A. 如何分析电气故障的原因
1、自然故障：电气设备在运行过程中，其电气常常要承受许多不利因素的影响，诸如电器动作过程的机械振动；过电流的效应加速电气元件的绝缘老化变质；电弧的烧损；长期动作的自然磨损；周围环境温度、湿度的影响；有害介质的侵蚀；元件自身的质量问题；自然寿命等原因，以上种种原因都会使电气难免会出现一些这样或那样的故障而影响设备的正常运行。因此加强日常维护保养和检修可使电气设备在较长时间内不出或少出故障，但切不可误认为，电气的设备故障和客观存在、在所难免，就忽视日常维护保养和定期检修工作。
2、人为故障，电气设备在运行过程中，由于受到不应有的机械外力的破坏或因操作不当、安装不合理而造成的故障，也会造成设备事故，甚至危及人身安全。
电气设备结构不同，电气元件种类繁多，导致电气故障的因素又是多种多样，因此电气设备所出现的故障必然是各式各样的。然而这些故障大致可分为两大类；
1、有明显的外表特征并容易被发现的故障
例如电机、电器的显着发热、冒烟、散发出焦臭味或火花等。这类故障时由于电机、电器的绕组过载、绝缘击穿、短路或接地所引起的。在排除这些故障时，除了更换或修复之外，还必须找出和排除造成上述故障的原因。
2、没有外表特征的故障，这一类控制电路的主要故障。在电气线路中由于电气元件调整不当、机械动作失灵、触头及压接接触不良或脱落，以及某个小零件的损坏，导线断裂等原因所造成的故障。线路越复杂，出现这类故障的机会也就越多。这类故障虽小但经常碰到，由于没有外表特征，要寻找故障发生点，唱需要花费很长时间，有时还需要借助各类测量仪器和工具才能找出故障点，而一旦找出故障点，往往只需简单的调整或修理就能立即恢复机床的正常运行，所以能否迅速的查出故障点是检修这类故障时能否缩短时间的关键。
B. 急 电功率及磁场详解
用电功率表示消耗电能的快慢．电功率用P表示，它的单位是瓦特，简称瓦，符号是W．电流在单位时间内做的功叫做电功率，也就是说：电气设备与电源连接形成回路，当电流通过电气设备时，电源输出电能，电气设备消耗电能。电能是指一段时间内电源力所做的功。电能的单位是千瓦·小时。
单位时间内电源力所做的功叫做电功率。
1KW＝1000W
作为表示消耗能量快慢的物理量，一个用电器功率的大小等于它在1秒（1S）内所消耗的电能．如果在”t”这么长的时间内消耗的电能”W”，那么这个用电器的电功率”P”就是
P＝W/t 电功率等于电压与电流的乘积
1瓦=1焦/秒=1伏·安
符号意义及单位
W—电能—焦耳（J） W—千瓦*时（kW*h）
t—时间—秒(s) t— 小时（h）
P—用电器的功率—瓦特（W） P—千瓦(kW)
(两套单位，根据不同需要，选择合适的单位进行计算)
有关电功率的公式还有:P=UI
P=I�0�5R
P=U�0�5/R
每个用电器都有一个正常工作的电压值叫额定电压
用电器在额定电压下的功率叫做额定功率
电功率是表示在一定时间电流做功的快慢
P=W/t .因为W=UIt 所以P=UI磁场（magnetic field ）：在磁极或任何电流回路的周围以及被磁化后的物体内外，都对磁针或运动电荷具有磁力作用，这种有磁力作用的空间称为磁场。它和电场相似，也具有力和能的特性。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或变化电场产生的。磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此。 与电场相仿，磁场是在一定空间区域内连续分布的矢量场，描述磁场的基本物理量是磁感应强度矢量B ，也可以用磁力线形象地图示。然而，作为一个矢量场，磁场的性质与电场颇为不同。运动电荷或变化电场产生的磁场，或两者之和的总磁场，都是无源有旋的矢量场，磁力线是闭合的曲线族，不中断，不交叉。换言之，在磁场中不存在发出磁力线的源头，也不存在会聚磁力线的尾闾，磁力线闭合表明沿磁力线的环路积分不为零，即磁场是有旋场而不是势场（保守场），不存在类似于电势那样的标量函数。 