DCS工作原理

DCS工作原理（共11篇）

1.DCS工作原理 篇一

DCS网络专业2013个人工作总结

设备保障：叶贵平

光阴似箭，岁月如梭，转眼2013年即将过去，公司在飞速发展的道路上又踏上了崭新的征程，蓦然回首，在过去的一年里，我们公司已取得了令人瞩目的傲人成绩和辉煌成果。在分享这份喜悦的同时，我不禁掩卷沉思并总结了一年的工作情况。DCS网络专业全体员工紧随设备保障中心各级领导的正确指引，团结一致，开拓创新，很好地完成了为全厂DCS网络保驾护航的神圣使命。作为电仪专业的一名普通员工，工作中有苦有乐，偶尔有些许惆怅，但更多的是喜悦！现将2013年的工作情况总结如下：

一、严格执行电仪规章制度

认真完成每项工作任务

2013年，在设备保障中心领导的殷切关怀和大力支持下，DCS网络全体员工为确保全场设备的正常稳定运行，上下齐心协力，众志成城，较为出色的完成了每一项公司领导下达的工作任务，2013年DCS网络完成的主要任务有：完成1#焙烧炉煤气燃烧站技改工作；完成4#焙烧炉焦炉煤气燃烧站技改工作；完成热电站除盐泵、中间泵、清水泵变频技改工作；完成热电站3#4#炉一次风机变频技改工作；完成工艺在线监测仪安装投用工作；完成镓业新设备安装调试投用工作；完成新地磅网络监控电话安装调试工作；完成原料磨皮带技改工作；完成溶出冷凝水泵 变频技改工作；完成原矿破碎网络监控安装工作；完成新钢仓2#仓底出料系统接线调试工作；完成赤泥坝网络安监系统安装调试工作；完成新综合仓库监控系统安装调试工作；完成公司网络防火墙安装调试工作；完成办公楼网络优化工作；完成2#溶出、一期成品、二期成品、2#焙烧、3#焙烧UPS更换工作，完成1#-4#焙烧炉轴承温度连锁优化等重点工作。当然成绩只能属于过去，DCS网络全体员工觉不会躺在过去的功劳簿上沾沾自喜，止步不前，我们将会继续紧随公司及设备保障中心前进的步伐，不畏艰难，奋勇直前。

二、积极开展班组培训

加强应知应会学习

众所周知，DCS是我厂实现自动化控制的核心所在，DCS系统维护的好坏，不仅与各电仪设备的正常运转息息相关，更与于各车间工艺生产指标密不可分，DCS专业全体员工感到自己身上的担子很重，而我们的学识、能力和阅历与一名DCS维护人员还有一定的距离，所以我们积极响应集团号召，主动做好班组成员应知应会学习工作，做到每天一学习、每周一培训、每月一考察，坚决把集团应知应会学习工作落到实处，而且DCS还积极展开对电仪各班组成员的培训工作，通过公司配备的DCS实验室平台，定时定人定科目，对电仪各班组成员进行培训，一年来累计组织培训30余次，不仅激发了广大电仪员工的学习热情，同时也对提高和扩展员工专业知识起到了很好的推动作用。通过这一年的努力，DCS全员的整体技术水平和处理突发性事故能力有了很大的提升，在维护好设备的同时，更让我们的知识养分得以补充，这有赖于设备保障中心电仪专业一直注重员工技术能力的培养，通过多种多样的方式把技术知识养分输送给每一位员工，让大家能够独自从容地处理日常工作中出现的各类问题，正是由于如此，我们的羽翼才会日益丰满。

三、严抓班组管理建设

积极推进隐患排查

班组作为公司的一个小集体，虽然人数较少，但作为一个工作团队，亦应有完善的管理制度加以辅正。尤其是在企业竞争日益激烈的今天，节能降耗，降低成本已是各企业相互竞争的利器，谁抓好这一利器，谁就会在竞争中获得主动权。因此，班组作为企业生产日常管理维护的单元，其发挥的作用不容忽略，班组管理如何是否能上台阶，不仅仅是关乎班组自身利益，更关系到了全厂这盘棋。班组长作为班组的领头羊，其模范带头作用必不可少，班组长即是兵头也是将尾，是指挥者也是监督者，起着生产一线的指挥工作，确保工作的质量和效果。班组长要发挥主动性，充分调动全班积极性，保证安全，这是一名班组长最起码应当做到的工作。因此，在平时我便严以律己，明确自己所负的责任，不但要对工作尽心尽责，还要不断学习提升工作能力。虽然担任班组长工作已是一年有余，但我依然深感自身素养和技能水平的欠缺，一直不间断的通过于各班组的交流学习，以提高自己的综 合素质。坚服从命令，保证上级精神得到传达落实，交待清楚当天的工作任务、具体内容和进度要求；使用的机械设备、工器具的性能和操作要求等，认真做好工作记录，在安排生产任务的同时落实员工安全防范措施。2013DCS网络班组积极响应公司号召，认真开展现场、DCS控制室、网络监控等设备的隐患排查工作，真正做到有漏必有查，有查必有果，有果必记录，一年来共完成隐患排查整改工作120余条，通过这些隐患排查整改工作，大大提高了设备的稳定运行效率，为公司生产的正常稳定运行提供了强有力的保障。

四、安全工作

常抓不懈

DCS网络班组自组建以来，一直牢固树立“安全第一、预防为主、综合治理”的思想，从查漏做起、从记录做起、从点滴做起，把预防、措施、整改落实到实处，落实到平时工作的每一个环节。使员工明确岗位安全责任，自觉遵守安全规章制度，开展安全隐患综合治理等活动，构建班组安全生产的长效机制。每次检修，我们都认真审查工作票开据流程，确保员工检修安全。今年的班组安全工作目标是：各项安全规章制度执行落实，扎实有效地抓好班组劳动保护监督检查及安全隐患整改；重点抓好班组每月停车停气检修安全检查、实现班组安全零违章、零事故，努力建设安全信得过班组。

以上是我个人2013对DCS网络专业的工作总结，俗话说：“点点滴滴，造就不凡”，在以后的工作中，不管我的工作是枯燥的还是多彩多姿的，我都会和我的全体班员不断积累经验，与大家一起共同努力，勤奋的工作，刻苦的学习，积极提高专业知识和工作技能，为了公司的发展做出我应有的贡献。

2.圣诞老人科学工作原理 篇二

圣诞老人住在芬兰拉普兰地区的罗瓦涅米的圣诞老人村（Santa Claus’s House），在那里，你还能看到美丽的极光。

如果你没有时间去拜访他的话，可以给他写信，信箱地址是：Santa’s Post Office FIN – 96930 Arctic Circle， Finland.

