电气工程及其自动化专业英语 课件 -前言、Chapter 1 Power Generation System、Chapter 2 Transmission system

电气自动化专业英语

EnglishinElectricAutomation1上课要求1、带手机，安装“有道”词典；2、带纸笔，严禁携带其他参考资料；3、灵活学习，不死记硬背；4、掌握“意译”的小技巧；5、注意英文翻译的细节问题。5、注意英文翻译的细节问题（1）数字方面对于纯粹属于计量或统计范畴的数值，无论原文是否使用阿拉伯数字，译文一般用阿拉伯数字。

例：原文“654,321,000”，译文中照抄“654,321,000”即可。原文用英文数字或罗马数字表示的，除纯粹属于计量或统计范畴的数值的情况外，译文用汉字。

例：原文“ChapterII”，可译为“第二章”，不能译为“第2章”

5、注意英文翻译的细节问题（1）数字方面对于纯粹属于计量或统计范畴的数值，无论原文是否使用阿拉伯数字，译文一般用阿拉伯数字。对于万以上数字，中文一般以“万”和“亿”为单位。

例：原文“654,321,000”，译文中照抄“654,321,000”即可。fiftymillionhalfabillionfivetrucks3-4percentfivepercentagepoints5000万5亿5辆卡车3%~4%5个百分点练习5、注意英文翻译的细节问题（1）数字方面在原文中，数字如作为词素构成固定的词、词组、惯用语、缩略语、具有修辞色彩的语句，以及邻近两个数字连用表示概数的情况，则译文中可使用汉字；整数一至十，如果不是出现在具有统计意义的一组数字中，可以用汉字，但要照顾到上下文以便求得局部体例上的一致。

quarter→四分之一threetofourpeople→三四人ThirdWorld→第三世界severalthousandpeople→几千人fourorfivehundredwelloversixty50-oddyearsoldalittleover30yearsold练习：例：5、注意英文翻译的细节问题（2）人名方面

除另有特别规定外，对于原文中的人名一般都是要求翻译的，翻译时可以借助外文词典、人名词典或其他工具。在资料翻译中，译员应该力争将人名准确地翻译出来，尤其是一些国际上较为著名的人物，例如联合国秘书长、几个主要大国的国家元首或政府首脑，历史上有名的大科学家、大文学家等，还要注意与港澳台地区的译法有所区别。对于一些一般人不太熟悉的人名，则需要借助相关的工具进行斟酌考虑用词，以符合读者的阅读习惯，给大家一个专业的印象。

5、注意英文翻译的细节问题（2）人名方面练习：

JoshuaJamesPattersonBeethovenWallace&GromitFarewelltoStuartgonewiththewindDonaldTrumpDonaldDuck超级无敌掌门狗约书亚詹姆斯·帕特森贝多芬别了，司徒雷登飘（乱世佳人）唐纳德·特朗普唐老鸭5、注意英文翻译的细节问题（3）机构和公司名称方面练习：CIGREGeneralMotorsorporation国际大电网会议WandaPlaza万达广场通用汽车公司WAL-MARTSTORESEvergrandeGroup沃尔玛超市恒大集团StateGrid国家电网公司PresidentofPRC中华人民共和国主席Tsinghua清华大学5、注意英文翻译的细节问题（4）地名方面