电磁场是电磁作用的媒递物，是统一的整体，电场和磁场是它紧密联系、相互依存的两个侧面，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，变化的电磁场以波动形式在空间传播。电磁波以有限的速度传播，具有可交换的能量和动量，电磁波与实物的相互作用，电磁波与粒子的相互转化等等，都证明电磁场是客观存在的物质，它的“特殊”只在于没有静质量。 磁现象是最早被人类认识的物理现象之一，指南针是中国古代一大发明。磁场是广泛存在的，地球，恒星(如太阳)，星系（如银河系），行星、卫星，以及星际空间和星系际空间，都存在着磁场。为了认识和解释其中的许多物理现象和过程，必须考虑磁场这一重要因素。在现代科学技术和人类生活中，处处可遇到磁场，发电机、电动机、变压器、电报、电话、收音机以至加速器、热核聚变装置、电磁测量仪表等无不与磁现象有关。甚至在人体内，伴随着生命活动，一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。电磁场（electromagnetic field ）：有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称 。随时间变化的电场产生磁场 ， 随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。 地磁场（geomagnetic field ）：从地心至磁层顶的空间范围内的磁场。地磁学的主要研究对象。人类对于地磁场存在的早期认识，来源于天然磁石和磁针的指极性。磁针的指极性是由于地球的北磁极（磁性为S极）吸引着磁针的N极，地球的南磁极（磁性为N极）吸引着磁针的S极。这个解释最初是英国W.吉伯于1600年提出的。吉伯所作出的地磁场来源于地球本体的假定是正确的。这已为1839年德国数学家C.F.高斯首次运用球谐函数分析法所证实。 地磁场是一个向量场。描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素。常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z，X和Y分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角。其中以磁偏角的观测历史为最早。在现代的地磁场观测中，地磁台一般只记录H，D，Z或X，Y，Z。 近地空间的地磁场，像一个均匀磁化球体的磁场，其强度在地面两极附近还不到1高斯，所以地磁场是非常弱的磁场。地磁场强度的单位过去通常采用伽马（γ），即10高斯。1960年决定采用特斯拉作为国际测磁单位，1高斯＝10特斯拉（T），1伽马＝10特斯拉＝1纳特斯拉（nT），简称纳特。地磁场虽然很弱，但却延伸到很远的空间，保护着地球上的生物和人类，使之免受宇宙辐射的侵害。 地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分，它们在成因上完全不同。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于地球外部，并且很微弱。 地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分。偶极子磁场是地磁场的基本成分，其强度约占地磁场总强度的90％，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应。非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约占地磁场的10％。地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关。 