说到圣诞老人，他的原型是一位土耳其历史上真实存在的主教，叫做圣·尼古拉斯（Saint Nicholas）。公元3世纪末，圣·尼古拉斯出生在地中海沿岸的潘特拉。他虽出身于一个富裕家庭，但从小心地善良，乐善好施，喜欢以匿名的方式赠送给当地穷人各种礼物。在公元346年去世后，他被尊称为圣人，他的生前事迹后来就逐渐演变成今天的圣诞老人传说了。

18亿份礼物

据统计，全世界人口总数约为70亿，15岁以下儿童的人口总数约为18亿，占到了世界总人口的26.8%。这么看来，圣诞老人每年就要准备18亿份礼物，他可真是大手笔！

要把18亿份礼摆放起来，可是非常占空间。假设每份礼物为边长20厘米的立方体，若是将它们叠成金字塔一样的礼物山，最终可是会堆出边长350米，高350米的巨大金字塔！比世界上最大的胡夫金字塔更大！

当然，除了数量和面积感人之外，这些礼物的重量也是非比寻常的重！假设每份礼物仅有500克（比如一瓶矿泉水，或十个鸡蛋的重量），计算一下的话，就是：

时间问题

现在最重要的问题来了——时间！虽然说越早开始送越好，但是再怎么也要等到晚上十点之后，不然孩子们根本没睡着。如果拖得太慢的话，有些等不及的小朋友第二天一大早又起床了。综合所有因素，圣诞老人最科学的工作时间，应该是12月24日晚上10点到25日早上5点这个区间啦。

这样看一下，其实也只有7个小时而已！不过好在世界各地都是有时差的，只要圣诞老人一直不停地从东向西前进，就能追上时差。当位于国际日期变更线西侧的莱恩群岛在12月24日晚上10点时，国际日期变更线东侧的库克群岛还是23日的晚上9点呢，而等到库克群岛来到25日早上5点，可是在32个小时之后。所以，虽然看上去只有7个小时，实际上圣诞老人可是有长达32个小时的时间可以用来派送礼物。

超音速驯鹿

虽然看上去时间很充裕，但是要在32个小时内送完18亿份礼物，那就意味着每小时要送5600万人！那每分钟就要送94万人！那每一秒就得送一万六千人！

让我们再来算一下，全世界的陆地面积大约为一亿万千万平方千米，除开沙漠、森林、农业用地和工业用地等等，那么就算成是陆地上大约有5%是有人住的地方。如果假设平均每一个家庭有2个15岁以下的小孩，圣诞老人就要拜访9亿户人家。如果我们把这些人家平均散布在地面上，每一个家庭的平均间隔距离也会有81米。这样一来，驯鹿要跑的全部路径约为7200万千米，如果要在32个小时里跑完，驯鹿的速度就必须是音速的1900倍！真的是超音速驯鹿！

送礼物？不，是扔礼物才对

不过以上的思考只是圣诞老人单纯绕着全世界跑了一圈所花的时间，还没有考虑送礼物的时间呢。试想一下，每次向前跑个81米就停下来，那么最高速度就必须达到音速的3800倍才能完成任务！

既然时间这么紧张，圣诞老人一定会抛弃爬烟囱这样浪费时间体力的活动。他一定是——穿墙而过！听起来似乎觉得是在搞笑，但是这种现象在自然界真的是会发生的！圣诞老人一定配备了“中微子”这样神奇的“穿越”技术！

当圣诞老人穿墙而过，直接在小朋友的房间里留下礼物时，又会产生另一个问题，如果礼物也是跟他以音速1900倍的速度运动，那么根据惯性定律，这份礼物就会以音速1900倍的礼物砸在墙上，而它的破坏力相当于24吨的炸药！

不过别担心啦，圣诞老人只需要将礼物朝后方以音速1900倍的速度丢出去！投出的速度与运动的速度互相抵消，礼物也能以速度为0的方式留下来了。

你看，就算是传说中的圣诞老人，光靠幻想与神力也完不成那么多的工作量，必须依靠精密的计算与先进的高科技，才能在圣诞节这天，顺利地给全世界的人带去幸福与快乐。

3.DCS工作原理 篇三

风机盘管控制工作原理

风机盘管控制多采用就地控制的方案，分简单控制和温度控制两种：

风机盘管简单控制：使用三速开关直接手动控制风机的三速转换与启停。

风机盘管温度控制：使用温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动控制电动两/三通阀的开闭，风机的三速转换，或直接控制风机的三速转换与启停，从而通过控制系统水流或风量达到恒温。

风机盘管系统工作原理

风机盘管主要由风机，换热盘管和机壳组成，按风机盘管机外静压可分为标准型和高静压型、按换热盘管排数可分为两排和三排，换热盘管一般是采用铜管串铝翅片，铜管外径为10～16mm，翅片厚度约0.15～0.2mm，间距2.0～3.0mm，风机一般采用双进风前弯形叶片离心风机，电机采用电容式4极单相电机、三档转速、机壳和凝水盘隔热。

