电气设备的维修包括 和 两方面（电气设备构造与维修）

电气维护方法论第6部分（电气设备工作原理）

为了提高查找故障源的效率，需要从工作原理的角度对电气设备进行分类，掌握其本质特征和规律，这有利于判断独立电气设备的质量（内部因素）。电气设备的工作原理包括核心部件和组织结构、工作状态和控制方法、输入输出物理量、能量转换等因素。

电气设备的基本特性

电气设备中的元件分为核心元件和辅助元件。核心部件和组织结构是电气设备的本质特征。为了满足制造通用性和使用维护方便性的要求，电气设备的组织结构由硬件系统和控制系统组成。对大量不同类型的电气设备进行统计统计，推导出抽象的通用硬件标准模型和通用控制标准模型。

硬件模型标准通常由外壳结构、输入模块、处理模块、输出模块、保护模块、人机交互模块、通信模块和工作电源模块组成。输入模块、处理模块和输出模块构成主回路，实现电路的主要功能。保护模块、人机交互模块、通讯模块和工作电源模块组成辅助回路，协调和提高主回路的正常运行。主要模块之间的电气关系分为独立型、串行型、并行型和嵌入式型。每个模块都由一个或多个组件组成。

壳体结构是一种外部防护和装饰装置，内部有支撑和固定部件。

输入模块将其他形式的能量输入或收集的信息转换成处理部件所需的电能或电信号。

处理模块将输入的电能或电信号转换为输出部件所需的电能或电信号。

输出模块将输出的电能或电信号转换成人类需要的其他形式的能量或信息。

人机交互模块采集并显示电气设备状态信息，接受人类指令或自动控制电气设备的正常运行，改变状态或处理信息。

通信模块与其他电气设备交换信息，实现不同设备之间的同步运行、相互控制、数据存储、检测调试、软件升级等功能。

电源模块为用电设备的各部件提供必要的电源（一般为各种电压等级的直流电源）。按来源分为外部供电和内部供电。外部供电组件将市电电网提供的AC220V电能转换成各组件所需的电能。内部电源组件依靠自身存储或产生的电能（例如电池或发电机）来转换每个组件所需的电能。

控制模型标准分为传统控制和电气控制。优良的控制功能使设备稳定、使用方便。传统的控制方式有机械控制、蒸汽控制、液压控制等，缺点是系统复杂、使用不方便，只能满足基本的控制需要。电气控制系统由信息采样、信息处理、控制输出和人机交互组成，分为硬件控制和软件控制。硬件控制稳定、反应灵敏，但功能相对固定。软件控制响应速度慢，具有易于实现各种复杂控制要求、功能扩展方便、人机界面友好、通讯效率高等优点。它是现代设备的主要控制方式。

控制范围分为集中控制和分散控制。集中控制接收、处理并输出来自控制中心的所有电气设备信息。分布式控制有多个控制集线器，用于控制设备。各控制集线器之间采用相应的通信方式，保证信息的实时连接。

人机交互是指人与电气设备之间的信息交换。信息分为接收信息和发出指令。人类用眼睛来感知和识别视觉信息，用耳朵来感知和识别听觉信息，用鼻子来感知和识别嗅觉信息，用舌头来感知和识别味觉信息，用皮肤来感知和识别温度、压力、运动等触觉信息，喉咙发出声音命令，四肢发出机械命令。根据使用习惯和安全便利的要求，人机交互通常主要接收视觉和听觉信息并发出机械指令。输入输出信息分为数字信息（如指示灯、蜂鸣器、按钮、档位开关等）和模拟信息（如仪器、显示器、可调旋钮、声音等）。

控制结构分为开环控制和闭环控制。开环控制结构简单，设备运行不够稳定。适用于运行过程中负载变化较小的电气设备。闭环控制结构复杂，分为正反馈和负反馈、单环控制和多环控制，能保证设备稳定运行，适用于运行过程中负载变化较大的电气设备。

控制概念手动控制和自动控制。手动控制可以让人实时控制设备运行的全过程，但由于精力和时间的限制，无法实现长周期、快速响应和高精度的控制要求。自动控制是由设备按照预先设定的程序进行控制。具有周期长、工艺复杂、精度高等优点。可实现自检功能、自动运行、自动通讯、自动报警、自动修复，甚至取消电源开关以尊重设备。自我维持生命权，人们只是在必要时间接参与控制，这大大减轻了工作强度，但也削弱了人们对设备的控制能力，这符合现代自动控制的理念。

控制类型分为直接控制和间接控制。直接开关控制是利用人体肢体提供机械能来直接控制电气设备的运行。控制功能少、响应慢、安全性低。间接控制通过中间元件间接控制电气设备的运行，可以实现就地控制、远程控制、有线控制、无线控制等控制功能。适用于系统规模大、安全等级高的电气设备。

电气设备基本定律

核心部件的运动规律是电气设备的本质规律。功能框图通常用于描述电气设备的工作原理。

工作状态通常分为启动、待机、设定调整、运行和关机等状态。其中，待机、设定调整、运行为稳态，启动、关机为瞬态。各状态之间的切换方式为硬件切换和软件切换（程序循环查询或事件时间中断）。无记忆功能的电气设备通常通过硬件来切换工作状态：启动瞬态、待机、稳态、设置、调整、稳态、运行、稳态、关机、瞬态。具有记忆功能的电气设备通常通过软件切换工作状态：启动自检和初始化瞬态待机稳态设置调整稳态自动运行周期查询或事件时间中断稳态通信或升级瞬态关闭