地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中。干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，场源是太阳粒子辐射同地磁场相互作用在磁层和电离层中产生的各种短暂的电流体系。磁暴是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1～3天，幅度可达10纳特。其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内。除外源场外，变化磁场还有内源场。内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的。将高斯球谐分析用于变化磁场，可将这种内、外场区分开。根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布。这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应。 地球变化磁场既和磁层、电离层的电磁过程相联系，又和地壳上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学和固体地球物理学的研究中都具有重要意义。
C. 用分析变压器的方法分析三相异步电动机其不同点是什么
1、变压器是静止的电气设备，它的主磁场是脉动磁场，一、二次绕组中的电动势和电流具有相同的频率。而异步电动机则是旋转的电气设备，它的主磁场是旋转磁场，转子旋转时，定子、转子绕组中的电动势和电流有不同的频率；
2、变压器中只有能势的传递，通过主磁场把一次侧的电能传送到二次侧。异步电动机中除了能势的传递之外，还有能量的转换。即定子绕组中的电能通过主磁场传送到转子绕组以后，有相当大的一部分要转换成机械能，从转子轴上输出给机械负载；
3、由于异步电动机中有气隙存在，所以空载电流比变压器大得多。在大功率的电动机中，空载电流占额廹电流的20%~30%;而在小功率的电动机中，可达35%~50%。因此，舁步电动机的空载损耗比变压器大；
4、异步电动机是一种低功率因数的设备。用来速立磁场的空载电流比较大，而且定子、转子之间存在着气隙，在容量相同的条件下，异步电动机中的漏磁通比变压器大得多，亦即它的电抗较大。说明，为建立一定的磁场，异步电动机需要较大的无功功率。当电源电压一定时，电动机主磁通的最大值基本上不变，说明建立磁场所需要的无功功率基本上不变。当电动机的负载很小时，电动机的有功功率很小，无功功率所占比例很大，所以功率因数很低（空载时的功率因数不超过0.2）。随着负载的增加，无功功率所占比重逐渐减小，因而异步电动机的功率因数逐渐增加。在接近额定负栽时达到最大(一般不超过0.9〉。当负载更大吋，由于转差率的增加，使转子电抗增加较多，因而功率因数重新下降。
D. 电磁辐射预测方法有哪些
电磁辐射污染的控制
（一）电磁辐射的主要防护措施
为了减小电子设备的电磁泄漏，必须从产品设计、屏蔽与吸收等角度人手，采取治本与治表相结合的方案，防止电磁辐射的污染与危害。
制定防护技术措施的基本原理有以下几个方面：
1．加强电磁兼容性设计审查与管理
纵观中外，无论是工厂企业的射频应用设备，还是广播、通信、气象、国防等领域内的射频发射装置，其电磁泄漏与辐射，除技术上的原因外，主要问题就是设计与管理方面的责任。因此，加强电磁兼容性管理是极为重要的一环。
2．认真做好模拟预测与危害分析
无论是电子、电气设备，还是发射装置，在产品出厂前，均应进行电磁辐射与泄漏
状态的预测与分析，实施国家强制性产品认证制度。大、中型系统投入使用前，还应当
对周围环境电磁场分布进行模拟预测，以便对污染危害进行分析。
3．合理设计设备
1)提高槽路的滤波度
