第一篇：故事___材质、结构、风格和银幕剧作的原理
《故事___材质、结构、风格和银幕剧作的原理》读后感
本书作者罗伯特.麦基出生于1941年1月30日，被称为好莱坞的“编剧教父”，在过去的27年里，他的学生一共获得过32次奥斯卡奖、182次艾美奖，17次导演工会奖，其学生包括导演简·坎平，演员德鲁·巴里摩尔、朱莉娅·罗伯茨 中国影迷耳熟能详的电影作品如《回到未来》、《紫色》、《金色池塘》、《X档案》、《西雅图不眠夜》、《魔戒》、《钢琴课》均出自其学生之手。《阿甘正传》的编剧艾瑞克·罗斯与《永远的蝙蝠侠》的导演乔·舒马赫均是他的学生。罗伯特.麦基是世界上最著名和倍受推崇的编剧教练。中国的读者大抵都从这本《故事：材质、结构、风格和银幕剧作原理》里受到很多启发。《故事》至今以超过20种语言被翻译出版，包括英语、法语、西班牙语、意大利语、中文等语种，获得了2000年国际活动影像图书奖。在中国，这本书是北影中戏等学院进修的必读书，而麦基先生被《电影在线》杂志评选为“好莱坞最受欢迎的编剧领袖”。《名利场》将其称为“好莱坞的福音传教士”，甚至坦言麦基是“电影产业里众所周知的势力人物以及好莱坞最受欢迎的编剧导师。”可见这本书是非常值得研究和学习的。
这本书获得大家认可的有这几个原因：首先，《故事》不同于其他流行的讲述银幕剧作手法的著作，它所论及是是形式而不是公式。在本书中作者列举了一百多部影片作为示例，向读者传授银幕剧作的原理，超越了呆板的教条，因此在阅读本书的过程中你不会感觉枯燥乏味或者晦涩难懂，能够使读者在轻松愉悦的状态下学习银幕剧作手法及原理。其次，作者不仅精辟的阐释了标准的三幕戏剧结构的奥妙，而且还揭开了非典型性结构的神秘面纱。《故事》论述的是原理，而不是规则。没有告诉读者需要跟着书中的模式走，他没有给出一个公式化的东西而是讲述一个永恒、普遍的形式。这样也激励了读者勇于创新，发掘新东西。本书告诉我们一个故事原型首先要挖掘出一种普遍性的人生体验，然后以一种独一无二的、具有文化特性的表现手法对它进行装饰。陈规俗套都是会遭到摒弃的，只有原型故事才会广为流传受到喜爱。一个好的剧作家不是时刻揣摩市场行情而是要在热爱写作的基础上对观众的热爱，然后以求超越聚精会神的观众所表现出的敏锐的集体感知力，创作出真真能够打动观众的作品。这本书更多的是告诉我们需要独创，也就是将内容与形式的融合：独具慧眼的主题选择加上独运匠心的故事形态。但是要谨记猎奇不是独创，不能屈从商业规则而流于空洞。
本书第一部分，作家和故事艺术。包括本书的序，第一章，故事问题。在第一章中作者讲到了故事的重要性，它是我们生活中纯粹的知识实践也是一种非常个人化的情感体验，设计故事也能测试作家的成熟程度和洞察力。而能把故事讲好是一个非常不容易的事情，一个剧作家首先需要的是故事天赋，其次是文学天赋。剧作家想要抓住观众的心就需要尽其所能，以求超越聚精会神的观众所变现出来的敏锐的集体感知力。故事的独创性是内容与形式的融合：独具慧眼的主题选择加上独运匠心的故事形态。内容与形式的完美结合才能创造出具有吸引力的故事。
第二部分，故事诸要素。包括从第二章到第六章，内容依次是结构图谱、结构与背景、结构与类型、结构与人物、结构与意义。在故事设计中结构是非常重要的，它是对人物生活故事中一系列事件的选择，这种选择将事件组合成为一个具有意义的序列，以激发特定而具体的情感，并表达一种特定的人生观。故事价值是人类经验的普遍特征，这些特征可以从一时到彼时，由正面转化为负面，或由负面转化到正面。节拍在场景里是最小的结构成分，场景则构建故事设计中下一个更大的状态，二到五个场景又构建为一个序列，一系列的序列有构建成一个幕。故事高潮是一系列幕的组合，渐次发展为一个最后的幕高潮，从而引发绝对
不可逆转的变化。约翰.卡彭特说：“电影就是将无形的精神变为有形的物质。”在故事结局中分为闭合式结局和开放式结局，如果一个表达绝对而不可逆转的变化的故事高潮回答了故事讲述过程中所提出的所有问题并满足了观众的所有情感，则被称为闭合式结局。相反，一个故事高潮如果留下一两个问题未解答则被称为闭合式结局。时代是一个故事在时间中的位置，期限是第二时间维。期限事故是在时间中的长度。地点是故事的物质维。地点是故事在空间的位置。冲突层面是故事在人类斗争的等级体系中的位置。故事不是由一堆积累起来的信息串成的叙述体，而是一种对事件的设计。能把我们引入一个有意义的剧情高潮。亚里士多德根据故事结尾的价值负荷与其故事设计之间的相对性，对戏剧进行过分类，为我们提供了第一批类型。简单悲剧、简单幸运剧、复杂悲剧、复杂幸运剧。每一个类型给故事设计制订了一些常规：高潮时常规的价值负荷，如幻灭情节的低落结局；常规的背景，如西部片。常规的事件，如爱情片故事中的男女邂逅；常规的角色，如犯罪故事中的罪犯。不同类型经常会被融成一体以产生一种具有新意的共鸣，丰富人物形象，创造出情绪和情感。利用现有的二十多个主要类型，进行具有独创性的杂文繁殖，其可能性是无限的。亚里士多德得出结论说，故事是第一位的，人物是第二位的。人物真相只有在压力之下做出选择时才能得到揭示，压力越大，揭示越深，该选择便越真实地表达了人物的本性。人物弧光：把这一原则更进一步，最优秀的作品不但是揭示人物真相而且哈子啊讲述过程中表现人物复杂的发展轨迹或变化，无论是变好还是变坏。