风机盘管原理图-风机盘管工作及控制原理

风机盘管空调系统的工作原理

借助风机盘管机组不断地循环室内空气，使之通过盘管而被冷却或加热，以保持房间要求的温度和一定的相对湿度。盘管使用的冷水或热水，由集中冷源和热源供应，与此同时，由新风空调机房集中处理后的新风，通过专门的新风管道分别送人各空调房间，以满足空调房间的卫生要求。

风机盘管空调系统与集中式系统相比，没有大风道，只有水管和较小的新风管，具有布置和安装方便、占用建筑空间小、单独调节好等优点，广泛用于温、湿度精度要求不高、房间数多、房间较小、需要单独控制的舒适性空调中。

风机盘管工作原理没有中央空调复杂，其实我们可以把风机盘管形象的看做是一台电扇，只是这台电扇吹出来的风是我们需要的温度。目前市面上风机盘管很多，为了节约成本，很多公司会选择国产风机盘管，而采用进口中央空调主机，这样并不影响整个中央空调系统的运行和使用效果。

中央空调风机盘管机基础知识

为满足不同场合的设计选用，风机盘管种类有：卧式暗装(带回风箱) 风机盘管、卧式明装风机盘管、立式暗装风机盘管、立式明装风机盘管、卡式二出风风机盘管、卡式四出风风机盘管及壁挂式风机盘管等多种。

风机盘管机组主要由低噪声电机、盘管等组成，

盘管内的冷（热）媒水由机器房集中供给。

中央空调风机盘管按照形式分为：卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、卡式五种；

卧式风机盘管按照厚度可以分成：超薄型、普通型； 卡式风机盘管 按照有无冷凝水泵可以分成：普通型、豪华型； 中央空调风机盘管根据机组静压大小可以分成：0Pa、12Pa、30Pa、50Pa、80Pa等，这里是指机外静压； 中央空调风机盘管按照排管数量可以分成：两排管、三排管； 还有两管制和四管制之分：两管制即普通风机盘管夏季走冷水制冷，冬季走热水制热；四管制风机盘管多用于一些比较豪华场所，可以同时走热水和冷水，即可以根据需要有的房间制冷，有的房间取暖。两排管是夏季一管进冷水，一管出冷水，冬季一管进热水，一管出热水；三排管是两管进水，一管进冷水，一管进热水，同时一管出水。

主要特点

风机盘管机体结构精致，紧凑，坚固耐用，外型美观且高贵幽雅。

风机盘管采用优质镀锌板机壳，冷凝水盘采用模压工艺一体成型，无焊缝、焊点、符合防火规范的保温材料整体连接于水盘。

风机盘管体积小: 机体设计轻巧。排水管及线路安装简便，左右接管及回风方式可随时变换，以配合现场情况。机组能安装于任何空间场所。

风机盘管效率高: 先进的胀管工艺,保证了换热器铜管和铝箔的紧密接触,传热性能好；

风机盘管噪音低: 合理的风机与气流结构设计,优质的吸音保温材料,使机组噪音低于国家标准1-3dB(A)；

风机盘管能耗低: 风机与换热器合理匹配,三档可调风量,使风机用电最省。

工作原理

风机盘管主要依靠风机的强制作用，使空气通过加热器表面时被加热，因而强化了散热器与空气间的对流换热器，能够迅速加热房间的空气。风机盘管是空调系统的末端装置，其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定。通常，通过新风机组处理后送入室内，以满足空调房间新风量的需要。

但是，由于这种采暖方式只基于对流换热，而致使室内达不到最佳的舒适水平，故只适用于人停留时间较短的场所，如：办公室及宾馆，而不用于普通住宅。由于增加了风机，提高了造价和运行费用，设备的维护和管理也较为复杂。

风机盘管控制多采用就地控制的方案，分简单控制和温度控制两种。 简单控制：使用三速开关直接手动控制风机的三速转换与启停。温度控制：STC 系列温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动控制 STV 系列电动两 / 三通阀的开闭；风机的三速转换。或直接控制风机的三速转换与启停，从而通过控制系统水流或风量达到恒温的目的。

4.行走马达工作原理 篇四

中大型履带式挖掘机的机重一般都在20t以上，机器的惯性很大，在机器起步和停止的过程中会给液压系统带来比较大的冲击，因此，行走控制系统必须改善以适应这种工况。

行走马达普遍采用高速马达加行星减速机或摆线针轮减速机，而液压马达部分的回路的控制有其特点。行走马达的控制回路见图1，该马达配备了高压自动变量装置，当挂上高速挡时，回路接手动变速油口来油，推动变速阀左移，使马达变为小排量；如果行驶阻力增大致使油压升高到设定值时，油液推动变速阀右移，马达自动变为大排量低速挡，以增大扭矩。因此这种马达可以随着行走阻力的变化而自动变换挡位。

除了马达可以变速之外，对马达的控制主要由马达控制阀完成，下面结合结构原理图（见图2）分析其工作原理。

假设A口进油，马达旋转，马达控制阀动作如下：（1）打开单向阀，液压油进入马达右腔。

（2）液压油通过节流孔进入平衡阀，并使其左移，接通制动器油路，使制动器松开，这个动作还接通了马达B口的回油油路。

（3）液压油通过安全阀的中间节流孔进入缓冲活塞腔，将缓冲活塞推到左侧。如果此时系统压力超过此安全阀的设定压力（10.2MPa），安全阀将在瞬间打开，起到缓冲作用。

（4）如果马达超速（例如下坡时），泵来不及供油，则使A口压力降低，平衡阀在弹簧力作用下向右移动，关小马达的回油通道，从而限制马达的转速。

注意到行走马达控制阀内部有2个结构完全相同的安全阀（见图3和图4），它们在挖掘机开始行走以及制动时将起到重要的缓冲作用。下面分析它的工作原理。

当A 口不供油时平衡阀回到中位，由于机器惯性的影响使马达继续旋转，马达的功能转换为泵。由于平衡阀的封闭致使B口压力升高，压力油通过左安全阀中间的节流孔进入缓冲腔，推动缓冲活塞右移，同时打开左安全阀向A腔补油。当缓冲活塞移动到最右端后，B腔压力上升，左安全阀完全关闭。