滤波度不好的设备，不仅造成很强的谐波辐射，产生串频现象，影响设备的正常工作，而且也会带来过大的能量损失。因此，在进行设备的槽路设计时，必须精确计算，采取妥善的技术措施，努力提高其滤波度，达到抑制谐波的目的。
2)元件与布线要合理
元件与布线不合理，比如高、低频布线混杂在一起，元件距离机壳过近等，均是造成电磁辐射与泄漏的原因之一。因此，在进行线路设计时，元件与布线必须合理。例如，元件与布线均应高、低频分开，条件允许时宜在高、低频中间实行屏蔽。
目前，在布线上多采用垂直交叉布线或高、低频线路远距离布设并采用屏蔽等技术方案，效果良好。
3)屏蔽体的结构设计要合理
一般要求设备的屏蔽壳设计要合理，比如机壳的边框不能采用直角过渡，而应当采用小圆弧过渡。各屏蔽部件之间尽量采用焊接，特殊情况下采用螺钉固定连接时，应当在两屏蔽材料之间垫入弹片后再拧紧，以保证它们之间的电气性能良好。
4．实行屏蔽
由于设备的屏蔽不够完善，例如以往的设备，有些屏蔽体不是良导体，或者缺乏良好的电气接触；有些设备的结构不严密，缝隙过大；有些设备的面板为非屏蔽材料，因而造成漏场强度很大，有时出现局部发热或喷火现象。由于屏蔽体的结构设计不合理，有部分设备主要辐射单元的屏蔽壳采用了棱角突出的设计，容易引起尖端辐射。如某广播发射机面板处电磁场强度均为30V/m，而其机箱框边为直角，没有小圆弧过渡，结果场强高达50V/m。所以正确、合理的屏蔽，是防止电子、电气设备的电磁辐射与泄 漏，实现电磁兼容的基本手段与关键。
5．射频接地
射频防护接地情况的好坏，直接关系到防护效果的好坏。随着频率的升高，地线要求就不太严格，微波频率甚至不需要接地。射频接地的作用原理，就是将在屏蔽体（或屏蔽部件）内由于感应生成的射频电流迅速导人大地，以便使屏蔽体（或屏蔽部件）本身不再成为射频的二次辐射源，从而保证屏蔽作用的高效率。必须强调的是，射频屏蔽要妥善进行接地，二者构成一个统一体。射频接地与普通的电气设备保护接地极不相同，二者不能互相替代。
6．吸收防护
吸收防护是将根据匹配原理与谐振原理制造的吸收材料，置于电磁场之中，可以把吸收到的波能转化为热能或其他能量，从而达到防护目的。采用吸收材料对高频段的电磁辐射，特别是微波辐射与泄漏抑制，效果良好。吸收材料多用于设备与系统的参数测试。防止设备通过缝隙、孔洞泄漏能量，也可用于个人防护。
7．采用机械化与自动化作业，实行距离防护
从理论上分析，感应电磁场与距离的平方成反比，辐射电磁场与距离成反比。因此可知，屏蔽间距愈大，电磁场强度的衰减幅度愈大。所以，加大作业距离可提高屏蔽效果。
8．滤波
即使系统已经有合适的设计和安排，并考虑了恰当的屏蔽和接地，但仍然有泄漏的能量进入系统，使其性能恶化或引起故障。滤波器可以限制外来电流数值或把电流封闭在很小的结构范围内，从而把不希望传导的能量降低到系统能圆满工作的水平。确定设备滤波要求（或屏蔽、接地要求）的原始依据，是设计人员所采用的正式或非正式的技术规范。关键设备引线上允许的干扰电平必须在设计初期就加以规定，以使电路设计人员知道它们的分机所必须满足的条件。因此应在功能试验阶段和其他阶段连续确定它们是否能符合这些技术规范的要求。然而，当必须采用滤波器的时候。应该注意避免由于各个设计组之间的不协调所引起的重复滤波。
9．正确使用设备
当设备投入使用前，必须结合工艺与加工负载，正确调整各项电气参数，最大限度地保证设备的输出匹配，使设备处于优良的工作条件下。同时，还要加强对设备的维护与保养。例如，l0kW的高频设备，其阳极电流调整到0.8～1.5A之间，栅极反馈电流调整到150～300mA之间，属于正常范围。但在使用上，往往阳极电流大而栅极电流小，这表明了振荡部分本身的耗散功率高，从而使得加热效率很差。因此，为达到最佳的工作状态，即理想的匹配与耦合状态，要求调整阳极电流到谷点，栅极电流到峰点。但要注意工作频率不可过低或过高。若过高，则高频辐射所造成的散射功率过多；若过低，则涡流减小，加热效果差。
