电磁电器设计基础课件：课程介绍+第一章

电器：电器：自动或非自动地检查、控制、保护和调节电路 和电机的设备航空电器：航空电器：重量轻，尺寸小，工作的环境条件恶劣。种类：种类：用来手动控制或自动控制电气量和部分非电气 量的电气装置或器件；用来调节或放大某些电 气物理量的装置或设备；用来保护电气设备、电气机械和电气网络的装置或元件；用来进行 能量变换的特殊装置；用来进行电气连接的装 置。按工作原理分类：按工作原理分类：电磁电器电磁电器、晶体电器、混合电器、热敏电器、机电式电器、点火电器、电气连接电器电磁电器电磁电器吸力电磁铁电磁阀门电磁继电器电磁接触器电磁离合器磁放大器铁磁稳压器磁性存储器机械运动型机械运动型静止型静止型机械运动型机械运动型吸力电磁铁吸力电磁铁原理原理:利用电磁吸力 将电能转变为 机械能线圈线圈导磁体导磁体（不动部分）（不动部分）导磁体导磁体（可动部分）（可动部分）拉杆拉杆工作气隙工作气隙非工作气隙非工作气隙应用应用:远距离操纵装置、制动装置，继电器，接触器，电磁离合 器，电磁脱扣器，电磁振动器，调节器分分 类类直流电磁铁：绕组通有直流电流 电磁力与磁通大小有关，与方向无关交流电磁铁：绕组通有交流电流 电磁力与磁通变化率有关极化电磁铁：极化磁通、工作磁通 电磁力与磁通大小、方向有关指指 标标吸力、衔铁行程或转角、工作电压或电流、功率消耗、动作速度、工作时间及寿命电磁式继电器电磁式继电器原理原理应用应用:远距离操纵装置、自动控制系统、电气系统、电力保护系统、通讯系统输入输出特性输入输出特性分分 类类直流继电器、交流继电器、极化继电器电流继电器、电压继电器、功率继电器、频率继电器、中间继电器技术条件和要求技术条件和要求使用环境条件触点断流容量可靠性灵敏性动作时间寿命接触器接触器应用应用:远距离操纵大功率电路 原理原理变频发电机自动供电线路变频发电机自动供电线路特点特点:利用半导体技术，集成电路技术 没有活动部分和触头静止型静止型原理原理固态继电器固态继电器特点特点:利用铁磁饱和现象对电量实现控制或放大 原理原理磁放大器磁放大器输入控制信号为直流，被控制信号为交流交流和直流同时磁化第1章 绪论（2学时）本课程主要内容和学习方法 主要电磁式电器简介电器学的主要理论电磁机构理论电接触理论电弧理论电器发热和电动力理论其他理论 机构运动学、电子学、半导体器件理论，等第2章 直流磁路（6学时）2.1 磁场及磁路 2.2 软磁材料性能及典型磁系统 2.3 气隙磁导的计算 2.4 简单磁路计算 2.5 典型磁系统的磁通分布及漏磁系数 2.6 考虑漏磁时磁路的计算 补充：磁场的数值计算方法 第3章 电磁铁的静吸力特性（5学时）3.1 磁场的能量 3.2 电磁铁的能量转换及吸力计算公式 3.3 典型电磁铁的静吸力特性 拍合式 吸入式 旋转式 具有磁分路的磁系统第4章 电磁机构的运动特性和动作时间 （9学时）4.1 电器电接触理论简介 4.2 电器电弧理论简介 4.3 静吸力特性和反力特性的配合 4.4 电磁铁的吸合过程和吸合时间的计算 4.5 减少吸合时间的方法 4.6 电磁铁的释放过程和释放时间的计算 第5章 永磁磁路和极化式磁系统（4学时）5.1 永磁材料及其主要特性 5.2 永磁磁路计算方法 5.3 极化电磁机构工作原理及特性分析第6章 电器导体的发热计算（4学时）6.1 电器发热常识 6.2 不同工作制下电器的热计算方法 6.3 电器的热稳定性概念 6.4 线圈的结构特点、分类、设计方法第7章 直流电磁铁设计（4学时）7.1 电磁铁设计中的指标 7.2 电磁铁的设计方法 7.3 双绕组电磁铁的设计特点 7.4 灵敏磁系统的设计特点第8章 电器中的电动力计算（4学时）8.1 电动力的计算方法 8.2 电器中典型导体系统的电动力计算 8.3 单相正弦交流下的电动力计算 8.4 三相正弦交流下的电动力计算 8.5 载流导体与导磁体间的电动力计算 8.6 电器的电动稳定性概念第9章 交流磁系统（2学时）9.1 交流磁系统的特点 9.2 交流磁路的计算方法 9.3 交流电磁铁的吸力特性第10章 交直流同时磁化系统（2学时）10.1 磁放大器运行的物理基础 10.2 普通磁放大器 测量、计量与测试测量、计量与测试measurement，metrology&test测量测量 确定一个被测量的大小的过程计量计量 为了保证量值的统一、准确、一致的一种测量测试测试 试验与测量的整个过程，既可以是定量的，也可以是定性的。