结局的功能就是提供不断增强的压力，把人物逼向越来越困难的二难之境，迫使他们作出越来越艰难的冒险的抉择和行动，逐渐揭示出其真实的本性，甚至直逼其无意识的自我。所有的故事都是人物驱动的，事件设计和人物设计互成巨大镜像。如果没有故事设计，人物就不可能得到深刻的表现。艺术家和观众之间的交流是直接通过感觉和知觉，直觉和情感来表达感情。如果一部作品不能通过人们选择和动作的真实结果来表达一种人生观，那无论多少精妙的语言都无法弥补这种创造的失败。主控思想可以有两个组成部分：价值加原因。反讽主义分正面反讽和负面反讽。反讽难写的原因有三：要想找到既能令人满意又能使人信服的光明的理想主义结局或清醒的悲观主义高潮，已属不易。第二，如何才能明确地说清二者？反讽不等于模棱两可。第三，如果在高潮处，主人公的生活情境既正且负，那么我们该如何表达，才能使对立的价值在观众的体验中两不相犯，以免与相互抵消，使得你到最后等于什么也没说？我们只有一个责任：讲真话或曰揭示真理。因此，你必须研究你的故事高潮，并从中提取你的主控思想。第三部分，故事设计原理，第七到第十三章，内容依次是故事材质、激励事件、幕设计、场景分析、布局谋篇、危机高潮结局。无论故事的主人公是单一，多重还是复合，无论其人物塑造特征如何，所以主人公都有标志性特点，而其中的第一个特点便是意志力。故事必须构建出一个观众无从想象出另一个的最后动作。观众的情感投入是由移情作用来固着的。故事所赐予我们的正是这样的一种机会。去体验我们生活以外的生活，置身于无数的世界和时代，在我们生存状态的各个深度，去追求，去抗争。作者要对笔下每一个人物的行动，情感、场景不断的揣摩并置身其中才能使虚构的东西具有情感上的意义，也才能打动观众。一个故事是由五部分组成的设计：激励事件，故事讲述的第一个重大事件，是一切后续情节的首要原因，它使其他四个要素开始运转起来：进展纠葛、危机、高潮、结局。激励事件发生无非通过下述两种方式：随机或是有原因，要么属于巧合，要么出于决定。每个故事世界和人物设置都是不同的，因此，每一个激励事件都是一个不同的事件，定位于一个不同的点。纠葛是指为人物的生活创造磨难。纠葛型影片有两个特征，一个是人物设置庞大，一个是需要多场地和多景点。场景设计的组成部分有，转折点，伏笔，情感动力和选择。文本是指一部艺术作品的可知觉的外表。就电影而言，是指银幕上的影像以及对白，音乐和音响效果的声带。潜文本是指在那一表面下的生活，被行为遮蔽的已知和未知的思想和情感。要分析一个场景，你必须解剖出文本和潜文本层面上的所有行为模式。布局谋篇是指对场景进行整合和接连。
它的准则是统一性和多样性、进度、节奏和速度，社会进展和个人进展、象征升华和反讽升华以及转化原理。速度是一个场景中通过对白、动作、或二者的结合表现出来的活动的水平。危机必须是真正的两难之境，是在不可调和的两善之间的选择或对两恶之间的选择，或同时面临两种情况的选择，它将主人公置于生活中最大的压力下。佛朗索瓦所言，一个伟大电影结局的关键，是创造一种“壮观场面和真理”融为一体的效果。
第四部分，作家在工作，从十四到十九章，内容依次是对抗的原理、解说、问题和解决办法、人物、文本、作家的创造方法、淡出。对抗的原理：主人公及其故事的智慧魅力取决于对抗力量对他们的影响，应与之相当。我们所谓的“对抗力量”是指对抗人物意志和欲望的各种力量的总和。正义的矛盾价值和负面矛盾价值之间的区别，也就是违法人的相对有限而且暂时的权力和立法的无限和持久的权力之间的区别。解说是指事实：有关背景、人物经历和人物塑造的信息，观众需要了解这些信息才能理解故事的事件。戏剧化的解说能达到两个目的：其一，推进直接冲突，其次，为了传达信息。闪回是另一种形式的解说。在悬念中，观众和人物知道同样的信息。悬念将好奇心和关心合二为一。喜剧和正剧之间的最大区别就是二者都以惊奇和见解来转化场景，但是在喜剧中，当鸿沟打开，惊奇会让观众爆发出笑声。在戏剧中，内心冲突是通过潜文本来戏剧化地表现的。改编的第一原则：小说越纯，戏剧越纯，电影就越差。第二原则，愿意再创造。在任何创作中，人性是唯一不会过时的主题。人物塑造是所有可观察到的素质的总和，是一个使人物独一无二的综合体：外表特征，加上行为举止，语言和手势风格，性别，年龄，智商，职业。维是指矛盾：无论是在深层性格之内还是在人物塑造深层性格之间。这些矛盾必须是连贯一致的。对白不是对话，银幕对白必须具有日常谈话的形式，但其内容必须远远超越寻常谈话。银幕对白要求压缩和简约，它必须具有方向，应该没有目的。描写就是将电影植入观众的脑海。在创作中应回避形容词和副词，多用最具体最活跃的动词和尽可能具象的名词，这样，即使是固定镜头也可以活起来。形象系统可由两种方法来创立：外部形象法或者内部形象法。外部形象选取一个在影片之外就用已经具有象征意味的范畴，把它引入影片中，指称和影片之外同样的意义。一部影片的片名是用以定位观众的市场营销中最吸引人注目的部分，使观众对即将来临的体验有一个切实的心理准备。为了对步骤大纲进行“处理”，作者将每一个场景从两个句子扩展为一个段落，或者不如说扩展为一段双倍行距的，现在时的，一个时刻接着一个时刻的描写。在处理台本阶段，我们会不可避免地发现，我们以为在步骤大纲中能以某种方式行之有效的东西现在却需要改变。从外到里的写作，边写对白边寻在场景，或边写场景边寻找故事，是最没有创造力的方式。无论观察多么细微，也只能是小写的真实。大写的真实要在事物的表面现象之后，之外，之内，之下寻找，它们或维系现实，或拆解现象，但它们不可能被直接观察到，由于作者只看到了事物便面可见的东西，所以他对生活的真实一片茫然。刻板故事的作者和壮观故事的作者，乃至所以的作家，都必须明白故事与生活的关系，故事是生活的比喻。