除另有特别规定外，对于原文中的地名一般都是要求翻译的，要将地名按照通用的习惯说法准确地翻译出来，尤其是著名的大城市，几个主要大国的州（省）一级名称。有些小地名字典上查不到可以自译，可在地名译文首次出现时将原文加括号附在词后。练习：Geneva日内瓦BernVatican伯尔尼梵蒂冈GreatBraitain大不列颠5、注意英文翻译的细节问题（5）货币符号商务或外贸合同文件中经常会出现货币符号的缩写，这些货币符号一般也需要翻译出来。例句：Themanwasasking￡5forthethyristor,butIknockeditdownto￡4.50练习：Thepricewasknockeddownto＄3.Perhapshe‘llknockthepricedownalittleiftheglassisbroken。思考：货币符号还有哪些？5、注意英文翻译的细节问题（6）倍数问题：倍数增加问题。“increased3times/folds”，“increasedby3times”，“increaseto3times”以及“increasebyafactorof3”，均应译为“增加到3倍”，或“增加2倍”，而不应译为“增加3倍”。“Ais3timesasgreat（long，much，…）asB”，“Ais3timesgreater（longer，more，…）thanB”，“Ais3timesthesize（length，amount，…）ofB”，均应译为“A的大小（长度，数量，……）是B的3倍”，或“A比B大（长，多，……）2倍”，而不应译为“A比B大（长，多，……）3倍”。5、注意英文翻译的细节问题（6）倍数问题：倍数减小问题。“decrease3times/folds”；“decreaseby3times”；“decreasebyafactorof3”均应译为“减少到1/3”，或者“减少2/3”。“Ais3timesassmall（light，slow，…）asB”，“Ais3timessmaller（lighter，slower，…）thanB”，均应译为“A的大小（重量，速度，……）是B的1/3”，或者“A比B小（轻，慢，……）2/3”，而不应译为“A比B小（轻，慢，……）3倍”。增加用倍数表示，减少用分数表示。目录Introduction1.1GeneratingElectricCurrents1.2ElectricPowerStation1.3SynchronousGeneratorVoltageControl1.4MotorApplicationsinPowerPlants1.5Chapter1PowerGenerationSystem 1.1Introduction1. electricitygeneration[ɪˌlekˈtrɪsətiˌdʒenəˈreɪʃn]n.发电2. electricitytransmission[ɪˌlekˈtrɪsətitrænzˈmɪʃn]n.输电3. reciprocatingengine[ri'siprəkeitiŋˈendʒɪn]n.往复式引擎4. permanentmagnet[ˈpɜːmənəntˈmæɡnət]n.永久磁铁Generator[ˈdʒenəreɪtə(r)]n.发电机photoelectric[,fəutəui'lektrik]adj.光电的7. ironcore[ˈaɪənkɔː(r)]n.铁芯8. turbine['tə:bain,-bin]n.涡轮机9. thermalenergy[ˈθɜːm(ə)l]n.热能10. condense[kən'dens]v.使凝结11. component[kəm'pəunənt]n.元件、器件If

youbring

a

（）

near

a

compass

and

move

it

around,thecompasswillreact.

permanent

magnetironcorereciprocatingenginePowerfactorABCD提交单选题1分12. Turbine-Generator[ˈtɜːbaɪndʒenəreɪtə(r)]n.涡轮发电机13. hydroelectric[,haidrəui'lektrik]adj.水力发电的14. excitation[,eksi'teiʃən]n.励磁15. synchronous['siŋkrənəs]adj.同步的16. overload[,əuvə'ləud,'əuvələud]n.过载17. exciter[ik'saitə]n.励磁机18. regulator['reɡjuleitə]n.调节器19. amplidyne['æmplidain]n.电机放大机20. alternator['ɔ:ltəneitə]n.交流发电机21. separatelyexcited[ˈseprətliɪkˈsaɪtɪd]adj.他励的22. armature['ɑ:mə,tjuə,-tʃə]n.电枢Thethermallimitshavetime-dependentcharacteristics,andtheshort-term（）capabilityofthegeneratorsmayextendfrom15to60seconds.No-loadOverloadShort-circuitmanufacturingABCD提交单选题1分23. air-gapn.气隙24. servo-controln.伺服控制25. fieldwindingn.励磁绕组26. magneticfieldn.磁场27. polarity[pəu'lærəti]n.极性28. commutator['kɔmjuteitə]n.换相器29. series-wound['siəri(:)zwaund,'si:r-]n.串励30. shunt-wound['ʃʌntwaund]n.并励31. compound-wound['kɔmpaund'waund]n.复励32. brush[brʌʃ]n.电刷33. horsepower['hɔ:s,pauə]n.马力

The

winding

through

which

a

current

ispassedto

produce

the

primary

sourceof

flux

in

the

machine

iscalled

the

().

field

windingstatorwindingprimarywindingsecondarywindingABCD提交单选题1分34. demagnetization['di:,mæɡnitai'zeiʃən,-ti'z-]n.去磁，失磁35. rheostat['ri:əustæt]n.变阻器36. fieldcurrentn.励磁电流37. cumulativecompound['kju:mju,leitiv]n.积式复励38. differentialcompound[,difə'renʃəl]n.差分复励39. shortshunt[ʃʌnt]n.短复励40. Long-shuntn.长复励41. ferromagneticmaterialn.铁磁材料42. squirrel-cagen.鼠笼式43. wound-rotor[wu:nd]n.绕线式44. statorwindingn.定子绕组56. bearing['bεəriŋ]n.轴承57. fieldvoltagen.励磁电压58. electricalmotorn.电机59. Single-Quadrant['kwɔdrənt]n.单象限60. fieldfluxn.励磁磁通61. referencesignaln.参考信号、给定信号62. powerfactorn.功率因数63. startingcurrentn.启动电流64. overloadprotectionn.过载保护65. time-delayrelayn.时间继电器66. under-voltageprotectionn.欠压保护The

input

()

ofthe

converter

isabout0.99.