如果压力进一步升高，B腔压力作用在右安全阀上，它限制了马达的最高压力（41.2MPa），此压力就是最大制动压力。

两个安全阀并联，当马达刚开始停止转动时，B腔的压力作用在左安全阀的a口（整个圆面积上），阀杆左移，将油泄到b口（注意b口与马达控制回路的 A口相通）。当缓冲活塞移到最右端后，c口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差作用下阀杆右移，左安全阀关闭。此时的压力叫做一级压力。这个过程很短暂，目的是消除B口的脉冲压力，防止A口吸空。

左安全阀完全关闭后，马达B口的压力作用在右安全阀的b口（大直径减去小直径的环形面积），将油泄到a口（注意a口与马达的A口相通），这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。

由此可以看出，尽管两个安全阀完全一样，但由于油压的作用面积不同，因此阀的开启压力也不同，组合使用后的时间—压力变化曲线见图5，这样的结构布置非常巧妙。

从整个过程分析可以看出，开始行走时该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了，起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。

5.水泵工作原理 篇五

水泵工作的目的就是把水从一个地方输送到另一个地方，或者是增加压力把原动的机械能转换成液体能量。

水泵工作原理：在打开水泵后，叶轮在泵体内做高速旋转运动(打开水泵前要使泵体内充满液体)，泵体内的液体随着叶轮一块转动，在离心力的作用下液体在出品处被叶轮甩出，甩出的.液体在泵体扩散室内速度逐渐变慢，液体被甩出后，叶轮中心处形成真空低压区，液池中的液体在外界大气压的作用下，经吸入管流入水泵内。泵体扩散室的容积是一定的，随着被甩出液体的增加，压力也逐渐增加，最后从水泵的出口被排出。液体就这样连续不断地从液池中被吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出去.

离心式水泵启动前需要先注水，当泵转动时，先时注入的水排出，导致泵内及泵与井水之间的管道内的空气体积增大，气压降低，低于外界大气压，在大气压作用下(井内水面上方大气向下压力)，井水被压到水水管内，随着泵的持续转动，地下水被抽出地面(其实是大气压把水压出地面)。

一个标准大气压能够支撑10.336m水柱.

水泵是利用一些人工的条件来增加送水高度的。

比如，在第一个抽水机所能达到的最大高度处建一个小的蓄水池，然后在此处再用一台抽水机把水向上送，即采用多级泵送水。

比如高压泵,通过增大水面上的大气压强来提高送水高度,比如将水面大气压增为两倍,送水高度便增为两倍。

或者把水泵置于楼顶，设法做到让水泵从叶轮向下直到地下的整个进水管内都充满水。

或者增大水泵功率，让水在离开叶轮向上运动时具有很大的动能，从而水就可以运动到很高处。

方法是很多的~

wenku.baidu.com/view/61cfa91cfc4ffe473368aba2.html

我想问一下离心式水泵的操作原理，既然在水泵内产生了一个低压区，为什么大气压不把水从出水管里排回去呢

这个低压区是与进水口相通的,由于低压,水就从进水口进去,水被叶轮带动旋转起来之后,由于离心的力量,被叶轮甩到了四周,由于叶轮在不停的旋转,在外周形成了高压区,由于是高压的,所以,水很难被压回去,不过也有少量的能退回去,这个称为内部泄露

6.3D打印机及其工作原理 篇六

最近几年，3D打印机的价格已经能让中小企业负担的起，从而使得重工业的原型制造环节进入办公环境完成，并且可以放入不同类型的原材料进行打印。

因为快速成型技术在市场上占据主导地位，3D打印机在生产应用方面有着巨大的潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天、牙科及医疗方面都能得到广泛的应用。

每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。

打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。目前的3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。当然受到喷打印原理的限制，打印速度势必不会很快，目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。

由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。

7.诊断卡工作原理 篇七

然后，对非关键性部件进行测试如有故障机器也继续运行，同时显示器显示出错信息当机器出现故障，尤其是出现关键性故障，屏幕上无显示时，将本卡插入扩充槽内。根据卡上显示的代码，参照您的机器是属于哪一种BIOS，再通过本书查出该代码所表示的故障原因和部位，就可清楚地知道故障所在。

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8.军用雷达的工作原理 篇八

雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。

雷达发射机产生足够的电磁能量

传感器类型，经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。

为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离公式为：S=CT/2

其中S为目标距离，T为电磁波从雷达发射出去到接收到目标回波的时间，C为

光速

雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。通过机械和电气上的组合作用，雷达把天线的小事指向雷达要探测的方向，一旦发现目标，雷达读出些时天线小事的指向角，就是目标的方向角。两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐

标雷达可以测定方位角和俯仰角。

测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，雷达测速利用了物理学中的多普勒原理：当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度，通常，具有测速能力的雷达，例如脉冲多普勒雷达，要比一般雷达复杂得多。

雷达的战术指标主要包括作用距离、威力范围、测距分辨力与精度、测角分辨力与精度、测速分辨力与精度、系统机动性等。

其中，作用距离是指雷达刚好能够可靠发现目标的距离。它取决于雷达的发射功率与天线口径的乘积，并与目标本身反射雷达电磁波的能力（雷达散射截面积的大小）等因素有关。威力范围指由最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最

小仰角及方位角范围确定的区域。

雷达的技术指标与参数很多，而且与雷达的体制有关，这里仅仅讨论那些与电子

对抗关系密切的主要参数。

根据波形来区分，雷达主要分为脉冲雷达和连续波雷达两大类。当前常用的雷达大多数是脉冲雷达。常规脉冲雷达周期性地发射高频脉冲。相关的参数为脉冲重复周期（脉冲重复频率）、脉冲宽度以及载波频率。载波频率是在一个脉冲内信号的高频振荡频率，也称为雷达的工作频率。