第二篇：防火柜的执行标准和材质结构
防火柜的执行标准和材质结构
防火柜是很容易被忽视的消防器材，实际上发挥着比较重要的作用。普通柜子遇到火灾容易短时间升温，将内部保存的物品损坏，而防火柜则可以在高温下保持内部温度，从而争取到足够的救援时间。下面我们来了解一下防火柜的知识。
防火柜
防火柜的执行标准：
目前比较通用的防火柜的标准是美国的FM6050标准和欧盟的EN14470-1标准。
FM6050是美国工厂标准，测试条件是在300摄氏度的条件下，防火柜的耐火时间。FM6050标准要求在300摄氏度的条件下，柜子可耐火10分钟即可。也就是说，耐火时间达到10分钟，即表示符合FM6050标准。
EN14470-1是欧盟标准，这个标准是实验室标准，测试要求是在900-1000摄氏度的条件下。这个标准又细分为:耐火30分钟、耐火60分钟和耐火90分钟。在900-1000摄氏度时，如果可以耐火30分钟，即为EN14470-130分钟防火柜，同理，如果可以耐火60分钟，即为EN14470-160分钟耐火柜,90分钟耐火柜也是如此。
由此可见，EN14470-1标准更严格、更细化。这是这两个标准的根本区别。
不同防火柜的材质与结构：
符合FM6050标准的防火柜，通常是双层钢板结构，中间是空气层。不同厂家的区别在于所使用的钢板厚度差异，以及铰链结构的处理细节等。
而符合EN14470标准的防火柜，有两种结构，一种是外层钢板，内层是三聚氰胺复合板，均喷涂耐腐蚀的环氧树脂，中间再加上隔热层。当柜子内部的传感器感应到柜子内部温度高于50＇C时，不仅柜门会自动关闭，同时，中间的隔热层会自动喷水，以降低柜子的温度。
另外一种结构是三聚氰胺复合板结构，三聚氰胺复合板不仅耐热，而且耐腐蚀。木头的传热能力远低于钢板，当木头的厚度足够的时候，即使在1000℃的条件下,30分钟也不能将木头点燃。这就是30分钟防火柜的由来。用三聚氖胺复合板做的防火柜，比钢材的要轻便很多，同时可以确保足够的耐火时间。
第三篇：避雷器SPD工作原理和结构
避雷器SPD工作原理和结构
电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SPD的分类：
1．按工作原理分：
（1）开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
（2）限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
（3）分流型或扼流型
分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
2．按用途分：
（1）电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
（2）信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理：
1．放电间隙(又称保护间隙)：
它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。
2．气体放电管：
它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc;冲击放电电压Up(一般情况下Up≈(2～3)Udc;工频耐受电流In;冲击耐受电流Ip；绝缘电阻R(>109Ω)；极间电容(1-5PF)
气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在直流条件下使用：Udc≥1.8U0（U0为线路正常工作的直流电压）
在交流条件下使用：U dc≥1.44Un(Un为线路正常工作的交流电压有效
3．压敏电阻：
它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常态泄漏电流小（10-7～10-6A），残压低（取决于压敏电阻的工作电压和通流容量），对瞬时过电压响应时间快（～10-8s），无续流。
压敏电阻的技术参数主要有：压敏电压（即开关电压）UN，参考电压Ulma；残压Ures；残压比K(K=Ures/UN)；最大通流容量Imax；泄漏电流；响应时间。
SPD工作原理和结构
压敏电阻的使用条件有：压敏电压：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0为工频电源额定电压）
最小参考电压：Ulma≥（1.8～2）Uac(直流条件下使用)
Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在交流条件下使用，Uac为交流工作电压）