power

failurepower

factorharmoniccontentpercentreactanceABCD提交单选题1分45. three-phaseinductionmotorn.三相感应电机46. low-reluctance[ri'lʌktəns]n.低磁阻47. magneticfluxn.磁通48. doublyexcitedn.双励49. slipringn.滑环50. regenerativebrakingn.回馈制动51. eddycurrentbrakingn.涡流制动52. dynamicbrakingn.能耗制动53. reversecurrentbrakingn.电流反向接制动54. variable-frequencyn.变频55. copper['kɔpə]n.铜Ahybrid‘s

battery

isreplenished

constantly

by

the

engine

aswellas

bythe

vehicle‘s

（）

system.

dynamicbrakingeddycurrentbrakingregenerative

brakinghard

brakingABCD提交单选题1分67. slipn.滑差68. Adjustable-Frequencyn.调频69. DClinkn.直流环节目录Introduction1.1GeneratingElectricCurrents1.2ElectricPowerStation1.3SynchronousGeneratorVoltageControl1.4MotorApplicationsinPowerPlants1.51.1IntroductionElectricitygenerationistheprocessofgeneratingelectricenergyfromotherformsofenergy.Thefundamentalprinciplesofelectricitygenerationwerediscoveredduringthe1820sandearly1830sbytheBritishscientistMichaelFaraday.Hisbasicmethodisstillusedtoday:electricityisgeneratedbythemovementofaloopofwire,ordiscofcopperbetweenthepolesofamagnet.发电是利用其他形式的能量产生电能的过程。发电的基本原理是在19世纪20年代和30年代初由英国科学家迈克尔·法拉第发现的。他的基本方法至今仍在使用:电是由磁铁两极之间的线圈或铜片的运动产生的。Forelectricutilities,itisthefirstprocessinthedeliveryofelectricitytoconsumers.Theotherprocesses,electricitytransmission,distribution,andelectricalpowerstorageandrecoveryusingpumpedstoragemethodsarenormallycarriedoutbytheelectricpowerindustry.对于电力公司来说，这是向用户输送电力的第一个过程。其他过程，电力传输，配电，以及使用抽水蓄能方法的电力储存和回收通常由电力工业进行。备注：电力工业（electricpowerindustry)是将煤炭、石油、天然气、核燃料、水能、海洋能、风能、太阳能、生物质能等一次能源经发电设施转换成电能,再通过输电、变电与配电系统供给用户作为能源的工业部门。生产、输送和分配电能的工业部门。包括发电、输电、变电、配电等环节。

Electricityismostoftengeneratedatapowerstationbyelectromechanicalgenerators,primarilydrivenbyheatenginesfueledbychemicalcombustionornuclearfissionbutalsobyothermeanssuchasthekineticenergyofflowingwaterandwind.Therearemanyothertechnologiesthatcanbeandareusedtogenerateelectricitysuchassolarphotovoltaicsandgeothermal

