電工說(shuō)1+1≠2
開(kāi)始這篇文章之前,你們腦海中對(duì)自己未來(lái)的印象或是你們認(rèn)為自己在別人的印象是哪樣的?
是這樣的?
還是這樣的?
哦,NO,不好意思,以上都是錯(cuò)誤的打開(kāi)方式!
這才是工科生正確的打開(kāi)方式!!嚯嚯~~~
進(jìn)入正題!
看到有一本書是這么寫的:“1+1=3是文學(xué),1+1=2是數(shù)學(xué),1+1=3是哲學(xué)。”為嘛?據(jù)說(shuō)這句話是這么解釋的:1+1=3,是文學(xué),兩個(gè)人的婚姻造就了一個(gè)三口之家;1+1=2,是數(shù)學(xué),地球人都知道啦;1+1=0,是哲學(xué),世間萬(wàn)物都是以0為開(kāi)始,世界的本源是物質(zhì),物質(zhì)都由0開(kāi)始,所以一切事物歸根到底都是0。
辣么,在工科生的眼里1+1等于幾都有哪些玩法?小編帶你們?nèi)コ蛞怀?,看一?網(wǎng)友的解決辦法。
(1)先看整數(shù)里的1+1
對(duì)于整數(shù)來(lái)說(shuō),1+1=2,是絕對(duì)真理。
1+1之所以等于2,是因?yàn)樽匀粩?shù)(也即正整數(shù))具有順序性,且后者大于前者,相鄰者相差1。由這幾條公理出發(fā),就能推得1+1=2。
兩個(gè)任意整數(shù)之和再除以2,其商不一定是整數(shù)。因此,整數(shù)域是不連續(xù)且分散的。
那么整數(shù)和小數(shù)合并后的有理數(shù)域是連續(xù)且稠密的嗎?不一定,雖然任意兩個(gè)有理數(shù)之和再除以2,得到的商還是有理數(shù),但有理數(shù)之間被無(wú)數(shù)的無(wú)理數(shù)給分隔開(kāi)了。也因此,有理數(shù)域是不連續(xù)的,但卻是稠密的。
有理數(shù)加上無(wú)理數(shù)后的實(shí)數(shù)域才是連續(xù)且稠密的。
此理論叫做實(shí)數(shù)理論,見(jiàn)數(shù)學(xué)分析的分析引論。實(shí)數(shù)理論是很多人最喜愛(ài)的數(shù)學(xué)內(nèi)容之一,非常有意思,很有哲理性。
(2)看相量加法里的1+1
如圖如圖~就是這個(gè)量是有大小和方向的。
當(dāng)兩個(gè)向量方向一致,就會(huì)出現(xiàn)最大情況:1+1=2,物理學(xué)中的合力也是這個(gè)道理。
如果兩個(gè)向量方向不一致,要計(jì)算某個(gè)方向的和,就要將一個(gè)向量投影到另一個(gè)向量的方向,就會(huì)出現(xiàn)1+1<2。
如果兩個(gè)向量方向相反,就會(huì)出現(xiàn)1+1=0。
當(dāng)然向量上沒(méi)有1+1>2的情況。
如下圖所示也是:
在電氣工程里,電流相量、電壓相量,乃至于三相對(duì)稱短路電流等等,都符合相量相加原則。
(3)再看邏輯里的1+1
在電氣技術(shù)里,有邏輯1和邏輯0。
設(shè)A=1,B=1,C=A+B=1+1=1。
我們看下圖:
為了便于區(qū)分,有時(shí)把邏輯A與邏輯B的和稱為它們的或,寫成:A U B=1 U 1=1。
從電氣參量來(lái)看,這里的邏輯1和邏輯0其實(shí)就是開(kāi)關(guān)量。
既然是開(kāi)關(guān)量,當(dāng)我們采集這些開(kāi)關(guān)量時(shí),會(huì)有什么情況發(fā)生呢?會(huì)發(fā)生觸頭的抖動(dòng)和彈跳!