压敏电阻的最大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定，应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平，即(Ulma)max≤Ub/K，上式中K为残压比，Ub为被保护设备的而损电压。
4．抑制二极管：
抑制二极管具有箝位限压功能，它是工作在反向击穿区，由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α为非线性系数，对于齐纳二极管α=7～9，在雪崩二极管α=5～7。
抑制二极管的技术参数主要有
（1）额定击穿电压，它是指在指定反向击穿电流（常为lma）下的击穿电压，这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V～4.7V范围内，而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V～200V范围内。
（2）最大箝位电压：它是指管子在通过规定波形的大电流时，其两端出现的最高电压。
（3）脉冲功率：它是指在规定的电流波形（如10/1000μs）下，管子两端的最大箝位电压与管子中电流等值之积。
（4）反向变位电压：它是指管子在反向泄漏区，其两端所能施加的最大电压，在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值，也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。
（5）最大泄漏电流：它是指在反向变位电压作用下，管子中流过的最大反向电流。
（6）响应时间：10～11s 5．扼流线圈：扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。扼流线圈使用在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号（如雷电干扰），而对线路正常传输的差模信号无影响。这种扼流线圈在制作时应满足以下要求：
（1）绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
（2）当线圈流过瞬时大电流时，磁芯不要出现饱和。
（3）线圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
（4）线圈应尽可能绕制单层，这样做可减小线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时过电压的而授能力。
6． 1/4波长短路器
1/4波长短路器是根据雷电波的频谱分析和天馈线的驻波理论所制作的微波信号电涌保护器，这种保护器中的金属短路棒长度是根据工作信号频率（如900MHZ或1800MHZ）的1/4波长的大小来确定的。此并联的短路棒长度对于该工作信号频率来说，其阻抗无穷大，相当于开路，不影响该信号的传输，但对于雷电波来说，由于雷电能量主要分布在n+KHZ以下，此短路棒对于雷电波阻抗很小，相当于短路，雷电能量级被泄放入地。
由于1/4波长短路棒的直径一般为几毫米，因此耐冲击电流性能好，可达到30KA（8/20μs）以上，而且残压很小，此残压主要是由短路棒的自身电感所引起的，其不足之处是工频带较窄，带宽约为2％～20％左右，另一个缺点是不能对天馈设施加直流偏置，使某些应用受到限制。
三、SPD的基本电路
电涌保护器的电路根据不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介绍的几种，一个技术精通的防雷产品研究工作者，可设计出五花八门的电路，好似一盒积木可搭出不同的结构图案。研制出既有效又性能价格比好的产品，是防雷工作者的重任 发布日期：2011-3-14 文章作者：雷晟转载 查看次数：1705
简 介： 电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
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电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SPD的分类：
1．按工作原理分：
（1）开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
（2）限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
（3）分流型或扼流型
分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
第四篇：电磁式低压电器的结构和工作原理
第一章 常用低压电器
电器：电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。
定义：一种能控制电能的器件。
第一节 电磁式低压电器的结构和工作原理
● 低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下电路的器件 ● 高压电器：用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器。电力传动系统的组成：