power.电能通常由发电厂中机电能量转换的发电机产生。发电机主要由采用化学燃烧或核裂变产热的热机驱动，但也有利用水和风的动能等其他方式驱动。还有许多其他技术可以用来发电，如太阳能光伏发电和地热发电。Electricityismostoftengeneratedatapowerstationbyelectromechanicalgenerators,primarilydrivenbyheatenginesfueledbychemicalcombustionornuclearfissionbutalsobyothermeanssuchasthekineticenergyofflowingwaterandwind.Therearemanyothertechnologiesthatcanbeandareusedtogenerateelectricitysuchassolarphotovoltaicsandgeothermalpower.电通常由发电站的发电机产生，主要由化学燃烧或核裂变燃料的热机驱动，但也通过其他方式，如流动的水和风的动能。还有许多其他技术可以用来发电，如太阳能光伏发电和地热发电。备注：此处的“electromechanicalgenerators”泛指使用机械能转换成电能的机械设备，就是《电机学》中的发电机。因此翻译为“发电机”，略去“机电”。Centralisedpowergenerationbecamepossiblewhenitwasrecognisedthatalternatingcurrentpowerlinescantransportelectricityatverylowcostsacrossgreatdistancesbytakingadvantageoftheabilitytoraiseandlowerthevoltageusingpowertransformers.当人们认识到交流电线路可以利用电力变压器提高和降低电压的能力，（实现）以极低的成本远距离送电时，集中发电成为可能。Electricityhasbeengeneratedatcentralstationssince1881.Thefirstpowerplantwererunonwaterpowerorcoal,andtodaywerelymainlyoncoal,nuclear,naturalgas,hydroelectric,andpetroleumwithasmallamountfromsolarenergy,tidalharnesses,windgenerators,andgeothermalsources.自1881年以来，中心站就开始发电。第一个发电厂使用的是水力或煤炭，而今天我们主要依靠煤炭、核能、天然气、水力发电和石油，还有少量太阳能、潮汐能、风力发电机和地热资源。Therearesevenfundamentalmethodsofdirectlytransformingotherformsofenergyintoelectricalenergy:将其他形式的能量直接转化为电能的基本方法有7种:1）Staticelectricity,fromthephysicalseparationandtransportofcharge(examples:triboelectriceffectandlightning)静电，从物理上分离和传输电荷(例如:摩擦电效应和闪电)2）Electromagneticinduction,whereanelectricalgenerator,dynamooralternatortransformskineticenergy(energyofmotion)intoelectricity2)电磁感应，即发电机、发电机或交流发电机将动能(运动的能量)转化为电能3）Electrochemistry,thedirecttransformationofchemicalenergyintoelectricity,asinabattery,fuelcellornerveimpulse.电化学，将化学能直接转化为电能，如在电池、燃料电池或神经冲动中。4）Photoelectriceffect,thetransformationoflightintoelectricalenergy,asinsolarcells.光电效应，即光转化为电能，如在太阳能电池中5）Thermoelectriceffect,directconversionoftemperaturedifferencestoelectricity,asinthermocouples,thermopiles,andthermionicconverters.热电效应，温差直接转化为电能，如在热电偶、热电堆和热离子转换器中6）Piezoelectriceffect,fromthemechanicalstrainofelectricallyanisotropicmoleculesorcrystals6)压电效应，来自电各向异性分子或晶体的机械应变7）Nucleartransformation,thecreationandaccelerationofchargedparticles(examples:betavoltaicsoralphaparticleemission)7)核转化，带电粒子的产生和加速(例如:β电或α粒子发射)Staticelectricitywasthefirstformdiscoveredandinvestigated,andtheelectrostaticgeneratorisstillusedeveninmoderndevicessuchastheVandeGraaffgeneratorandMHDgenerators.Electronsaremechanicallyseparatedandtransportedtoincreasetheirelectricpotential.静电是发现和研究的第一种形式，即使在现代设备中，如范德格拉夫发电机和MHD发电机，静电发生器仍在使用。电子通过机械分离和传递来增加它们的电势。（为了加深最后一句话的理解，请查阅范德格拉夫起电机的原理。推荐视频网址：/s?__biz=MzUxNTc5ODc5NQ==&mid=2247500491&idx=2&sn=3a9f850a3b19a5aa91f7f8308da670d4&chksm=f9b3a0afcec429b9ab8396da061746598633e0d2e32665cef9222eb93a8cce8cd9955fbdbedf&scene=27）请注意该视频取自网络，非作者版权，转载请注明出处Almostallcommercialelectricalgenerationisdoneusingelectromagneticinduction,inwhichmechanicalenergyforcesanelectricalgeneratortorotate.Therearemanydifferentmethodsofdevelopingthemechanicalenergy,includingheatengines,hydro,windandtidalpower.几乎所有的商业发电都是利用电磁感应来完成的，在电磁感应中，机械能迫使发电机旋转。有许多不同的方法来开发机械能，包括热机，水力发电，风力发电和潮汐能。