)值速算    1-1-8 工頻電容器的容抗    1-1-9 立式車床、臥式鏜床、搖臂鉆床、龍門銑床主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率    1-1-10 遠(yuǎn)紅外線的輻射通量  第二節(jié) N形算圖    1-2-1 交流電功率和功率因數(shù)    1-2-2 供電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)    1-2-3 用電流表測(cè)算異步電動(dòng)機(jī)的自然功率因數(shù)    1-2-4 測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組電阻換算繞組的溫度    1-2-5 測(cè)判單級(jí)離心泵的揚(yáng)程    1-2-6 閥型避雷器非線性系數(shù)    1-2-7 計(jì)算抑制繼電器電弧的最佳阻容組合數(shù)值    1-2-8 40mm×4mm扁鋼接地體的接地電阻    1-2-9 用兩只單相功率表測(cè)算三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)    1-2-10 架空線的狀態(tài)方程式    1-2-11 架空線路的極限檔距    1-2-12 角度法觀測(cè)架空線弛度時(shí)置儀器的觀測(cè)角    1-2-13 檔端角度法觀測(cè)架空線弛度的使用范圍  第三節(jié) 三軸相交圖    1-3-1 并聯(lián)電阻、電感和串聯(lián)電容的等效值    1-3-2 電感與電容并聯(lián)電路中的總電抗    1-3-3 電阻、電感與電容并聯(lián)電路中的阻抗    1-3-4 電阻、電感、電容并聯(lián)電路中的相位差    1-3-5 星形接法電容器電容量的測(cè)量    1-3-6 直流電流表的分流器    1-3-7 直流電壓表的倍率器    1-3-8 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的代用電路    1-3-9 房間的室空腔系數(shù)    1-3-10 通風(fēng)空調(diào)工程中風(fēng)道當(dāng)量直徑的確定  第四節(jié) 川形算圖    1-4-1 測(cè)算銅鋁線在20℃時(shí)的直流電阻值    1-4-2 與扁銅線相當(dāng)?shù)膱A銅線直徑    1-4-3 電流、電流密度和導(dǎo)線直徑    1-4-4 電阻和電感串聯(lián)電路中的相位差    1-4-5 電阻、電感、電容串聯(lián)電路中的相位差    1-4-6 工頻串、并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)    1-4-7 熱敏電阻在某一溫度時(shí)的阻值    1-4-8 不同溫度時(shí)測(cè)得絕緣電阻換算到75℃的阻值    1-4-9 測(cè)得電容器絕緣電阻換算到20℃時(shí)的阻值    1-4-10 常用材料的電流透入深度    1-4-11 圓截面熔絲及導(dǎo)線的熔斷電流    1-4-12 直流電磁鐵的電磁吸力    1-4-13 交流電路中電感的感抗    1-4-14 工頻電源并聯(lián)補(bǔ)償電容器的無功功率    1-4-15 用電壓表和電流表測(cè)量單相電力電容器的電容量    1-4-16 用電壓表和電流表測(cè)量電感線圈的電感    1-4-17 用有功和無功電能表測(cè)算功率因數(shù)    1-4-18 負(fù)荷為三相380V時(shí)不同功率因數(shù)下的計(jì)算電流    1-4-19 負(fù)荷為單相220V時(shí)不同功率因數(shù)下的計(jì)算電流    1-4-20 低壓380／220V三相四線制線路的負(fù)荷矩    1-4-21 低壓380／220V兩相三線制線路的負(fù)荷矩    1-4-22 低壓220V單相照明線路的負(fù)荷矩    1-4-23 36V安全電壓線路的負(fù)荷矩    1-4-24 直流線路的負(fù)荷矩    1-4-25 點(diǎn)光源的點(diǎn)照度計(jì)算    1-4-26 消除交流接觸器剩磁的并聯(lián)電容值    1-4-27 工業(yè)用電阻爐電熱元件的計(jì)算    1-4-28 感應(yīng)電爐無功功率補(bǔ)償容量的計(jì)算    1-4-29 單相電容電動(dòng)機(jī)電容量的估算    1-4-30 三相異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的計(jì)算    1-4-31 異步電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻降壓起動(dòng)的電阻值    1-4-32 低壓電動(dòng)機(jī)無功就地補(bǔ)償容量的計(jì)算    1-4-33 三相電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行時(shí)工作電容器的容量計(jì)算    