雷达天线对电磁能量在方向上的聚集能力用波束宽度来描述，波束越窄，天线的方向性越好。但是在设计和制造过程中，雷达天线不可能把所有能量全部集中在理想的波束之内，在其它方向上在在着泄漏能量的问题。能量集中在主波束中，我们常常形象地把主波束称为主瓣，其它方向上由泄漏形成旁瓣。为了覆盖宽广的空间，需要通过天线的机械转动或电子控制，使雷达波束在探测区域内扫描。

概括起来，雷达的技术参数主要包括工作频率（波长）、脉冲重复频率、脉冲宽度、发射功率、天线波束宽度、天线波束扫描方式、接收机灵敏度等。技术参数是根据雷达的战术性能与指标要求来选择和设计的，因此它们的数值在某种程度上反映了雷达具有的功能。例如，为提高远距离发现目标能力，预警雷达采用比较低的工作频率和脉冲重复频率，而机载雷达则为减小体积、重量等目的，使用比较高的工作频率和脉冲重复频率。这说明，如果知道了雷达的技术参数，就可

在一定程度上识别出雷达的种类。

雷达的用途广泛，种类繁多，分类的方法也非常复杂。通常可以按照雷达的用途分类，如预警雷达、搜索警戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航管雷达、引导雷达、炮瞄雷达、雷达引信、战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达以及防

撞和敌我识别雷达等。

除了按用途分，还可以从工作体制对雷达进行区分。这里就对一些新体制的雷达

进行简单的介绍。

双/多基地雷达

普通雷达的发射机和接收机安装在同一地点，而双/多基地雷达是将发射机和接收机分别安装在相距很远的两个或多个地点上，地点可以设在地面、空中平台或空间平台上。由于隐身飞行器外形的设计主要是不让入射的雷达波直接反射回雷达，这对于单基地雷达很有效。但入射的雷达波会朝各个方向反射，总有部分反射波会被双/多基地雷达中的一个接收机接收到。美国国防部从七十年代就开始研制、试验双/多基地雷达，较著名的“圣殿”计划就是专门为研究双基地雷达而制定的，已完成了接收机和发射机都安装在地面上、发射机安装在飞机上而接收机安装在地面上、发射机和接收机都安装在空中平台上的试验。俄罗斯防空部队已应用双基地雷达探测具有一定隐身能力的飞机。英国已于70年代末80年代初开始研制双基地雷达，主要用于预警系统。

相控阵雷达

我们知道，蜻蜓的每只眼睛由许许多多个小眼组成，每个小眼都能成完整的像，这样就使得蜻蜓所看到的范围要比人眼大得多。与此类似，相控阵雷达的天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元（称为阵元）组成，单元数目和雷达的功能有关，可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上，构成阵列天线。利用电磁波相干原理，通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位，就可以改变波束的方向进行扫描，故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机，完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。每个天线单元除了有天线振子之外，还有移相器等必须的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流，从而在空间辐射出不同方向性的波束。天线的单元数目越多，则波束在空间可能的方位就越多。这种雷达的工作基础是相位可控的阵列天线，“相控阵”由此得名。

有源相阵控雷达和无源相阵控雷达的区别是就是无源是只有单个或者几个发射机子阵原只能接收，而有源是每个阵原都有完整的发射和接收单元！

相控阵雷达的优点：

（1）波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，数据率高；（2）一个雷达可同时形成多个独立波束，分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能；（3）目标容量大，可在空域内同时监视、跟踪数百个目标；（4）对复杂目标环境的适应能力强；（5）抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高，即使

少量组件失效仍能正常工作。

但相控阵雷达设备复杂、造价昂贵，且波束扫描范围有限，最大扫描角为90 ～120。当需要进行全方位监视时，需配置3～4个天线阵面。

相控阵雷达与机械扫描雷达相比，扫描更灵活、性能更可靠、抗干扰能力更强，能快速适应战场条件的变化。多功能相控阵雷达已广泛用于地面远程预警系统、机载和舰载防空系统、机载和舰载系统、炮位测量、靶场测量等。美国“爱国者”防空系统的AN／MPQ-53雷达、舰载“宙斯盾”指挥控制系统中的雷达、B-1B轰炸机上的APQ-164雷达、俄罗斯C-300防空武器系统的多功能雷达等都是典型的相控阵雷达。随着微电子技术的发展传感器与检测技术，固体有源相控阵雷达得到了广泛应用，是新一代的战术防空、监视、火控雷达。

宽带／超宽带雷达

工作频带很宽的雷达称为宽带／超宽带雷达。隐身兵器通常对付工作在某一波段的雷达是有效的，而面对覆盖波段很宽的雷达就无能为力了，它很可能被超宽带雷达波中的某一频率的电磁波探测到。另一方面，超宽带雷达发射的脉冲极窄，具有相当高的距离分辨率，可探测到小目标。目前美国正在研制、试验超宽带雷达，已完成动目标显示技术的研究，将要进行雷达波形的试验。合成孔径雷达

合成孔径雷达通常安装在移动的空中或空间平台上，利用雷达与目标间的相对运动，将雷达在每个不同位置上接收到的目标回波信号进行相干处理，就相当于在空中安装了一个“大个”的雷达，这样小孔径天线就能获得大孔径天线的探测效果，具有很高的目标方位分辨率，再加上应用脉冲压缩技术又能获得很高的距离分辨率，因而能探测到隐身目标。合成孔径雷达在军事上和民用领域都有广泛应用，如战场侦察、火控、制导、导航、资源勘测、地图测绘、海洋监视、环境遥感等。美国的联合监视与目标攻击雷达系统飞机新安装了一部AN/APY3型X波段多功能合成孔径雷达，英、德、意联合研制的“旋风”攻击机正在试飞合成孔径雷达。