開(kāi)關(guān)在閉合過(guò)程中都會(huì)反復(fù)回彈多次后才會(huì)穩(wěn)定閉合。由于開(kāi)關(guān)每次回彈距離很小,達(dá)不到滅弧距離,因此在整個(gè)回彈過(guò)程中開(kāi)關(guān)都處于持續(xù)拉弧狀態(tài),這種狀況會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)嚴(yán)重?zé)g,甚至導(dǎo)致開(kāi)關(guān)熔焊失效。
在彈跳期間,開(kāi)關(guān)量在0和1之間彈跳取值,也即觸頭在0、1、0、1之間不斷地變化,彈跳結(jié)束后,開(kāi)關(guān)量才能真正地等于1。
為了躲開(kāi)開(kāi)關(guān)量的彈跳期間,PLC在輸入開(kāi)關(guān)量時(shí),必須配套延遲程序來(lái)屏蔽。我們來(lái)看下圖:
在這里,KV11_S、KV12_S和KV13_S是三只低電壓繼電器的觸頭,當(dāng)出現(xiàn)低電壓時(shí),三者的值為1。
為了消除彈跳,就把這三者各自送到延時(shí)動(dòng)合的時(shí)間模塊TON中,用TON延遲20毫秒才動(dòng)作的方法來(lái)消除抖動(dòng)。
這是TON延時(shí)模塊的FBD圖。IN是輸入開(kāi)關(guān)量接口;PT是延時(shí)時(shí)間設(shè)定,其時(shí)間長(zhǎng)度從1ms到27day;Q是輸出開(kāi)關(guān)量接口;ET是減法計(jì)數(shù)器,當(dāng)TON啟動(dòng)后把PT的值不斷減一,到ET=0后TON就動(dòng)作。
圖的右邊是它的時(shí)序圖,可以看到IN=1有效后,啟動(dòng)t延時(shí)。等到延時(shí)結(jié)束,輸出Q=1,一直保持到IN=0為止。
(4)電流互感器一次回路的1+1
先看磁滯回線:
在第一象限,我們很清楚地看到,磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系不是直線,而是一條曲線,而且上升曲線和下降曲線還是分開(kāi)的。這還不算,磁滯回線還具有飽和性,見(jiàn)曲線的BC段。
我們來(lái)看下圖:
圖中綠色區(qū)域有四只電流互感器。假定它們的一次回路電流已經(jīng)到達(dá)了額定電流,現(xiàn)在電流又加倍,也即出現(xiàn)了1+1,試問(wèn)電流互感器的輸出電流會(huì)滿足1+1=2嗎?
答案是否定的,也即:1+1小于等于2。而且電流越大,情況就越嚴(yán)重。
電流互感器一旦飽和后,其輸出為一條平線,但最高點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)干擾尖峰,見(jiàn)上圖中的圖1和圖2。
這種特性在配電系統(tǒng)使用的開(kāi)關(guān)電器中出現(xiàn)的很多,例如電流測(cè)量回路、斷路器的過(guò)載保護(hù)反時(shí)限曲線、斷路器的短路保護(hù)反時(shí)限和定時(shí)限曲線、接地故障電流測(cè)量等等都會(huì)出現(xiàn)。
解決的辦法是:用羅氏線圈,也即不帶鐵磁體的空心線圈來(lái)測(cè)量電流。
羅氏線圈在開(kāi)關(guān)電器,尤其是斷路器內(nèi)部的電流測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用。
(5)分散系數(shù)的1+1
看下圖:
左圖中,有兩個(gè)出線回路,它們的電流都等于1(1倍額定電流)。試問(wèn):主開(kāi)關(guān)的電流(額定電流)如何選取?
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7251.1-2005《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分:總則》中有一個(gè)圖表,如下:
可見(jiàn),在這里有:1+1=0.9
可知,家里裝修時(shí),總開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)當(dāng)小于或者等于所有饋電回路的總和。不過(guò),既然有了“等于”,因此對(duì)于家裝來(lái)說(shuō),還是讓總開(kāi)關(guān)額定電流與饋電回路電流總和相同。
當(dāng)然,關(guān)于1+1等于幾還有很多玩法,關(guān)鍵是我們要有善于發(fā)現(xiàn)的眼睛和樂(lè)于總結(jié)的態(tài)度,另外,換種眼光看待問(wèn)題也能讓你找到這種游戲的新玩法~其實(shí)只要你熱愛(ài)一行,專注一行,就必然能從中找到適合你自己的算法。