1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。特点：电流大
2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。
特点：电流小
●任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。
一、低压电器的分类
1、按使用的系统
1）低压配电电器
用于低压供电系统。电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动动稳定性、热稳定性）
例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。2）低压控制电器
用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操
电器控制与PLC教案 作频率、电气和机械寿命等）
例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。
2、按操作方式
1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器
3、按工作原理
1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 ◆电磁式电器由感测和执行两部分组成。
感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。执行部分：触点系统。
二、电磁机构
电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。电磁机构输入的电信号：电压、电流
1、电磁机构的结构形式
电磁机构组成：线圈、铁心(亦称静铁心)和衔铁(亦称动铁心)，1）E形电磁铁：多用于交流电磁系统。
2）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。
3）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。
电器控制与PLC教案
2、电磁机构的线圈
线圈分类：电流线圈
电压线圈
1）电流线圈：串接在主电路，特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少,内阻小。讨论：a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。b 衔铁动作不改变线圈电流。
2）电压线圈：并联在电路
特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。讨论：衔铁动作与否取决于线圈的电压大小。从结构上看，线圈大抵可分为有骨架和无骨架两种。
▲交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散热之故）。
▲直流电磁机构的线圈：无骨架式，线圈形状做成瘦高型
3、电磁特性
电磁吸力的近似计算公式： 112FBS 2020S（1-1）
２式中：。当Ｓ为常数时，Ｆ与Ｂ成正比。1)吸力特性：电磁吸力与气隙的关系曲线。
说明：吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有关。
电器控制与PLC教案 ▲直流电压线圈的吸力特性
电流为常数(与磁路的气隙大小无关，取决于线圈的电阻)，根据磁路定律
IN（1-2）
R∝
1mR
m
则有
吸力F与气隙 成反比，所以特性为二次曲线形状：
结论：a直流电压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大； b直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。▲交流电压线圈的吸力特性
交流电压线圈的阻抗主要决定与线圈的电抗，电阻可以忽略：
当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时： 为常数，结论：
a交流电压线圈在衔铁闭合前后吸力几乎不变化（如考虑漏磁通，随 增加）。
b交流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后随气隙 的减小而减小。
电器控制与PLC教案 的减少略有综上：a衔铁动作与否取决于线圈两端的电压。
b 直流电磁机构的衔铁动作不改变线圈电流。C交流电磁机构的衔铁动作改变线圈电流。eg: U型： 6～7倍 E型： 10～15倍
说明：衔铁卡住不能吸合，或者频繁动作，交流电压线圈可能烧毁。
可靠性要求高，或频繁动作的控制系统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。2）反力特性
反力特性：指电磁机构转动部分的静阻力与气隙的关系曲线 电磁机构的反力：作用弹簧、摩擦阻力和衔铁的重量。电磁机构的反力特性如图所示：
4、反力特性与吸力特性的配合
F吸 略大于F反
