普通高等教育電氣工程與自動化"十二五"規(guī)劃教材:電器學(xué)

前言

第1章 緒論

1.1 電器的定義和分類

1.1.1 按電壓高低和工藝結(jié)構(gòu)特點分類

1.1.2 按電器的執(zhí)行機(jī)能分類

1.1.3 按電器的使用場合及工作條件分類

1.1.4 按電器的用途分類

1.1.5 按電流種類分類

1.2 電器在電力系統(tǒng)中的作用

1.3 典型電器的基本原理

1.3.1 電磁式繼電器

1.3.2 接觸器

1.3.3 電器學(xué)的主要理論范疇

1.4 電器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

1.5 中國電器制造業(yè)的發(fā)展概況

第2章 電器的發(fā)熱理論

2.1 概述

2.2 電器的極限允許溫升

2.2.1 表達(dá)形式

2.2.2 制定電器零部件極限允許溫升的原則

2.3 電器的熱源

2.3.1 電阻損耗

2.3.2 鐵磁損耗

2.3.3 介質(zhì)損耗

2.4 電器中的熱傳遞形式

2.4.1 熱傳導(dǎo)

2.4.2 熱對流

2.4.3 熱輻射

2.5 電器表面穩(wěn)定溫升計算――牛頓公式

2.6 不同工作制下電器的熱計算

2.6.1 長期工作制

2.6.2 短時工作制

2.6.3 反復(fù)短時工作制

2.7 電器典型部件的穩(wěn)定溫升分布

2.7.1 外包絕緣層的均勻截面導(dǎo)體

2.7.2 空心線圈

2.7.3 變截面導(dǎo)體

2.8 短路電流下的熱計算和電器的熱穩(wěn)定性

習(xí)題

第3章 電器的電動力理論

3.1 電器的電動力現(xiàn)象

3.1.1 兩平行載流導(dǎo)體間的電動力

3.1.2 載流環(huán)形線圈或u形回路所受的電動力

3.2 電動力的計算方法

3.2.1 畢奧一沙伐爾定律

3.2.2 能量平衡法

3.2.3 電動力的數(shù)值計算

3.2.4 回路因數(shù)與截面因數(shù)的基本概念

3.2.5 電動力沿導(dǎo)線的分布

3.3 交流穩(wěn)態(tài)電流下的電動力

3.3.1 單相交流下的電動力

3.3.2 三相交流下的電動力

3.4 短路電流下的電動力

3.4.1 單相系統(tǒng)短路時的電動力

3.4.2 三相系統(tǒng)短路時的電動力

3.5 電器的電動穩(wěn)定性

習(xí)題

第4章 電弧的基本理論

4.1 概述

4.1.1 開關(guān)電弧的主要特征

4.1.2 電弧理論的發(fā)展史

4.2 氣體放電的物理過程

4.2.1 電離和激勵的概念

4.2.2 氣體的電離方式

4.2.3 氣體的消電離方式

4.2.4 氣體放電的幾個階段

4.2.5 氣體間隙的擊穿理論

4.3 電弧的物理特征

4.3.1 開斷電路時電弧的產(chǎn)生過程

4.3.2 電弧的組成以及各部分特性

4.3.3 弧柱的溫度

4.3.4 弧柱的直徑

4.3.5 電弧的弧根和斑點

4.3.6 電弧的等離子流

4.3.7 電弧的能量平衡

4.4 直流電弧的特性和熄滅原理

4.4.1 直流電弧的靜態(tài)和動態(tài)伏安特性

4.4.2 直流電弧的熄滅原理

4.4.3 直流電弧的能量和燃弧時間

4.4.4 直流電弧熄滅時的過電壓

4.5 交流電弧的特性

4.5.1 交流電弧的伏安特性

4.5.2 電弧電壓對交流電路電流的影響

4.5.3 交流電弧能量的計算

4.6 交流電弧的熄滅原理

4.6.1 弧隙中的介質(zhì)恢復(fù)過程

4.6.2 弧隙中的電壓恢復(fù)過程

4.6.3 交流電弧的熄滅條件

4.7 熄滅電弧的基本方法和基本裝置

4.7.1 簡單開斷滅弧

4.7.2 磁吹滅弧

4.7.3 縱縫滅弧

4.7.4 柵片滅弧

4.7.5 固體產(chǎn)氣滅弧

4.7.6 石英砂滅弧

4.7.7 油吹滅弧

4.7.8 壓縮空氣滅弧

4.7.9 六氟化硫(SF6)氣體滅弧

4.7.1 0真空滅弧

4.7.1 1無弧分?jǐn)?