Thedirectconversionofnuclearpotentialenergytoelectricitybybetadecayisusedonlyonasmallscale.Inafull-sizenuclearpowerplant,theheatofanuclearreactionisusedtorunaheatengine.Thisdrivesagenerator,whichconvertsmechanicalenergyintoelectricitybymagneticinduction.通过β衰变将核势能直接转化为电能的方法只在很小的范围内使用。在一个通常大小的（标准的）核电站中，核反应的热量被用来驱动热机。热机驱动发电机，发电机通过磁感应将机械能转化为电能。Mostelectricgenerationisdrivenbyheatengines.Thecombustionoffossilfuelssuppliesmostoftheheattotheseengines,withasignificantfractionfromnuclearfissionandsomefromrenewablesources.Themodernsteamturbine(inventedbySirCharlesParsonsin1884)currentlygeneratesabout80percentoftheelectricpowerintheworldusingavarietyofheatsources.大多数发电是由热机驱动的。化石燃料的燃烧为这些发动机提供了大部分热量，其中很大一部分来自核裂变，还有一些来自可再生能源。现代蒸汽轮机(由查尔斯·帕森斯爵士于1884年发明)目前使用各种热源产生世界上约80%的电力。目录Introduction1.1GeneratingElectricCurrents1.2ElectricPowerStation1.3SynchronousGeneratorVoltageControl1.4MotorApplicationsinPowerPlants151.2GeneratingElectricCurrentsInthissection,wewillseethatachangeinthemagneticfluxpassingthroughatransformer’ssecondarycoilcausescurrenttoflowinthatcoil.Sincethemagneticfluxthroughthesecondarycoilchangeswheneverthecurrentthroughtheprimarycoilchanges,analternatingcurrentinthetransformer’sprimarycoilinducesanalternatingcurrentinitssecondarycoil.在本节中，我们将看到通过变压器次级线圈的磁通量的变化导致电流在该线圈中流动。因为通过次级线圈的磁通量随着通过初级线圈的电流的变化而变化，所以变压器初级线圈中的交流电在次级线圈中产生交流电。1.2GeneratingElectricCurrentsButthere’sanotherwaytochangethemagneticfluxpassingthroughacoilofwire:movethemagneticflux.That’showageneratorworks.Wheneveramagnetmovespastacoilofwireoracoilofwiremovespastamagnet,thefluxthroughthecoilchangesandcurrentflowsinthecoilanditscircuit.但是还有另一种方法可以改变通过线圈的磁通量:移动磁通量。这就是发电机的工作原理。每当磁铁经过一圈电线或一圈电线经过磁铁时，通过线圈的磁通就会发生变化，电流就会在线圈及其电路中流动。1.2GeneratingElectricCurrents大多数发电机使用旋转运动来发电。图1.1a和图1.1.b所示的发电机有一个在两个固定线圈之间旋转的永磁体。Mostgeneratorsuserotarymotiontoproduceelectricity.ThegeneratorshowninFigs.1.1aand1.1.bhasapermanentmagnetthatspinsbetweentwofixedcoilsofwire.Fig.1.1-(a)Astherotatingmagnetofageneratorturns,itperiodicallyalignswithironcoresinsidethegenerator’scoilsandtemporarilymagnetizesthosecores.Thechangingfluxthroughthecoresandcoilsinducescurrentsinthecoilandgenerateselectricity.(b)Withouttheironcores,fewfluxlinesfromtherotatingmagnetwouldpassthroughthegenerator’scoils.1.2GeneratingElectricCurrentsAsthemagnetspins,itsmagneticfluxlinessweepthroughthetwocoilsanddriveacurrentthroughthem.Thiscurrentexperiencesavoltageriseasitpassesthroughthecoilsandavoltagedropasitpassesthroughthelightbulb,soittransferspowerfromthegeneratortothelightbulb.当磁铁旋转时，它的磁通量线扫过两个线圈并在线圈内产生电流。电流通过线圈时电压上升，通过灯泡时电压下降，这样它将能量从发电机传递到灯泡。1.2GeneratingElectricCurrentsTheironcoreinsideeachcoilextendsthemagnet’sfluxlinessothattheyaresuretosweepthroughthecoileachtimeapoleofthemagnetpassesby.Thesecoresaretemporarilymagnetizedbythenearbymagnetandeffectivelyincreaseitslength(Fig.1.1a).Withouttheironcores,mostoftherotatingmagnet’sfluxlineswouldbendaroundbeforepassingthroughtheentirecoil(Fig.1.1b)andthegeneratorwouldbelesseffectiveinproducingelectricity.每个线圈内的铁芯延长了磁铁的磁通线，以便每次磁铁的极点经过时，它们都肯定会扫过线圈。这些磁芯被附近的磁体暂时磁化，有效地增加了磁体的长度(图1.1a)。如果没有铁芯，大多数旋转磁铁的磁通线在通过整个线圈之前就会弯曲(图1.1b)，发电机的发电效率就会降低。