1-4-34 外圓磨床砂輪電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算    1-4-35 起重電動(dòng)機(jī)額定功率的確定    1-4-36 籠型異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)限流電阻的計(jì)算    1-4-37 低壓并聯(lián)電力電容器的工作電流計(jì)算    1-4-38 集中補(bǔ)償所需補(bǔ)償無功功率的計(jì)算    1-4-39 電力變壓器有功最佳負(fù)載率的計(jì)算    1-4-40 變壓器功率損失及損失率的計(jì)算  第五節(jié) 四平行軸算圖    1-5-1 載流線圈的電感量計(jì)算    1-5-2 兩載流線圈的互感系數(shù)計(jì)算    1-5-3 三電阻(電感感抗)并聯(lián)或三電容串聯(lián)的等效值    1-5-4 交流電路的有功功率和無功功率計(jì)算    1-5-5 配電線路的負(fù)荷電流計(jì)算    1-5-6 低壓配電線路中銅鋁導(dǎo)線的等效長度換算    1-5-7 三相異步電動(dòng)機(jī)額定電流的計(jì)算    1-5-8 三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組每槽導(dǎo)線數(shù)的計(jì)算    1-5-9 三相異步電動(dòng)機(jī)改壓時(shí)繞組導(dǎo)線直徑的計(jì)算    1-5-10 單速電動(dòng)機(jī)改雙速電動(dòng)機(jī)時(shí)繞組導(dǎo)線直徑的計(jì)算    1-5-11 常用漆包線替代的計(jì)算    1-5-12 直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)計(jì)算  第六節(jié) 復(fù)合算圖    1-6-1 圓導(dǎo)線的電阻和電導(dǎo)計(jì)算    1-6-2 溫度變化引起金屬材料的電阻增量計(jì)算    1-6-3 電阻三角形聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)換為星形聯(lián)結(jié)時(shí)的等效換算    1-6-4 電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量計(jì)算    1-6-5 電感線圈的品質(zhì)因數(shù)計(jì)算    1-6-6 平板電容器的電容計(jì)算    1-6-7 圓柱形電容器的電容計(jì)算    1-6-8 線繞電阻器的熱噪聲有效電壓計(jì)算    1-6-9 直流磁路的磁阻計(jì)算    1-6-10 直流磁路的磁通計(jì)算    1-6-11 小型單相變壓器二次繞組導(dǎo)線直徑計(jì)算    1-6-12 根據(jù)定子鐵心尺寸估算電動(dòng)機(jī)功率    1-6-13 電動(dòng)機(jī)定子繞組線圈槽滿率計(jì)算    1-6-14 籠型電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)的判定    1-6-15 電動(dòng)機(jī)的有功功率、視在功率和無功功率計(jì)算    1-6-16 直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流計(jì)算    1-6-17 工頻感應(yīng)加熱爐的功率計(jì)算    1-6-18 無功功率的補(bǔ)償容量計(jì)算    1-6-19 三相功率因數(shù)cosφ的計(jì)算    1-6-20 380V三相穿管敷設(shè)銅芯配電線路的電壓損失率計(jì)算    1-6-21 380V三相穿管敷設(shè)鋁芯配電線路的電壓損失率計(jì)算    1-6-22 6kV架空線路的導(dǎo)線截面積計(jì)算    1-6-23 觀測(cè)架空線弛度值的計(jì)算    1-6-24 平視法觀測(cè)架空線弛度的適用范圍    1-6-25 角度法觀測(cè)弛度，儀器置于中線下方偏轉(zhuǎn)a角測(cè)定兩邊線時(shí)，視角可不調(diào)整的條件    1-6-26 根據(jù)觀測(cè)檔的弛度誤差△fc求耐張段線長調(diào)整量△L時(shí)的計(jì)算常數(shù)A、B值  第七節(jié) 列線圖    1-7-1 并聯(lián)電阻和串聯(lián)電容的計(jì)算    1-7-2 工業(yè)電阻爐圓線材電阻絲長度的計(jì)算    1-7-3 圓截面直導(dǎo)線段的電感計(jì)算    1-7-4 圓環(huán)的電感計(jì)算    1-7-5 電纜橋架直線安裝時(shí)膨脹節(jié)點(diǎn)板間隙選定    1-7-6 熱繼電器反復(fù)短時(shí)工作允許操作次數(shù)的選用    1-7-7 鋼管接地體的接地電阻計(jì)算    1-7-8 扁鋼接地體的接地電阻計(jì)算    