10．加强个人防护
增强自我保护意识，加强自我防护。减轻电磁波污染的危害，有许多易于操作的措施，总的原则有两个：其一，尽量增大人体与发射源的距离；其二，由于工作需要不能远离电磁波发射源的，必须采取屏蔽防护的办法。因为电磁波对人体的影响，与发射功率大小、发射源的距离紧密相关，它的危害程度与发射功率成正比，与距离的平方成反比。以移动电话为例，虽然其发射功率只有几瓦，但由于其发射天线距人的头部很近，其实际受到的辐射强度，相当于距离几十米处的一座几百千瓦的广播电台发射天线的辐射强度。好在人们使用的时间很短，一时还不会表现出明显的危害症状，但使用时间一长，辐射引起的症状将会逐渐暴露。有鉴于此，在平时工作和日常生活中，应自觉采取措施，减少电磁波的危害。如在机房等电磁场强度较大的场所工作的人员，应特别注意工作期间休息，适当到远离电磁场的室外活动；家用电器不宜集中放置；观看电视的距离应保持在2～5m，并注意开窗通风；微波炉、电冰箱不宜靠近使用；青少年尽量少玩电子游戏机；电热毯预热后应切断电源；儿童与孕妇不要使用电热毯；平时应多吃新鲜蔬菜与水果，以增强肌体抵御电磁波污染的能力；积极采用个体防护装备。
11．加强城市规划与管理，实行区域控制
根据日本及其他国家的实践，应当强调工、科、医设备的布局要合理，凡是射频设备集中使用的单位，应划定一个确定的范围，给出有效的保护半径，其他无关建筑与居民住宅应在此范围之外建造。大功率的发射设备则应当建在非居民区和居民活动场所之外的地点，实行区域控制和距离防护。全市应划分干净区、轻度污染区与严重污染区，确定重点，逐步加以改造与治理。进一步加强对无线电发射装置的管理，对电台、电视台、雷达站等的布局及新设台址的选择问题，必须严格执行我国制定的《关于划分大、中城市无线电收发信区域和选择电台场址暂行规定》。新建电台不宜建筑在高层建筑物的顶部。只有合理的布局，妥善治理，加强城市规划与管理，努力实现电磁兼容，才是搞好电磁防治的关键。
（二）高频设备的电磁辐射防护
高频设备的电磁辐射防护的频率范围一般是指0. 1～300MHz，其防护技术有电磁屏蔽、接地技术及滤波等。
1．电磁屏蔽
1)电磁屏蔽的机理
电磁屏蔽主要利用了电磁感应原理。在外界交变电磁场下，通过电磁感应，屏蔽壳体内产生感应电流，而这电流在屏蔽空间又产生了与外界电磁场方向相反的电磁场，从而抵消了外界电磁场，达到屏蔽效果。在抗干扰辐射危害方面，屏蔽是最好的措施。通俗地讲，电磁屏蔽就是利用某种材料制成一个封闭的物体，这个封闭的物体有两重作用，它既可使封闭体的内部不受外部的电磁场的影响，同时封闭体的外部区域也不受其内部的电磁场的影响。
电磁干扰过程必须具备三要素：电磁干扰源、电磁敏感设备、传播途径，三者缺一不可。采用屏蔽措施，一方面可抑制屏蔽室内电磁波外泄，抑制电磁干扰源；另一方面也可防止外部电磁波进入室内。电磁屏蔽一般可以分成三种：第一种是对静电场（包括变化很慢的交变电场）的屏蔽，这种屏蔽现象实际上是由于屏蔽物的导体表面的电荷，在外界电场的作用下重新分布，直到屏蔽物的内部电场均为零时才能停止，如高压带电作业工人所穿的带电作业服；第二种屏蔽是对静磁场（包括变化很慢的交变磁场）的屏蔽，它同静电屏蔽相似，也是通过一个封闭物体实现屏蔽，它与静电屏蔽不同的是，它使用的材料不是铜网，而是磁性材料，有防磁功能的手表，就是基于这一原理制造的；第三种屏蔽是对高频、微波电磁场的屏蔽，如果电磁波的频率达到百万赫兹以上，这种频率的电磁波射向导体壳时，就像光波射向镜面一样被反射回来，同时也有一小部分电磁波能量被消耗掉，也就是说电磁波很难穿过屏蔽的封闭体。另外，屏蔽体内部的电磁波也很难穿出去。
屏蔽室按其结构可以分成两类：第一类是板型屏蔽室，是由若干块金属薄板制成，对于毫米波段，只能采用这类屏蔽室；第二类是网型屏蔽室，是由若干块金属网或板拉网等嵌在金属骨架上构成。在制作中，有的是按装配方法，也有按焊接的方法。