电磁铁正常工作时衔铁在吸合的过程中，吸力必须大于反力，但也不能太大否则影响电器的机械寿命
5、短路环
1）单相交流电磁机构存在的问题
磁通是交变：衔铁产生强烈的振动和噪音，易使电器结构松散、寿命降低，同时使触头接触不良，易于熔焊与烧毁。2）短路环的作用
电器控制与PLC教案 短路环：磁通分相的作用，使合成后的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动和噪声。
短路环的示意图：
三、触点系统
1、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。
2、触点接触形式：点接触、线接触和面接触。
点接触：小电流的触点 线接触：中等容量的触点 面接触：大容量的触点
（a）点接触（b）线接触(c)面接触
3、电接触（接触电阻）
电接触：动、静触点完全接触并有工作电流通过。
触点的接触过程：
最终闭合位置
（a）最终拉开位置（b）刚接触位置
（c）
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四、电弧的产生和灭弧装置
1、电弧的产生及危害 1）电弧的产生
触点由闭合到断开时，当电压超过10～20V和电流超过80～100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，通常称之为“电弧”。
撞击电离 热电子发射 热电离 形成电弧 2）电弧的危害
a烧灼触点，降低电器的寿命和电器工作的可靠性。b使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。
2、灭弧装置
灭弧措施：降低电弧温度和电场强度。
常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧分段 常用的灭弧装置：
1）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）
磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。2）灭弧栅（常用作交流灭弧装置）
3）灭弧罩（用于交流和直流灭弧。）
采用一个用陶土和石棉水泥做的雨高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。4）多断点灭弧
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第五篇：磷酸铁锂电池的结构和工作原理
磷酸铁锂电池的结构和工作原理
一、磷酸铁锂
磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池，自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学研究群也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。
二、磷酸铁锂电池原理和特点
电池一般包括：正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线、中心端子、绝缘材料、安全阀、密封圈、PTC（正温度控制端子）、电池壳等。其中正极材料、负极材料、电解质以及隔膜的不同或者工艺的不同，对电池的性能和价格有着决定性的影响。
通常所称的锂电池，是以各种含锂材料为正极材料的电池，目前市场上的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4），另外还有少数采用镍酸锂（LiNiO2）以及二元/三元聚合物作正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP）材料作电池正极的锂离子电池，其内部结构如图一所示：左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳、铝塑复合膜或塑料壳密闭封装。
LiFePO4电池的工作原理是：电池充电时，正极材料中的锂离子脱出来，经过电解液，穿过隔膜进入到负极材料中；电池放电时，锂离子又从负极中脱出来，经过电解液，穿过隔膜回到正极材料中。（注：锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的，所以锂离子电池又称“摇椅电池”）
2、磷酸铁锂电池的性能与特点 2.1 磷酸铁锂电池的优势
一、超长寿命：长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池在室温下1C充放电循环2000次，容量保持率80%以上；是铅酸电池5倍，镍氢电池的4倍，是钴酸锂电池4倍，是锰酸锂电池4-5倍左右。
二、安全性高：磷酸根化学键的结合力比传统的过渡金属氧化物结构化学键强，所以结构更加稳定，并且不易释放氧气。磷酸铁锂电池在高温下的稳定性可达400以上，保证了电池内在的高安全性；不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。