毫米波雷达

工作在毫米波段的雷达称为毫米波雷达。它具有天线波束窄、分辩率高、频带宽、抗干扰能力强等特点，同时它工作在目前隐身技术所能对抗的波段之外，因此它能探测隐身目标。毫米波雷达还具有攻击能力，特别适用于防空、地面作战和灵巧武器，已获得了各国的调试重视。例如，美国的“爱国者”防空导弹已安装了毫米波雷达导引头，目前正在研制更先进的毫米波导引头；俄罗斯已拥有连续波输出功率为10千瓦的毫米波雷达；英、法等国家的一些防空系统也都将采用毫米波雷达。

激光雷达

工作在红外和可见光波段的雷达称为激光雷达。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。隐身兵器通常是针对微波雷达的，因此激光雷达很容易“看穿”隐身目标所玩的“把戏”；再加上激光雷达波束窄、定向性好、测量精度高、分辨率高，因而它能有效地探测隐身目标。激光雷达在军事上主要用于靶场测量、空间目标交会测量、目标精密跟踪和瞄准、目标成像识别、导航、精确制导、综合火控、直升机防撞、化学战剂监测、局部风场测量、水下目标探测等。美国国防部正在开发用于目标探测和识别的激光雷达技术，已进行了前视／下视激光雷达的试验，主要探测伪装树丛中的目标。法国和德国正在积极进行使用激光雷达探测和识别直升机的联合研究工作。

相控阵雷达有多神？

“宙斯盾”系统的核心就是SPY—1D相控阵雷达，特别是它出众的预警搜索能力和识别能力，仿佛给妄图“独立”的台湾新领导人一根救命稻草，一把梦幻的保护伞，而相控阵雷达又再一次走进国人的视线中。说到相控阵雷达或技术，大家可能很陌生，但如果说起去年美国军方关于中国如何监测其隐型战斗机的报道，大家可能就清楚了。用一大串电视接收天线来监视天空，经济又有效，这就是最原始、最基础的雷达，相控阵雷达。

下面谈一谈雷达和相控阵雷达的发展情况。

一、雷达及其分类

雷达（Radar，即 radio detecting and ranging），意为无线电搜索和测距。它是运用各种无线电定位方法，探测、识别各种目标，测定目标坐标和其它情报的装置。在现代军事和生产中，雷达的作用越来越显示其重要性，特别是第二次世界大战，英国空军和纳粹德国空军的“不列颠”空战，使雷达的重要性显露的非常清楚。雷达由天线系统、发射装置、接收装置、防干扰设备、显示器、信号处理器、电源等组成。其中，天线是雷达实现大空域、多功能、多目标的技术关键之一；信号处理器是雷达具有多功能能力的核心组件之 雷达种类很多，可按多种方法分类：

（1）按定位方法可分为：有源雷达、半有源雷达和无源雷达。

（2）按装设地点可分为；地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。

（3）按辐射种类可分为：脉冲雷达和连续波雷达。

（4）按工作被长波段可分：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。

（5）按用途可分为：目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。

相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能，而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相比，有许多显著的优点。例如、相控阵省略了整个天线驱动系统，其中个别部件发生故障时，仍保持较高的可靠性，平均无故障时间为10万小时，而机械扫描雷达天线的平均无故障时间小于1000小时。下面主要介绍先进的相控阵雷达。

二、相控阵雷达的概况

相控阵技术，早在30年代后期就已经出现。1937年，美国首先开始这项研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部实用型舰载相控阵雷达。60年代，美国和前苏联相继研制和装备了多部相控阵雷达，多用于弹道导弹防御系统，如美国的AN/FPS-

46、AN/FPS-85、MAR、MSR，前苏联的“鸡笼”和“狗窝”等。这些都属于固定式大型相控阵雷达，其共同点：采用固定式平面阵天线，天线体积大、辐射功率高、作用距离远。其中美国的AN/FPS-85和前苏联的“狗窝”最为典型，70年代，相控阵雷达得到了迅速发展，除美苏两国外，又有很多国家研制和装备了相控阵雷达，如英、法、日、意、德、瑞典等。其中最为典型的有：美国的AN/TPN-25、AN/TPQ-37和GE-592、英国的AR-3D、法国的AN/TPN-

25、日本的NPM-510和J/NPQ-P7、意大利的RAT-31S、德国的KR-75等。这一时期的相控阵雷达具有机动性高、天线小型化、天线扫描体制多样化、应用范围广等特点。80年代，相控阵雷达由于具有很多独特的优点，得到了更进一步的应用。在已装备和正在研制的新一代中、远程防空导弹武器系统中多采用多功能相控阵雷达，它已成为第三代中、远程防空导弹武器系统的一个重要标志。从而，大大提高了防空导弹武器系统的作战性能。在21世纪，相控阵雷达随着科技的不断发展和现代战争兵器的特点，其制造和研究将会更上一层楼。

三、相控阵原理

相控阵，就是由许多辐射单元排成阵列形式构成的走向天线，各单元之间的辐射能量和相位关是可以控制的。典型的相控阵是利用电子计算机控制移相器改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间扫描仪表技术与传感器，即电子扫描，简称电扫。相位控制可采用相位法、实时法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵，在两维上排列若干辐射单元称为平面阵。辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上．这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点，能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。综上所述，相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。

四、相控阵雷达分类

相控阵雷达大体可分为两大类，即全电扫相控阵和有限电扫相控阵。全电扫相控阵又可称固定式相控阵，即在方位上和仰角上都采用电扫，天线阵是固定不动的。有限电扫相控阵是一种混合设计的天线，即把两种以上天线技术结合起来，以获得所需要的效果，起初把相扫技术与反射面天线技术相结合，其电扫角度小，只需少量的辐射单元，因此可大大降低设备造价和复杂程度。

