《智能电器》(教学课件)
智能家居：智能家居系统与智能家居设备介绍培训ppt
设备互联互通
未来智能家居系统将更加 注重设备之间的互联互通 ，实现更加便捷的控制和 管理。
安全隐私保护
随着人们对安全隐私的重 视，智能家居系统将更加 注重用户的安全隐私保护 。
02
智能家居设备介绍
智能照明系统
智能照明系统可以通过手机、平板电 脑等设备进行远程控制，实现灯光亮 度和色温的调节，以及定时开关等功 能。
注意设备的工作状态，发现异常及时处理。
智能家居设备的维护与保养
保养指南
1
2
根据设备说明书，定期进行保养操作。
3
注意设备的散热情况，保持良好通风。
智能家居设备的维护与保养
对于长时间不使用的设备，定期通电启动以防止老化 。
对于重要设备，建议配备备用电源或备用设备以防止 意外断电或故障影响正常使用。
05
06
智能家居的未来展望与挑战
智能家居的发展趋势与未来展望
人工智能技术
随着人工智能技术的不断进步， 智能家居将更加智能化，能够更 好地理解用户需求，提供更加个
性化的服务。
物联网技术
物联网技术的广泛应用将使智能家 居设备之间实现更加紧密的连接与 协同工作，提升智能家居的便利性 和效率。
语音识别技术
语音识别技术的进步将使智能家居 设备更好地识别用户指令，简化操 作流程，提升用户体验。
智能窗帘控制系统还可以与其他智能 家居设备进行联动，例如配合人体感 应器实现人来窗帘自动打开、人走窗 帘自动关闭的效果，提高家居的智能 化程度和舒适度。
03
智能家居的应用场景与优势
智能家居在家庭生活中的应用场景
智能照明
通过手机、语音助手等 方式控制家中的灯光， 实现自动化调节和场景
智能电器
1.1.2
智能电器的基本特点
1. 现场参量处理数字化 2. 电器元件的多功能化与智能操作 3. 电器设备的网络化 4. 可实现真正分布式管理与控制 5. 可以组成真正全开放式系统
1.1.3 智能电器一般组成结构
智能电器元件和智能电器成套设备都 包含一次元件和智能监控器。 从工作原理上看，智能电器监控器具有 相同的模块结构，由输入、中央处理与控 制、输出、通信、人机交互和电源 6大模 块组成。 但是无论在实现的主要功能和实际物理 结构上，二者仍然存在某些差别。
2）对电力设备，特别是开关设备的 运行可靠性造成不利的影响。 3）对两次检修周期中设备可能出现 的故障无法预测，一旦出现故障，也无 法很快确定故障设备的位置和故障原因。 如果在检修周期未到时设备发生了故障， 需要较长的时间查找和分析故障设备的 位置和原因，造成大面积的长时间停电。
在线监测与电力设备的“状态检修”
在线监测装置是电器智能化网络中的 现场节点，能实时在线监测影响电力设备 安全运行的参量，并通过网络将结果及时 传送到后台管理系统。
（3）通信层
局域网中的底层网使用的现场总线不 同，通信介质不同，通信协议与以太网 也不相同，必须通过通信层进行协议转 换后，才能与以太网联接。
通信层可以是一台作为通信控制器的 专用计算机，也可以是现场层管理设备 或局域网后台管理设备服务器中的协议 转换软件。
2．电器智能化网络的主要特点
（ 1 ）现场设备必须具有独立的监控、 测量、保护、操作功能，并且具有通信 能力。 （ 2 ）网络应允许不同制造商、不同类 型的产品互连。 （ 3 ）能包容采用不同传输介质、不同 通信协议的底层网或具有独立转换接口 的开关设。 （ 4 ）必须保证各类实时数据在网络中 传输的实时性、准确性。
智能电器课程设计课件
湖南工程学院课程设计课程名称电器智能化原理及应用课题名称智能脱扣器脱扣电路设计专业电气工程及其自动化班级学号2010姓名指导教师梁锦杨青2013 年12 月20 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称电器智能化原理及应用课题智能脱扣器脱扣电路设计专业班级学生姓名学号201001010523指导老师梁锦杨青审批谢卫才任务书下达日期2013 年12 月8 日任务完成日期2013 年12 月20 日目录第1章绪论.................................................................................................... - 1 -1.1 引言 .................................................................................................... - 1 -1.2 脱扣器概述 ........................................................................................ - 1 -1.3 智能脱扣器的发展 ............................................................................ - 2 -1.3.1脱扣器现状 ............................................................................... - 2 -1.3.2智能脱扣器发展趋势 ............................................................... - 2 - 第2章智能脱扣器的整体设计.................................................................. - 4 -2.1智能脱扣器的设计原理 ..................................................................... - 4 -2.2 智能脱扣器的工作原理 .................................................................... - 4 -2.3智能脱扣器组成 ................................................................................. - 5 - 第3章智能脱扣器的脱扣电路设计............................................................ - 7 -3.1 模拟脱扣电路 .................................................................................... - 7 -3.2数字脱扣电路 ..................................................................................... - 8 - 第4章磁通变换器的功能及结构............................................................ - 10 -总结与体会.................................................................................................... - 11 -附录.............................................................................................................. - 12 -参考文献........................................................................................................ - 13 -第1章绪论1.1 引言随着人们对电力的需求日益增加，对电能质量的要求日益提高。
《智能家电》课件
政府将进一步完善智能家电相关的法 规和标准，保障消费者的合法权益， 促进产业的健康发展。
THANKS.
智能家电技术原理
02
物联网技术
01
02
03
04
物联网技术
通过互联网将各种家电设备连 接在一起，实现远程控制和智
能化管理。
传感器技术
通过传感器实时监测家电设备 的运行状态和环境参数，实现
智能化控制和调节。
无线通信技术
通过无线通信技术实现家电设 备之间的信息交互和远程控制
。
云计算技术
通过云计算技术实现大规模数 据处理和存储，为智能家电提
云计算技术
数据存储技术
数据处理技术
通过数据存储技术将大量数据保存在云端 ，实现高效、安全的数据存储和管理。
通过数据处理技术对大规模数据进行处理 和分析，实现高效、快速的数据处理和计 算。
虚拟化技术
容灾备份技术
通过虚拟化技术实现资源的动态分配和管 理，提高资源利用效率和系统稳定性。
通过容灾备份技术保障数据的安全性和可 靠性，确保智能家电系统的稳定运行。
智能家电产品分类
03
智能家居控制系统
智能家居控制系统可以实现的功能包括
环境控制、照明控制、安防监控、能源管理、娱乐设备控制等。
智能家居控制系统的主要特点包括
可远程控制、可定制化、易于集成、操作简单等。
智能照明系统
智能照明系统可以实现的功能包括
灯光调节、定时开关、场景设置、语音控制等。
智能照明系统的主要特点包括
实时监测、数据可视化、可定制化等。
智能家电设备
智能家电设备是指具有智能化 功能的家电产品，如智能冰 、智能洗衣机、智能空调等。
《智能电器》(教学课件)
②磁场干扰
产品内部的电源线和高频工作的电感 性元件工作时产生的磁场通过辐射方式干 扰产品运行，造成的工作紊乱。
了解电磁发射和磁场干扰的抑制方法， 对产品电磁兼容性设计十分重要。
2、电子产品的电磁发射及其抑制
在电子设备中，数字电路芯片端口 信号跳变沿的频率可达数百兆赫兹，有 些模拟电路信号频率达到兆赫兹以上， 这些数字或模拟信号都可能通过导线传 导干扰或向空中幅射干扰，影响电子设 备自身并干扰其他电子设备。