三、环保且不需要稀有金属：磷酸铁锂电池不含任何（锂之外）重金属或者稀有金属，无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为环保电池。
四、充电速度快，自放电少，无记忆效应：磷酸铁锂电池可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，2C充电30分钟内即可使电池充满95%，起动电流可达2C，而铅酸电池现在无此性能。
五、体积小，重量轻：商品设计可轻量化，体积是相同容量铅酸电池的2/3，也较镍氢电池体积小；重量是相同容量铅酸电池的1/3，镍氢电池的2/3左右；
六、电池单体电压高，放电平台稳定：为3.2V，串联少，电池组可靠性高；电池组可靠性高，可作大电流高功率充放电高倍率放电特性：10C充放电效率达到 96%以上，容量保持率90%以上，可实现10C放电；
综上可知，磷酸铁锂电池相对传统电池和其它锂电池，具有自身明显的优势，表1和表2对其性能和传统电池及锂电池进行比较
可见与传统电池相比，磷酸铁锂电池只在价格方面处于一定劣势，其他各项指标明显占据优势。但如果考虑电池寿命，磷酸铁锂电池的价格却是最低的。
磷酸铁锂除了振实密度、克容量两个指标略有不足，其他各项指标均占很大优势，尤其是在循环性能、环保性、安全性能、原料成本及应用领域方面。
2.2 磷酸铁锂电池的劣势
1、导电性差、锂离子扩散速度慢。高倍率充放电时，实际比容量低，这个问题是制约磷酸铁锂产业发展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用，这是一个主要的问题。
2、振实密度较低。一般只能达到0.8-1.3，低的振实密度可以说是磷酸铁锂的很大缺点，这决定了它在小型电池如手机电池等没有优势，所以其使用范围受到一定程度的限制。即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但如果体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。但这一缺点在动力电池方面不会突出。因此，磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。
3、一致性问题严重。单体磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次，但是制作出来的电池一致性不佳，进而影响到电池组的使用性能和整体寿命，因此应用在动力汽车上存在一定障碍。
4、磷酸铁锂电池低温性能差。磷酸铁锂材料的固有特点，决定其低温性能劣于锰酸锂等其他正极材料。一般情况下，对于单只电芯，其0℃时的容量保持率约 60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。
5、制造成本高。磷酸铁锂具有安全性、环保性、循环次数高等优点是毋庸置疑的，但目前的制造成本相对铅酸电池、锰酸锂电池要高，其主要原因是：1）材料物理性能和其他锂电材料相差较大，其粒度小，振实密度小，比表面积大，材料的加工性能不好，涂敷量低，导致电池成本增加；2）磷酸铁锂电池只有 3.2V，比其他的锂电低20%左右，单体电池要多用20%，导致电池组成本上升较多。
随着技术的发展，磷酸铁锂材料上的这些缺点正在逐步得到解决，其性价比也逐步得到提高，应用范围也逐渐扩大，我们相信，磷酸铁锂电池技术已经进入一个飞速发展阶段，正在带动整个产业从市场的培育导入期进入一个高速增长阶段。
三、磷酸铁锂电池产业链剖析 3.1 磷酸铁锂电池产业链结构
表3详细的例举了磷酸铁锂电池产业链上各环节利润率情况及代表厂商
3.2 磷酸铁锂原料
磷酸铁锂材料原料行业属于资源性行业，全球各地的锂资源基本已为各大公司圈地所占，我们认为在锂资源行业对风险投资已经失去战略性进入的价值。磷源化合物属于传统的化工消耗品，已经具有非常成熟的供应商。相对而言，高质量的铁源化合物国内暂无占有绝对优势的供应商，存在一定的投资机会，投资者可以关注深圳硕田科技，合肥亚龙等在这一领域领先的企业。
3.3 国内磷酸铁锂正极材料厂商情况
目前国际上磷酸铁锂材料知名的厂商主要是美国A123、加拿大的Phostech以及美国Valence。这些厂商都已经发展出十分成熟的量产技术，其中最大的产能5000吨/年以上。中国企业从2001年就陆续启动磷酸铁锂材料开发，历经6年时间，北大先行终在2007年突破了磷酸铁锂从实验室技术到中试生产技术的一系列技术及工程问题，并在完善相关工艺过程中，使得磷酸铁锂电池的安全性得到了较大程度的提高与保证，奠定了磷酸铁锂产品系列化和规模产业化的基础。总体来看，国内对磷酸铁锂的技术研发水平及产业化程度与国际基本同步。在产能方面中国的材料供应商与国外大厂差不多，售价比国外要低，但材料加工性能和稳定性略逊一筹。现阶段全国约有50多家电池材料生产厂商，其中真正进入工业化批量生产的仅有天津斯特兰、北大先行、苏州恒正等十余家。虽然真正具备供货能力的企业为数不多，但表明中国企业抓住了此次锂电池发展机遇，使中国锂电在动力电池的产业化走在世界前列。表4详细的列举了国内前10位的 LFP材料企业及其发展情况
可以看出，国内所有磷酸铁锂材料厂家的产品均各有优缺点，没有一家厂家在技术上绝对的优势，也未有厂家能大规模的量产。