1.2GeneratingElectricCurrentsAgeneratorofthistypeproducesanalternatingcurrentinthecircuititpowers.Thiscurrentflowsinonedirectionasthemagnet’snorthpoleapproachesacoilandintheoppositedirectionasthesouthpoleapproachesit.Togeneratethe60HzalternatingcurrentusedintheUnitedStates,thegeneratormustturn60timeseachsecondsothatthecurrentcompletesonefullcycleofreversalsevery1/60thofasecond.这种类型的发电机在其供电的电路中产生交流电。当磁铁的N极接近线圈时电流沿一个方向流动，当磁铁的S极接近线圈时沿相反的方向流动。在美国，为了产生60Hz的交流电，电机必须每秒转60圈，这样电流每1/60秒内完成一个周期。1.2GeneratingElectricCurrentsInEurope,thegeneratormustturn50timeseachsecondtosupply50Hzalternatingcurrent.Thegeneratorsthroughoutthecontinent-widepowerdistributionnetworksallturntogetherinperfectsynchronization.Thatway,powercanberedirectedwithineachnetworksothatanygeneratorcanprovidethepowerconsumedbyanyuser.在欧洲，发电机必须每秒转50次才能提供50赫兹的交流电。整个大陆配电网络的发电机都以完全的同步方式运转。这样，电力可以在每个电网中重新分配，以便任何发电机都可以提供任何用户消耗的电力。1.2GeneratingElectricCurrentsSomedevicesrequiredirectcurrentelectricpower.Theautomobileisagoodexample.ItgeneratesDCelectricpowertochargeitsbatteryandtorunitsheadlights,ignitionsystem,andotherelectriccomponents.WhilethispowerisactuallyproducedbyanACgeneratororalternator,thecarusesspecialelectronicswitchestosendcurrentfromthealternatoronewaythroughitselectricsystem.Whilethecurrentinthealternator’scoilsreverses,thecurrentthroughthecar’selectricsystemalwaystravelsinonedirection.有些设备需要直流电。汽车就是一个很好的例子。系统产生直流电，为电池充电，驱动车头灯、点火系统和其他电子元件。虽然这种电力实际上是由交流发电机或交流发电机产生的，但汽车使用特殊的电子开关将交流发电机产生的电流通过其电力系统单向输送。当交流发电机线圈中的电流反向时，流经汽车电气系统的电流总是沿一个方向传输。1.2GeneratingElectricCurrentsBecauselargepermanentmagnetsareextremelyexpensive,mostindustrialgeneratorsactuallyuseiron-coreelectromagnetsinstead.Theserotatingelectromagnetsdrivecurrentsthroughgeneratorcoilsjustaseffectivelyaspermanentmagnetswould.Althoughtheseelectromagnetsconsumesomeelectricpower,theyaremuchmorecosteffectivethanrealpermanentmagnets.由于大型永磁体极其昂贵，大多数工业发电机实际上使用有铁芯的电磁铁代替。这些旋转的电磁铁驱动电流通过发电机线圈，就像永久磁铁一样有效。虽然这些电磁铁消耗一些电力，但它们比真正的永久磁铁更具成本效益。1.2GeneratingElectricCurrentsSincetheelectriccurrentextractsenergyfromthegenerator,somethingmustdoworkonittokeepitturning.WecanseewhythisworkisneededbylookingatFig.1.2.Asthepermanentmagnetturnsitsnorthpoletowardtheironcoreaboveit,thatcoretemporarilybecomesmagneticwithitssouthpoledown.由于电流从发电机中汲取能量，因此必须有工作保持发电机运转。我们可以通过图1.2看到为什么需要这样。当永磁体将其N极转向其上方的铁芯时，该核暂时变得具有磁性，此时其S极朝下。Fig.1.2-Ageneratorworksbysweepingmagneticfluxthroughwirecoils.Herearotatingmagnetmovesitsfluxpasttwocoilsandprovidespowertotheelectriccircuitandthelightbulb.1.2GeneratingElectricCurrentsOppositepolesarethennearoneanotherandthepermanentmagnetisattractedtowardtheironcore.Thisattractiondoes(positive)workontheturningpermanentmagnetasthetwopolesapproachbutitalsodoesnegativeworkonthepermanentmagnetasthetwopolesseparate.Overall,theironcoredoeszeronetworkonthepermanentmagnet.相反的两极然后彼此靠近，永磁体被吸引朝向铁芯。当两个磁极靠近时，这个吸引对转动的永磁体做功(正)，但当两个磁极分开时，它也对永磁体做功(负)。总的来说，铁芯对永磁体的净功为零。1.2GeneratingElectricCurrentsButwhenthegenerator’scoilsareconnectedaspartofacompletecircuit,thecurrentsinducedinthosecoilsmakethemmagnetic,too.AsrequiredbyLenz’slaw,eachmagnetizedcoilrepelstheapproachingpermanentmagnet.Thiseffectisidenticaltotheoneweobservedinelectrodynamicallylevitatedtrains.但是，当发电机的线圈作为一个完整电路的一部分连接起来时，这些线圈中产生的电流也使它们具有磁性。根据楞次定律，每个被磁化的线圈排斥靠近的永磁体。这种效应与我们在电动悬浮列车上观察到的效果相同。