智能电器运行于各种电压等级和不同 工作电流的现场环境，其监控器将受到 电力系统及其用电负载运行时产生的各 种电磁干扰。
这些干扰不仅影响监控器的正常工作， 严重时还将损坏监控器，造成智能电器一 次开关操作失误，极大地影响被监控和保 护对象的安全可靠运行。
提高智能电器电磁兼容性是保证智能 电器工作性能和可靠运行的重要措施之一， 也是智能电器监控器设计中的一个关键问 题。
③ PCB布局错误，如信号走线布局和 多层板分层不恰当、共模和差模信号滤波器 设计不正确、旁路和去耦不足，板上有接地 环路等。
（2）主要抑制措施
① 采取合适的方法保证产品良好的屏蔽。
② 合理可靠的接地和旁路设计。 ③ 选用合适的线路滤波器。 ④ 保证产品各部分可靠的电气隔离。 ⑤正确设计各部分间的连线和PCB布线 并控制其阻抗等。
6.1 电磁兼容概述
按IEC标准，电磁兼容 （Electromagnetic Compatibility, EMC）是 指在有限空间、有限时间、有限频谱资源条 件下的各种用电设备可以共存，不使设备可 靠性、安全性降低的性能。
电子产品的电磁兼容性包括两方面内容：
① 产品抵抗外部电磁干扰，保持正常工 作的能力（ 抗扰性）。
电器智能化原理及应用课件
智能养殖
通过智能饲喂、环境监控等技术，实 现养殖过程的自动化、智能化，提高 养殖效率和动物健康水平。
农业信息化
通过信息化手段，实现农业资源的整 合和优化配置，提高农业管理和服务 的效率和水平。
智能交通
智能信号控制
利用物联网、大数据等技术，实现交通信号的智能化控制 ，提高道路通行效率和缓解交通拥堵现象。
04
电器智能化挑战与解决方案
技术挑战
01
02
03
数据处理能力
随着电器智能化程度的提 高，需要处理的数据量越 来越大，对数据处理能力 提出了更高的要求。
通信协议与标准
不同品牌和型号的智能电 器之间需要进行数据交换 和协同工作，需要统一的 通信协议和标准。
人工智能技术
实现智能化的关键在于人 工智能技术，包括机器学 习、深度学习等，需要不 断更新和优化算法。
微处理器技术
微处理器技术是实现电器智能化的核心，能够将传感器采 集的数据进行处理、分析和决策，从而实现电器的自动化 控制和智能化管理。
微处理器技术的应用范围广泛，包括智能家电、智能家居 、智能机器人等领域，如智能电视能够通过微处理器技术 实现语音识别和图像识别，智能冰箱能够通过微处理器技 术实现食品管理。
智能化和便捷化。
工业自动化
电器智能化将推动工业自动化的 发展，提高生产效率和降低成本
。
智慧城市
电器智能化将在智慧城市建设中 发挥重要作用，提升城市管理和
服务水平。
社会影响
提高生活品质
电器智能化将为人们的生活带来更多便利，提高 生活品质和幸福感。
促进经济发展
电器智能化将带动相关产业的发展，促进经济的 增长和就业的增加。
VS
第2章---智能电器的一次设备ppt课件
2、电流继电器：
反映电流变化的控制电器 。 电流继电器的线圈匝数少、导线粗、阻抗小，使用时线圈被控电路串联。 根据用途可分为过电流继电器和欠电流继电器。
工作过程： 欠电流继电器
过电流继电器
释放电流:(10%--20%)IN
吸合电流:(110%--400%)IN
3、电压继电器：
反映电压变化的控制电器 。 电压继电器的线圈匝数多、导线细、阻抗大，使用时线圈被控电路并联。 根据用途可分为过电压继电器和欠电压继电器。
为加强灭弧效果往往同时采取几种灭弧措施
电动力灭弧
电弧 运动
触头断开时，两个断口处产生 根据左手定则电弧受F作用向外
电弧被拉长
{
}迅速熄灭
受冷却作用
1 v2
v1 2
1—静 触 点 ； 2—动 触 点
机械性拉弧
纵缝中的电弧
1
电弧电流 灭弧磁场
窄缝灭弧装置
栅片
电弧
栅片灭弧示意图
四、 常用低压电器——接触器
如接触器、各种继电器等
二、低压电器的组成
低压电器的组成：感受部分和执行部分
自动空气开关或热继电器之类还有中间传递部分，将感受 和执行两部分联系起来，使其协同一致，按一定规律动作。
三、 电磁式低压电器的结构和工作原理
（一）电磁机构
将电磁能⇒机械能⇒使触点闭合或断开 机构组成： 吸引线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动
（a）最终拉开 （b）刚接触位
位置
置
（c）最终闭 合位置
（三）、电弧的产生和灭弧装置
1.电弧的产生
触点接通后存在接触电阻，有温升，分断电路时
热电子发射
造成电路延时断开
} 气体游离产生电弧 → 烧损触点
智能家电PPT课件
(二)家用电器的安全保护措施 1．保护接地 2．保护接零
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注意：
①在同一供电系统中，绝对不允许对一部分 家用电器采用保护接地，而对另一部分家用 电器采用保护接零的接线方法。
②必须将保护接零线单独引到家用电器的专 用保护接零接线柱上(在单相三孔插座中单 独位于上方且较粗的一只插孔即属于专用接 零地线)。