天线阵，根据扫描情况可分为相扫、频扫、相／相扫、相／频扫、机/相扫、机／频扫、有限扫等多种体制。相扫系列利用移相器改变相位关系来实现波束电扫。频扫是利用改变工作频率的方法来实现波束电扫。相/相扫是利用移相器控制平面阵两个角坐标实现波束电扫。相／频扫是利用移相器控制平面阵一个坐标而另一坐标利用频率变化控制来实现波束电扫．机/相扫是在方位上采用机扫、仰角上采用相扫。机／频扫是在方位上采用机扫、仰角上采用频扫。

五、相控阵雷达的特点

相控阵雷达之所以具有强大的生命力，因为它优胜于一般机械扫描雷达。它具有以下特点：

（1）能对付多目标。相控阵雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时分割原理或多波束，可实现边搜索边跟踪工作方式，与电子计算机相配合，能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标，并能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。因此，适用于多目标、多方向、多层次空袭的作战环境。

（2）功能多，机动性强。相控阵雷达能够同时形成多个独立控制的波束，分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能。一部相控阵雷达能起到多部专用雷达的作用，如“爱国者”的一部多功能相控阵雷达可以完成相当于“霍克”和“奈基”－2型9部雷达的功能，而且还远比它们能够同时对付的目标多。因此，可大大减少武器系统的设备，从而提高系统的机动能力。

（3）反应时间短、数据率高。相控阵雷达可不需要天线驱动系统，波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，从而缩短了对目标信号检测、录取、信息传递等所需的时间，具有较高的数据率。相控阵天线通常采用数字化工作方式，使雷达与数字计算机结合起来，能大大提高自动化程度，简化了雷达操作，缩短了目标搜索、跟踪和发控准备时间，便于快速、准确地实施畦达程序和数据处理。因而可提高跟踪空中高速机动目标的能力。

（4）抗干扰能力强。相控阵雷达可以利用分布在天线孔径上的多个辐射单元综合成非常高的功率，并能合理地管理能量和控制主瓣增益，可以根据不同方向上的需要分配不同的发射能量，易于实现自适应旁瓣抑制和自适应抗各种干扰，有利于发现远离目标和小雷达反射面目标（如隐形飞机），还可提高抗反辐射导弹的能力。

（5）可靠性高。相控阵雷达的阵列组较多，且并联使用，即使有少量组件失效，仍能正常工作，突然完全失效的可能性最小。此外，随着固态器件的发展，格控阵雷达的固态器件越来越多，甚至已生产出全固态儿控阵雷达，如美国的。“爱国者”雷达，其天线的平均故障间隔时间高达15万小时，即使有10％单元损坏也不会影响雷达的正常工作。

9.压力变送器工作原理分析 篇九

关键词：压力变送器；工作原理；分析

压力变送器除了能将非电量转换成可测量的电量外，还具有一定的放大作用。近年来，越来越多的仪器、仪表和工业自动化领域需要进行自动控制和集中检测，所以对压力变送器的需要量增多，同时对产品的精度、稳定性和价格的要求也趋于严格。在目前国内市场上，相继出现过电阻式、扩散硅式、陶磁式压力变送器，并逐步占据了大量的市场位置。本文特意对压力变送器的工作原理进行分析，以期对大家有一些帮助。

一、压力变送器的基本介绍

（一）基本概念。压力变送器用于检测流体的压力（实际上是压强），并进行远程信号传送，信号传送到二次仪表或者计算机进行压力控制或监测的一种自动化控制前端元件，主要由压力传感器、测量电路和过程连接件三部分组成。它能将压力传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。在国内，目前在小型自动化控制方面运用的压力变送器一般基于压阻式原理，也就是压敏电阻受压后产生电阻变化，通过放大器放大并采用标准压力标定，即可进行压力检测。

（二）基本优点。第一，设置方便，可实现多点控制。如果检测出的压力信号是连续信号，就可任意设置压力，只需对电控部分进行设定。第二，可以实现压缩机运行高级控制，延长压缩机寿命。通过运用变频技术，能让压缩机运行更平稳，大量减少启动次数，延长使用周期，而且更加环保节能。第三，提供控制精度，元件可靠性更好。压力变送器的检测精度相对于压力开关高出数倍，控制精度自然就相应地得到提高，因为采用的敏感元件为非机械结构，基本上不再需要维护，能够降低损坏率。

二、压力变送器的工作原理

（一）电阻应变片式压力变送器

1、基本概述。电阻应变式压力变送器大信号输出，不锈钢结构，具有线性度高、迟滞误差小、温度性能好、工作稳定、量程广、耐腐蚀等特点，主要在国防和工业自动化等领域被广泛使用。它的重要组成部分是一种电阻应变片，这种敏感器件可以将被测件上的应变变化转换成为一种电信号。2、工作原理。吸附在基体材料上，金属电阻应变片的应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。通常情况下，是将应变片采用特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，随着基体受力发生应力变化后，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。在运用时，电阻的取值范围要格外注意，阻值太小，所需的驱动电流太大，同时不断发热会致使应变片的温度过高，导致应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力就会降低。

（二）扩散硅压力变送器

1、基本概述。扩散硅压力变送器的压力检测元件采用进口扩散硅或者陶瓷芯体，传感器信号经高性能电子放大器转换成0-10mA或4-20mA统一输出信号。这种压力变送器可替代传统的远传压力表、霍尔元件、差动变送器，并具有DDZ-Ⅱ及DDZ-Ⅲ型变送器性能。扩散硅压力变送器具有强大的使用性能，不但能与各种型号的动圈式指示仪、数字压力表、电子电位差计配套使用，也能与各种自动调节系统或计算机系统配套使用。2、工作原理。当介质的压力信号作用于传感器时，压力传感器就将压力信号转换成电信号，经差分放大和输出放大器放大，最后经V/A电压电流转换成与被测介质的液位压力成线性对应关系的4-20mA标准电流输出信号。