1.2GeneratingElectricCurrentsAnapproachingmagnetisalwaysrepelledbythecurrentsitinduces.Whileamagnetizedcoilrepelstheturningpermanentmagnet,bothasitapproachesandasitleaves,thenetworkdonebythisrepulsionisn’tnecessarilyzero.Ifthecurrentpassingthroughthecoilsdiminishesduringthetimebetweenthepermanentmagnet’sapproachanditsdeparture,thecoilwillrepelthepermanentmagnetmorestronglyasitapproachesthanasitleavesandthenetworkdoneonthepermanentmagnetwillbenegative.靠近的磁铁总是被它所产生的电流排斥。当一个被磁化的线圈排斥旋转的永磁体时，无论是当它接近还是离开时，这种排斥所做的净功不一定是零。如果在永磁体接近和离开之间的时间内通过线圈的电流减小，线圈将在永磁体接近时比离开时更强烈地排斥永磁体，并且对永磁体所做的净功将是负的。1.2GeneratingElectricCurrentsSomeofthepermanentmagnet’senergywillbetransferredtotheelectriccurrent,whichwilldeliverittothedevicesinthecircuit.Themorepowerthesedevicesextractfromthecircuit,themoreworkthepermanentmagnetmustdotokeepthecurrentflowing.Butinsteadofderivingtheirpowerfromburningaviationfuel,powerplantturbinesoperateonsteam(Fig.1.3).永磁体的一些能量将转化为电流，将其输送到电路中的设备中。这些设备从电路中提取的能量越多，永磁体就必须做更多的功来保持电流的流动。但是，发电厂的涡轮机不是通过燃烧航空燃料来获得动力，而是依靠蒸汽运行(图1.3)。目录Introduction1.1GeneratingElectricCurrents1.2ElectricPowerStation1.3SynchronousGeneratorVoltageControl1.4MotorApplicationsinPowerPlants1.51.3.1SteamGeneratorSincethepermanentmagnetlosesenergytotheelectriccurrent,somethingmustexertatorqueonittokeepitturning.Whilesmallgeneratorsareoftenturnedbyhandcranks,pedals,orinternalcombustionengines,mostlargepowerplantgeneratorsaredrivenbysteamturbines.由于永磁体因产生电流而失去能量，因此必须对其施加转矩以使其保持转动。虽然小型发电机通常由手摇曲柄、踏板或内燃机驱动，但大多数大型发电厂的发电机由蒸汽轮机驱动。1.3.1SteamGeneratorFig.1.3-Asteamturbineextractsworkfromsteamasthatsteamflowsfromahigh-pressureboilertoalow-pressurecoolingtower.Thecoolingtowercondensesthesteamintohotwater,whichisthenpumpedbackintotheboiler.1.3.1SteamGeneratorAturbineresemblesafanrunbackward.Whileafanusesrotarymotiontopushairfromlowpressuretohighpressure,aturbineusestheflowofsteamfromhighpressuretolowpressuretopropelarotarymotion.High-pressuresteamexertsunbalancedpressuresontheturbinebladesandthosebladesrotateawayfromthesteam.涡轮机类似于反向运转的风扇*1。当风扇利用旋转运动将空气从低压推向高压时，涡轮机使用从高压到低压的蒸汽流来推动旋转运动。高压蒸汽对涡轮叶片施加不平衡的压力，使叶片远离蒸汽旋转。*1意思即蒸汽的方向和涡轮机的运动方向是相反的。1.3.1SteamGeneratorSincethesteam’sforceandthedirectionofmotionarebothinapproximatelythesamedirection,thesteamdoesworkontheturbineandprovidestheorderedenergyneededtospinthegenerator’spermanentmagnet.Thisorderedenergycomesfromthesteam’sthermalenergy.由于蒸汽的力和运动方向大致相同，所以蒸汽对涡轮机做功，并提供旋转发电机永磁体所需的有序能量。这种有序的能量来自于蒸汽的热能。1.3.1SteamGeneratorThermalenergycan’tbeconverteddirectlyintoorderedenergy.Thesteamturbinemustanddoesoperateasaheatengine,convertingalimitedamountofthermalenergyintoorderedenergyasheatflowsfromahotterobjecttoacolderobject.Inthesteamturbine,thehotterobjectisthehigh-pressuresteamandthecolderobjectistheoutsideairorwater.热能不能直接转化为有序的能量。当热量从较热的物体流向较冷的物体时，汽轮机必须并且确实作为热机运行，将有限的热能转换成有序的能量。在汽轮机中，较热的物体是高压蒸汽，较冷的物体是外界空气或水。1.3.1SteamGeneratorAsthesteam’sheatflowstowardthecolderworldaround,natureandthermodynamicsallowustoextractsomeofthatheatasorderedmechanicalenergy.Asteamturbineisideallysuitedtoelectricpowergenerationbecausebothinvolverotarymotions.Theshaftoftheturbine,onwhichitsbladesarefastened,experiencesatorquefromthesteamandtransfersthattorquetothegenerator.当蒸汽的热量流向周围更冷的世界时，自然和热力学允许我们提取一些热量作为有序的机械能。蒸汽轮机非常适合发电，因为两者都涉及旋转运动。涡轮机的叶片固定在轴上，轴受到来自蒸汽的扭矩，并将该扭矩传递给发电机。