1 电热器具 2 通风器具 3 清洁器具 4 制冷器具 5 空调器具 6 卫生与保健器具
5
1 电热器具
了解电热器具的结构与分类 掌握各种电热器具的工作原理
电饭锅、电烤箱、电磁灶、微波炉 的工作原理
6
2 通风器具
了解电风扇的种类与性能指标 掌握风扇电动机、电风扇的调速、
电风扇的摇头机构的工作原理
1．电热器具 2．电动器具 3．制冷器具 4．音像器具 5．照明器具
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(二)按照用途分类
1．取暖器具 2．制冷器具 3．空调器具 4．厨房用具 5．清洁器具 6．美容与保健器具
7．熨烫器具 8．照明器具 9．娱乐器具 10．音像器具 11．保安器具 12．其他器具
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三、家用电器的安全使用措施
(一)电气事故的基本概念 电作为一种清洁、方便的能源，可以
为人类作出许多贡献；但另一方面， 如果对电能不加以安全、合理地使用， 电能本身所蕴含的巨大能量将对使用 者造成多种伤害，这些伤害有时甚至 是致命的。
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家用电器以电作为能源，在使用过程 中不可避免地会出现各种或大或小的 电气事故。根据人们受到伤害程度的 轻重不同，可将电气事故分为电伤与 电击两大类。
电伤主要是指电对人体外部组织造成 的伤害。
电击也就是人们通常所说的“触电”。
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（2）传播路径
互连电缆和自由空间等承载射频能量的
媒质。
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（3）接收器 PCB上的元件、信号传输线、电源线。
（4）产品电磁兼容性设计的主要内容
① 减小自身对外的电磁干扰能量，降 低干扰源电压和传播效率。
② 减小进入本体的外界电磁干扰能量， 降低自身的电磁敏感度或提高自身的抗扰 能力。
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5
②自身工作时不对其他电子产品造成干 扰的性能（干扰抑制）。
对于EMC这一概念，作为一门学科，它 称为“电磁兼容”，而作为一个设备或系统的 电磁兼容能力，则称为“电磁兼容性”。
6.1.1 电磁兼容基本概念
主要讨论常用的基本术语、基本的干扰来 源、耦合途径和干扰模型。
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6
1. 基本术语
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2）耦合路径的传输机制
每种耦合路径都有传导和辐射两种机 制，就是通常所指的“路”和“场”的偶 合方式，也称为传导耦合与电磁场耦合。
传导耦合通过噪声源与接收器间连线 的公共阻抗产生；电磁场耦合是电场和磁 场两种耦合机制的综合。
电磁场耦合机制的原理图
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磁场耦合
电场耦合
频率越高，场的影响越大；频率越低， 通过路传导的EMI效率越高。
实际上，对于任何采用数字信号工作
的电子电路，通过路和场耦合的干扰总是
同时存在的。
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6.1.2 电子产品中电磁发射和磁场干扰的抑制
1、产品中电磁发射和磁场干扰的产生机理
① 电磁发射
各种数字电路芯片和高频模拟电路芯片运 行过程中，因PCB走线或产品各部分连线的设 计不合理而产生天线效应，发出电磁波引起的 射频干扰。
（4）抗扰性
设备抵抗空间电磁干扰（辐射干扰） 和通过传输电缆、输电线及I/O连接器的 电磁干扰的能力。
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（5）抑制（Suppression）
采用某些特殊方法消除或减少存在的 射频能量。
（6）密封（Containment）
采用金属封套或涂有射频导电漆的 塑料外壳，屏蔽电磁能量进入设备或从 设备泄漏。
智能电器运行于各种电压等级和不同
工作电流的现场环境，其监控器将受到
电力系统及其用电负载运行时产生的各
种电磁干扰。
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这些干扰不仅影响监控器的正常工作， 严重时还将损坏监控器，造成智能电器一 次开关操作失误，极大地影响被监控和保 护对象的安全可靠运行。
提高智能电器电磁兼容性是保证智能 电器工作性能和可靠运行的重要措施之一， 也是智能电器监控器设计中的一个关键问 题。
（1）电磁干扰（EMI）