一些指示性的测量也称为测试，如器件工作状 态的导通与截止；电平的高与低。电磁测量、电子测量与电气测量电磁测量、电子测量与电气测量电磁测量电磁测量 泛指一切以电学量和磁学量为测量对象的 测量 电子测量电子测量 是以电子技术为手段，测量对象偏重弱电 和非电量领域电气测量电气测量 指利用电气技术所进行的测试，以及对电气 系统与设备(强电)所进行的测量 电气测量的测量对象为工程上的工频、大功率的电磁量；而电子测量以信号特征为测量对象。电测领域中的被测对象及被测量电测领域中的被测对象及被测量电压、电流、电功率；磁场强度、磁感应强度、磁通频率、相位、脉冲数、调制度、信号频谱、信噪比、带宽、品质因数、信号波形的失真度、相移、延时、衰减、增益R、L、C参数、电子元器件参数电量及场量的测量信号特征的测量电路参数和元件的测量物理量物理量测量和计量单位测量和计量单位0 xAxxx被测量xA数字值0 x测量单位一个物理量是一个物体状态或过程的可测特性物理量的测量是通过与一个相应的测量单位相比较而确定的 要把每一个物理量完整地表述出来，必须要有它 的数值和单位基本单位、导出单位和基本单位、导出单位和单位制单位制基本单位基本单位 独立定义的单位导出单位导出单位 由基本单位导出的单位电磁学的单位制单位制单位制 是由一组选定的基本单位和由定义方程式与 比例因子确定的导出单位组成的一个完整的 单位体制厘米克秒单位制厘米克秒单位制(CGS)静电单位制；电磁单位制绝对实用安培制绝对实用安培制(MKSA)SI国际单位制1960年 国际计量大会通过国际单位制SI SISI七个基本单位七个基本单位 SISI两个辅助单位两个辅助单位 弧度，球面度SISI单位制构成原则单位制构成原则 先选基本单位，再选导出单位 一贯性原则(换算系数总是1)一种物理量只有一种单位 倍数一律按十进或千进关系构成国际单位制国际单位制 米，千克，秒，安培，开尔文，摩尔，坎德拉电磁学单位的部分电磁学单位的部分SI导出单位导出单位物理量定义方程式单位名称单位代号电量库仑C电势伏特V电容法拉F电阻欧姆电导西门子S电场强度伏/米V/m磁通韦伯Wb磁感强度特斯拉T磁场强度安/米A/mqWU Itq qUC IUR RC1dUE tEmSBmrIH2基基 准准自然基准自然基准 通过原子常数的测定而建立起来的实物基准实物基准 根据经典物理学的原理，用某种特别稳 定的实物来实现量值传递量值传递 量值传递是我国计量管理机构的一项重要任务，量值传递是我国计量管理机构的一项重要任务，也是一项法制性的工作。也是一项法制性的工作。把一个或几个物理量的单位量值传递到另一个物理量上；同一物理量的单位量值从基准器传递到标准器和工作量具上。长度单位米长度单位米(m)(m)1米等于氪86原子的2p10和5d5能级之间跃迁所对 应的辐射，在真空中1 650 763.73个波长的长度。质量单位千克质量单位千克(kg)(kg)1千克等于国际千克原器的质量 时间单位秒时间单位秒(s)(s)1秒是铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁 所对应辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。电流单位安培电流单位安培(A)(A)1安培恒定电流，若流经保持在处于真空中相距一 米的两根无限长、圆截面无限小的平行导线内，两 导线之间产生的力在每米长度上等于2*10-7牛顿。课外题课外题调研航空电器的种类；针对一种电器，描述其发展历程。