1.3.1SteamGeneratorTheturbineandthegenerator’spermanentmagnetrotatetogether,withpowerflowingfromthehigh-pressuresteam,totheturbineblades,totheshaft,tothepermanentmagnet,andfinallytotheelectriccurrentflowingthroughthegenerator(Fig.1.4).Theturbinespinsatasteady,regulatedratetoproduce60HzalternatingcurrentintheUnitedStatesand50HzinEuropeandChina.涡轮和发电机的永磁体一起旋转，能量从高压蒸汽流向涡轮叶片、轴、永磁体，最后成为流经发电机的电流(图1.4)。涡轮机以稳定、可调节的速率旋转，在美国产生60赫兹的交流电，在欧洲和中国产生50赫兹的交流电。1.3.1SteamGeneratorFig.1.4Ahigh-pressuresteamturbinedrivesthiselectricgenerator,producingroughly66MWofelectricpower.备注：照片中男士身高1.75米1.3.1SteamGeneratorSteamisproducedinaboiler,wherethermalenergyisaddedtoliquidwateruntilitsmoleculesseparateintoadense,high-pressuregas.Thehotterthesteam,thehigheritspressureandthemoreeffectiveitisatspinningtheturbine.Thisthermalenergycancomefromburnedfossilfuels,fromnuclearreactors,orfromsunlight.蒸汽是在锅炉中产生的，在锅炉中，热能被添加到液态水中，直到液态水分子分离成致密的高压气体。蒸汽温度越高，压力就越高，使涡轮机旋转的效率就越高。这种热能可以来自燃烧的化石燃料、核反应堆或阳光。1.3.1SteamGeneratorAsthesteamflowsthroughtheturbineanddoesworkontherotatingblades,itspressureandtemperaturedrop.Bythetimethesteamleavestheturbine,ithascooledconsiderablyanditspressureisonlyslightlyaboveatmospheric.It’stimetoreturnittotheboilerforreuse.Butthesteammustfirstbeconvertedbackintowaterbecausetheworkrequiredtopumpsteamintotheboilerisproportionaltoitsvolume.Turningthesteamintodenseliquidwaterreducesthatworkenormously.当蒸汽流经涡轮机并对旋转叶片做功时，其压力和温度下降。当蒸汽离开涡轮机时，它已经大大冷却，其压力仅略高于大气。是时候把它送回锅炉重新使用了。但是蒸汽必须首先转化为水，因为将蒸汽泵入锅炉所需的功与锅炉的体积成正比。把蒸汽变成致密的液态水大大减少了这种工作量。1.3.1SteamGeneratorThelow-pressuresteamflowsthroughacoolingtower,whereitgivesupheattothesurroundingair.Oftenthatheatisusedtoevaporateadditionalwater,whichthencondensesinthecoolerairabovethetowerasaplumeofwhitemist.Oncethesteamhasgivenupenoughheat,itcondensesintowaterandcanbereturnedtothe低压蒸汽流经冷却塔，将热量散发给周围的空气。通常，这些热量被用来蒸发额外的水，然后在塔上方较冷的空气中凝结成一缕白雾。一旦蒸汽释放出足够的热量，它就会凝结成水，并可以返回锅炉。1.3.1SteamGeneratorManypowerplantsarebuiltnearlargebodiesofwater,whichalsoreceivesomeofthesteam’swasteheat.Andafewmodernpowerplantsusethiswasteheatforotherindustrialorcommercialpurposessuchasheatingbuildings.许多发电厂建在大片水域附近，这些水域也接收了一些蒸汽的余热。一些现代发电厂将这些废热用于其他工业或商业目的，如为建筑物供暖。1.3.1SteamGeneratorMostelectricPowerPlantsarethermalpowerplants.Theyhaveanumberofcomponentsincommonandareaninterestingstudyinthevariousformsandchangesofenergynecessarytoproduceelectricity.大多数发电厂都是火力发电厂。它们有许多共同的组成，研究发电所需的各种形式和能量的变化是一项有趣的研究。1.3.1SteamGeneratorBoilerUnit:Almostallofpowerplantsoperatebyheatingwaterinaboilerunitintosuperheatedsteamatveryhighpressures.Thesourceofheatfromcombustionreactionsmayvaryinfossilfuelplantsfromthesourceoffuelssuchascoal,oil,ornaturalgas.锅炉机组:几乎所有的发电厂都是通过将锅炉机组中的水加热成高压的过热蒸汽来运行的。在化石燃料工厂中，燃烧反应产生的热源可能与煤、石油或天然气等燃料的热源不同。1.3.1SteamGeneratorBiomassorwasteplantpartsmayalsobeusedasasourceoffuels.Insomeareassolidwasteincineratorsarealsousedasasourceofheat.Allofthesesourcesoffuelsresultinvaryingamountsofairpollution,aswellas,thecarbondioxide(agasimplicatedinglobalwarmingproblems).Inanuclearpowerplant,thefissionchainreactionofsplittingnucleiprovidesthesourceofheat.生物质或废弃的植物部分也可用作燃料的来源。在一些地区，固体废物焚烧炉也被用作热源。所有这些燃料来源都会导致不同程度的空气污染，以及二氧化碳(一种与全球变暖问题有关的气体)。在核电站中，分裂核的裂变链式反应提供了热源。1.3.1SteamGeneratorTurbine-Generator:Thesuperheatedsteamisusedtospinthebladesofaturbine,whichinturni