3.4 负极材料厂家情况
负极材料的平均毛利率大概在20-30%之间，属于整个新能源电池行业毛利率偏低的领域，这和这个领域技术比较成熟，供货厂家较多有关。在这一领域有两家厂商值得关注：深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司和上海杉杉科技有限公司。
深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司开发的“高能量低密度锂离子电池负极材料（BTR-158-B）”新产品荣获广东省重点新产品称号。根据日本IIT咨询公司锂电池相关研究报告，2008年贝特瑞在全球负极材料行业市场占有率为11%，排名第三位，仅次于日 4 本的日立化成（Hitachi Chemical）和精工碳素（Nippon Carbon），在中国市场的占有率则排名第一，2008年市场供货量达到2360吨，主要客户为力神、ATL、比克和A123。
上海杉杉科技有限公司是由杉杉集团与宁波杉杉股份[16.85 0.90%]有限公司共同投资组建。现主营锂离子电池炭负极材料---中间相炭微球（简称CMS）、改性人造石墨微粉（简称CMP）的生产和销售，年产能达到1200吨。根据日本IIT咨询公司报告，上海杉杉2008年负极材料实际供货量达到1650吨，市场占有率位列第6名，主要客户为BYD、力神、ATL及比克。
3.5 隔膜厂家情况
隔膜属于技术含量高，投资较大的产业，现阶段国内在隔膜技术上尚未形成突破，高端主要以进口为主，导致隔膜价格高昂，但是对企业来说可以享受较高的毛利。国内在隔膜领域有一定技术积累和规模的企业是深圳的星源材质和金辉高科。
深圳市星源材质是专业从事微孔隔膜研发、生产和销售的高新科技企业。公司承担两项国家863开发项目；四项科研成果通过鉴定；申请专利34项；锂电池隔膜生产技术处于国内领先地位。目前，公司拥有干法生产线两条，湿法生产线一条，可以生产12μm到40μm不同规格的锂电池隔膜，其中干法生产线于 2008年1月启动，总投资人民币4788万元，年产能1000万平方米，该生产线于2008年9月正式投产，成为我国具有国际水平的干法生产锂电池隔膜的第一家。此外，年设计生产能力5000万平方米的锂电池隔膜生产基地正在建设之中。公司先后被评为国家火炬计划重点企业，深圳市民营领军骨干企业，最近又被福布斯评为09年最有潜力企业。
佛山市金辉高科光电材料有限公司由佛塑股份与BYD共同出资281万美元组建，其中佛塑股份占55%股权；BYD占45%股权，经营范围包括离子渗透微孔薄膜、功能性聚合物膜片、绝缘薄膜、各种用途半透膜等环保用有机膜类制品，拥有特种电池用离子渗析微孔薄膜生产能力756万平方米/ 年。根据佛塑股份最新公告：预计金辉高科2008年实现营业收入7592万元，净利润3585万元。
3.6 锂电池电解液厂家情况
综合来说，锂电池电解液是个需求量大，毛利率较高的部分，具有巨大的投资价值，现阶段国内市场上，江苏国泰华荣、珠海赛纬电子、天津金牛等公司具有一定的优势。
国泰华荣是江苏国泰控股的一家以有机硅材料、锂电池材料为发展方向的国家重点高新技术企业。公司装备技术、生产规模、技术水平和市场占有率在国内均处于领先地位。其电解液产品包括一次锂电池电解液、二次锂离子电池电解液、动力电池电解液和超级电容器电解液等。2008年公司电解液年产能达到3000吨，产能在国内排名第一，占国内30%市场份额，在全球排名第五位。目前公司在江苏扬子江化工园区新建了5000万吨产能，厂房已经建设完毕，预计09年10-11月正式生产。
珠海市赛纬电子材料有限公司是一家新成立的高科技民营企业，一期投资1000万元人民币新建产能为年产1000吨的锂电池，锂离子电池和超级电容器电解液生产线，厂区占地面积3000平方米，主要生产和销售功能型电解液：提高锂离子电池高温性能，安全性和低温性能等锂离子电池和聚合物电池电解液，为客户量身定制适用于锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料，改性天然石墨等正负极材料的电解液。
天津金牛电源材料有限责任公司是由河北邢台矿业（集团）有限责任公司与天津化工研究设计院共同出资组建的。现已建成的成套的电解质盐生产、溶剂精制、电解液配制和包装生产线，主要产品有：六氟磷酸锂（规模为80吨/年）、高纯溶剂（规模为500吨/年）、锂离子电池用电解液以及相关电池材料。天津金牛公司是国内唯一一家采用自主研发技术、国产原料与装备生产六氟磷酸锂产品的企业。
3.7 电芯制造厂家情况
电芯生产由于生产工艺和技术相对成熟，在有稳定的正极材料货源情况下，国内大部分锂离子电池厂商均能生产出磷酸铁锂电芯，但由于制造动力电池涉及到电芯的组合，必须保证电芯的一致性，这样对电池的生产设备提出了更高更专业的要求，所以设备资金投入很大，一般来说，建设一条磷酸铁锂电芯生产线至少需要 5000万元的启动资金。创业企业在进入这一领域会非常困难，传统的电池生产企业将具有较大的优势。下表列出了国内电芯生产的主要企业及其情况。
生产工艺流程：
购买设备清单：
生产车间规划：
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