破坏性电磁能通过辐射或传导在电子设备 间传播的过程。
（2）电磁敏感度（Electromagnetic sceptibility, EMS）
设备或系统受电磁干扰使工作中断甚至被 破坏的评价指标。
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（3）自兼容性
设备内部数字部分对模拟部分的干扰、 导线间的串扰和造成数字电路工作紊乱 的内部因素及其抑制能力。
（1）引起系统级干扰的主要因素： ① 产品封装措施不当。
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② 产品整体设计不合理，制造质量不 高，电缆与电气接头接地不可靠。
③ PCB布局错误，如信号走线布局和 多层板分层不恰当、共模和差模信号滤波器 设计不正确、旁路和去耦不足，板上有接地 环路等。
（2）主要抑制措施
① 采取合适的方法保证产品良好的屏蔽。
一般定义边沿变化小于1 ns的高频放电有 接触式和辐射式两种。
接触式放电造成设备永久损坏或潜在隐 患；辐射式放电只影响设备工作，不会造成 永久性破坏。
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3. 简单的电磁干扰模型
1）简单电磁干扰模型的3个要素： （1）干扰源
能发出一定能量的干扰信号的设备。 （2）接收器
能接收干扰源能量并受其影响，使工 作发生紊乱的器件和设备。
第六章 智能电器监控器的电磁 兼容性设计
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主要内容
电磁兼容概述 智能电器监控器的电磁兼容性设计问题 智能电器监控器的EMI测试标准和方法
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2
电子产品电磁兼容性设计是保证其 可靠安全运行的重要措施之一。随着工 业化的高度发展，电磁污染已经严重地 影响到各类电子产品的安全可靠运行， 电磁兼容性已成为衡量电子产品是否合 格的重要指标。
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6.1 电磁兼容概述
按IEC标准，电磁兼容 （Electromagnetic Compatibility, EMC）是 指在有限空间、有限时间、有限频谱资源条 件下的各种用电设备可以共存，不使设备可 靠性、安全性降低的性能。
电子产品的电磁兼容性包括两方面内容：
① 产品抵抗外部电磁干扰，保持正常工 作的能力（ 抗扰性）。
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2．设计中常见的电磁干扰类型
（1）射频干扰
各类无线通信设备对电子产品工作的干 扰。典型的设备故障出现在场强为1～10 V/m的范围内。
（2）电力干扰
电力线电磁场、电流电压浪涌、电压闪 变、电力线谐波等产生的电磁干扰。
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（3）静电放电
不同静电电位的物体因靠近或接触发生 的电荷转移。
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5．电磁干扰的耦合 从干扰源到接收器，电磁干扰可以有不
同的耦合路径，每种路径又有不同的传输 机制。 1） 耦合路径
① 干扰源到接收器的直接辐射； ② 干扰源对接收器信号I/O电缆的辐射。
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③ 通过信号I/O电缆或AC干线辐射到接收器。 ④ 通过普通电力线或信号I/O电缆传播。 电磁干扰的耦合路径示意图
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② 合理可靠的接地和旁路设计。 ③ 选用合适的线路滤波器。 ④ 保证产品各部分可靠的电气隔离。 ⑤正确设计各部分间的连线和PCB布线 并控制其阻抗等。
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2）PCB的电磁干扰模型
干扰主要是频率范围10 kHz～100 MHz的 射频信号。
（1）干扰源
时钟振荡电路、塑封IC芯片、不正确的布 线、匹配不当的阻抗、内部电缆连接器。
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（3）耦合路径 干扰源和接收器之间传输电磁干扰能
量的路径。
2）干扰模型
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4．系统级和PCB级的EMI
电子产品的EMC设计需考虑系统（整机） 和内部PCB（印制电路板）两个层面，并针对 产生干扰的原因，采取抑制措施。
1）系统级EMI产生的原因和抑制 系统级EMI就是整机受到的电磁干扰。