（三）陶瓷压力变送器

1、基本概述。陶瓷材料的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动是被大家公认的。陶瓷的工作温度范围位于-40～135℃之间，具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，不仅输出信号强，而且能够保持长期的稳定性能。这样的高特性、低价格优势，将促使陶瓷传感器将成为以后的发展方向。2、工作原理。抗腐蚀的陶瓷压力变送器的压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使陶瓷膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在其背面连接成一个惠斯通电桥。压敏电阻的压阻效应能够使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，2.0/3.0/3.3mV/V的标准信号是根据压力量程的不同来标定的，可以和应变式传感器相兼容。传感器通过激光标定，具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。

三、压力变送器工作时的注意事项

1、变送器上切勿使用高于36V的电压，容易导致损坏。2、变送器切勿用硬物碰触膜片，会损坏隔膜片。3、被测介质不能结冰，否则传感器元件隔离膜片容易损伤，导致变送器破坏。4、在测量蒸汽或其他高温介质时，其温度不应超过变送器使用时的极限温度，否则必须使用散热装置。5、在测量蒸汽或其他高温介质时，为使变送器和管道连在一起，应使用散热管，并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸气时，散热管中要注入适量的水，以防过热蒸汽直接与变送器接触，致使损坏传感器。6、在压力传输过程中，应注意几点：变送器与散热管连接处不可漏气；在打开阀门时要小心，以免被测介质直接冲击、损坏传感器膜片；必须保持管路畅通，避免管道中的沉积物弹出并损坏传感器膜片。

四、结语

随着对压力变送器的工作原理和注意事项的进一步深入研究，它在工业生产的运用势必越来越广泛。虽然他在在各行业中得到广泛应用，并获得必定的经济效益，但其技能水平与国外同类产物比较还有必定的距离，我国压力变送器职业仍存在一些缺点，阻止了压力变送器职业的展开，加大压力变送器的工作原理和存在问题的分析，自然就可以解决这种不良状况的存在。

参考文献：

[1]陈广庆.一种新型的智能压力变送器[J].工矿自动化.2009.10.

10.直流电机工作原理 篇十

直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。

直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。

11.发电机工作原理 篇十一

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发电机工作原理xs

<一> 发电机概述

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。<二>发电机的分类可归纳如下：

发电机分：直流发电机和交流发电机

交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用)

交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。

<三>发电机结构及工作原理

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。

定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。

转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

〃 主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。

〃 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。

〃 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。

〃 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

直流发电机的工作原理

直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线

圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。因为，电枢在转动过程中，无论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。

从基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可工作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机，如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机。同一台电机，能作电动机或作发电机运行的这种原理．在电机理论中称为可逆原理。

汽轮发电机原理

蒸汽机利用高温高压的蒸汽膨胀做功，通过连杆、曲柄将活塞的往复运动转变为主轴的旋转运动，带动发电机发电。

蒸汽轮机是用蒸汽来推动轮机转动的，它运转的基本原理和常见的风

车相似，蒸汽轮机是由一个中央很厚的钢盘及钢盘外沿有很多密排的叶片组成的主体结构。从锅炉里出来的高压过热蒸汽从喷嘴喷到叶片上时，轮机就转动起来，蒸汽速度越大，轮机转动得越快（也就是蒸汽的内能在喷射中变成蒸汽的动能，它的动能又转变为机轴旋转的机械能）。

水轮发电机的安装结构形式通常由水轮机的型式确定。主要有以下几种型式:

1)卧式结构 卧式结构的水轮发电机通常有冲击式水轮机驱动。

2)立式结构 国产水轮发电机组广泛采用立式结构。立式水轮发电机组通常由混流式或轴流式水轮机驱动。立式结构又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。

3)贯流式结构 贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。

新型水冷式交流发电机原理和应用

水冷式交流发电机利用水来代替风扇进行冷却。交流发电机主要的发热部位是定子，水冷式交流发电机重点冷却部分就是定子及线圈绕组。发电机的前端盖和后端盖用铝材制造，开有水道槽。定子及线圈绕组用合成树脂固定密封，定子与转子之间有铝质围板与水道隔离。

水道与进水管和出水管连通，进水管和出水管分别与发动机冷却水系统连通。

这样，当发动机运转时，冷却水在发动机水泵的带动下循环流动，通过发电机壳体，可以有效地冷却定子线圈绕组、定子铁芯，同时也冷却转子、内藏式调节器和轴承等其它发热零部件。

水冷式交流发电机与风冷式交流发电机相比，内部构造复杂了，防漏密封要求提高了，成本也会增加。同时因联接水管的问题，安装布置也受到诸多限制，自由度减少了。但是，水冷式交流发电机的发电及低噪声性能，是风冷式交流发电机无法比拟的。

首先，水冷式交流发电机具有良好的低速充电特性。我们知道，在交流发电机的电流特性曲线上有一个“拐点”，即超过所谓“0安培速度”之后才会有电流产生，电流上升到一定程度才能充电。在哪个转速以上才出现“拐点”和达到可充电电流与励磁电流的大小相关。由于水冷式交流发电机大幅度抑制了定子、转子及调节器的温升，可以相应提高励磁电流，励磁电流越大输出电压也越高，因此当水冷式交流发电机低速转动时也会有良好的充电表现，这种低速充电性能对城市用车的正常使用相当重要。

第二，水冷式交流发电机具有低噪声。由于省略了风扇，所以不存在发电机风扇发出的噪声。据介绍在3500转/分时，水冷式交流发电机与风冷式交流发电机相比，噪声要低15分贝。

水冷式交流发电机的优点被看好，认为是汽车发电机的发展方向。有人认为在12伏特汽车中，2500瓦以下适宜用风冷式交流发电机，2500