1-7-9 40mm×4mm扁鋼接地體的流散電阻計(jì)算    1-7-10 環(huán)形布置垂直鋼管接地體的總流散電阻計(jì)算    1-7-11 埋地水管自然接地體流散電阻計(jì)算    1-7-12 車床主軸電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率計(jì)算    1-7-13 卷揚(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率計(jì)算    1-7-14 拖動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算    1-7-15 電機(jī)軸承潤滑脂的換脂周期    1-7-16 確定低壓電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償電容器容量的計(jì)算    1-7-17 確定低壓電網(wǎng)無功補(bǔ)償電容器容量的計(jì)算    1-7-18 變電站負(fù)荷特性的計(jì)算    1-7-19 變壓器過負(fù)荷時(shí)間和倍數(shù)的確定    1-7-20 在不同負(fù)載系數(shù)情況下變壓器功率損失系數(shù)    1-7-21 在不同負(fù)載系數(shù)情況下變壓器損失率系數(shù)    1-7-22 直流電抗器Id2L與鐵心質(zhì)量的關(guān)系    1-7-23 供電電網(wǎng)中功率和功率因數(shù)的關(guān)系    1-7-24 確定400V電網(wǎng)供電電纜線截面積    1-7-25 確定400V電網(wǎng)供電架空導(dǎo)線截面積    1-7-26 10kV電網(wǎng)供電電纜線截面的確定    1-7-27 10kV電網(wǎng)供電架空導(dǎo)線截面的確定    1-7-28 高壓架空線任一點(diǎn)垂度的計(jì)算    1-7-29 架空線的線長誤差率與弛度誤差率概略估算    1-7-30 耐張桿跳線安裝長度的確定    1-7-31 架空輸電線路桿塔拉線坑位及拉線長度的確定第二章 相關(guān)曲線圖

章節(jié)摘錄

　　高壓汞燈（熒光高壓汞燈，或稱高壓水銀熒光燈）是一種水銀蒸氣氣體放電燈，主要構(gòu)成部分是放電管。放電管是由耐高溫的石英玻璃制成短的管子，放電管內(nèi)裝有主電極和輔助電極。在放電管外為了保溫和避免外界對(duì)放電管的影響，有一個(gè)硬質(zhì)硼硅酸鹽玻璃（這種玻璃耐高溫沖擊和大氣雜質(zhì)的腐蝕）制成的外玻泡。外玻泡內(nèi)裝有附加電阻和電極的引線，并充有二氧化碳；外玻泡的內(nèi)壁涂以熒光質(zhì)（涂熒光質(zhì)主要是為了改善光色，對(duì)發(fā)光效率來說一般沒有提高），便構(gòu)成熒光高壓汞燈。高壓汞燈工作時(shí)是弧光放電，具有下降的伏安特性，故必須串接鎮(zhèn)流器。自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈是利用鎢絲作鎮(zhèn)流器，并將鎢絲裝入高壓汞燈的外玻泡內(nèi)，工作時(shí)，鎮(zhèn)流鎢絲一方面限制放電管的電流，另一方面發(fā)射可見光。鎢絲所發(fā)的光主要是紅色部分，所以可以改善熒光高壓汞燈的光色。為了使鎢絲在燈泡中發(fā)光均勻，鎢絲圍繞放電管安裝。故自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈不再需要另外的鎮(zhèn)流器?！　「邏汗療艄ぷ鲿r(shí)，燈內(nèi)汞蒸汽分壓力為1at（98kPa）或更高一些。由于在放電中汞原子密度增加，輻射主要由熱激發(fā)和熱電離產(chǎn)生；由于原子間相互作用加強(qiáng)，能級(jí)發(fā)生變化，共振幅射線的頻率發(fā)生變化，所以輻射的線光譜變寬。此外，增加了由離子和電子的復(fù)合發(fā)光形成的連續(xù)光譜，和包括原子的逐次激發(fā)（原子從共振激發(fā)態(tài)躍遷到更高的能級(jí)，因而發(fā)生高能級(jí)間的躍遷）產(chǎn)生的可見光，結(jié)果提高了發(fā)光效率。當(dāng)壓力提高到數(shù)個(gè)大氣壓時(shí)，高壓汞燈的發(fā)光效率可達(dá)到50～60m／w?！　【€路電壓變化時(shí)，高壓汞燈的工作參數(shù)將發(fā)生變化。圖2-9所示為400w高壓汞燈各參數(shù)隨供電電壓變化的曲線，這是在供電電壓緩慢變化的情況下得出的。當(dāng)供電電壓急劇降低時(shí)，高壓汞燈的電流降低而燈的電壓上升，在降低了的線路電壓下，燈泡電壓就顯得過高，這樣在電流經(jīng)過零值后再著火就很困難而熄滅。高壓汞燈對(duì)電壓急劇下降的耐受能力與燈泡電壓和供電電壓之間的比例有關(guān)，比例大耐受能力小。對(duì)自鎮(zhèn)流高壓汞燈，供電電壓升高時(shí)，燈的壽命減小，因?yàn)楣╇婋妷荷邥r(shí)加于鎮(zhèn)流鎢絲上的電壓較大。總之，供電電壓的變化不宜大于±5％。

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