習(xí)題

第5章 電接觸理論

5.1 電接觸的分類和要求

5.1.1 電接觸的定義

5.1.2 電接觸的分類

5.1.3 觸頭的分類

5.1.4 觸頭的有關(guān)工作參數(shù)和特性指標(biāo)

5.1.5 電器對電接觸的要求

5.2 接觸電阻的理論和計算

5.2.1 接觸電阻的定義及組成

5.2.2 接觸電阻的分析

5.2.3 接觸電阻的計算

5.3 影響接觸電阻的主要因素和減小接觸電阻的措施

5.3.1 影響接觸電阻的主要因素

5.3.2 減小接觸電阻的措施

5.4 φ-θ理論和電接觸處的接觸電壓

5.4.1 φ-θ的定義

5.4.2 接觸面導(dǎo)電斑點附近溫度分布的定性分析

5.4.3 φ-θ理論分析的前提條件和原理

5.4.4 接觸導(dǎo)體穩(wěn)定溫升分布與接觸點最高溫升計算

5.5 觸頭閉合過程的振動分析

5.6 電器觸頭間電動斥力的計算

5.7 觸頭的熔焊與焊接力

5.7.1 觸頭的熔焊

5.7.2 觸頭熔焊力的定義

5.7.3 減小觸頭熔焊的常用方法

5.8 觸頭的質(zhì)量轉(zhuǎn)移和電弧侵蝕

5.8.1 觸頭電磨損的定義及影響因素

5.8.2 電弧停滯現(xiàn)象對低壓開關(guān)電器分?jǐn)嗟挠绊?

5.9 電接觸材料

5.9.1 電器對電接觸材料的性能要求

5.9.2 電接觸材料的分類

5.9.3 電接觸材料的制造方法

5.1 0滑動電接觸理論

5.1 0.1 滑動電接觸的磨損

5.1 0.2 滑動電接觸元件的潤滑問題-

5.1 0.3 滑動電接觸的載流摩擦磨損特性

5.1 0.4 滑動電接觸材料

習(xí)題

第6章 電磁鐵的磁路計算

6.1 電磁系統(tǒng)計算的基本原理

6.1.1 電磁鐵的結(jié)構(gòu)和工作原理

6.1.2 電磁鐵的分類

6.1 _3磁路計算的基本定律

6.2 氣隙磁導(dǎo)的計算

6.2.1 數(shù)學(xué)解析法計算氣隙磁導(dǎo)

6.2.2 分割磁場法計算氣隙磁導(dǎo)

6.3 直流磁路的計算

6.4 交流磁路的計算

6.4.1 交流磁路的主要特點

6.4.2 交流并聯(lián)電磁鐵磁路計算的任務(wù)和方法

6.4.3 交流磁路的計算步驟

6.5 永久磁鐵的磁路計算

習(xí)題

第7章 電磁鐵的特性及設(shè)計

7.1 電磁鐵的吸力計算

7.1.1 能量平衡法

7.1.2 麥克斯韋公式法

7.1.3 交流電磁鐵的吸力

7.2 吸力特性及其與反力特性的配合

7.3 電磁鐵的動態(tài)特性

7.3.1 直流電磁鐵的吸合時間

7.3.2 直流電磁鐵的釋放時間

7.3.3 影響直流電磁鐵動作時間的因素

7.3.4 交流電磁鐵的動作時間

7.4 直流電磁鐵的設(shè)計與計算

7.5 交流電磁鐵的設(shè)計與計算

習(xí)題

第8章 電器的機(jī)構(gòu)理論

8.1 高壓斷路器的結(jié)構(gòu)及其工作原理

8.2 高壓斷路器機(jī)械操動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

8.3 高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)

8.3.1 高壓斷路器對操動機(jī)構(gòu)的基本要求

8.3.2 操動機(jī)構(gòu)的分類及其工作原理

8.4 高壓斷路器的傳動機(jī)構(gòu)與提升機(jī)構(gòu)

8.4.1 高壓斷路器的傳動機(jī)構(gòu)

8.4.2 高壓斷路器的觸頭提升機(jī)構(gòu)

8.5 高壓斷路器觸頭的運動特性和緩沖裝置

8.5.1 高壓斷路器觸頭的運動特性

8.5.2 高壓斷路器機(jī)構(gòu)的緩沖器

8.6 操動機(jī)構(gòu)的出力特性及其與斷路器負(fù)載特性的配合

8.6.1 操動機(jī)構(gòu)的出力特性

8.6.2 斷路器的負(fù)載特性

8.6.3 操動機(jī)構(gòu)與斷路器的特性配合

習(xí)題

第9章 智能電器與智能電網(wǎng)

9.1 智能電器的基本概念

9.1.1 智能化是開關(guān)電器發(fā)展的必然趨勢

9.1.2 智能電器的物理描述

9.1.3 智能電器的功能

9.1.4 智能電器的一般結(jié)構(gòu)

9.2 智能電器領(lǐng)域的研究熱點及其發(fā)展

趨勢

9.3 智能電網(wǎng)簡介

9.3.1 什么是智能電網(wǎng)

9.3.2 為什么要建設(shè)智能電網(wǎng)

9.3.3 智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展

9.3.4 智能電網(wǎng)的技術(shù)領(lǐng)域

習(xí)題

附錄 電器電磁場的有限元分析

一、電磁場的基本理論

(一)麥克斯韋方程組

(二)標(biāo)量磁位及其偏微分方程

(三)磁矢位及其偏微分方程

(四)恒定電磁場的邊界條件

二、電磁場有限元法的基本原理

(一)有限元法的基本思想

(二)以能量變分為基礎(chǔ)的等價變分問題

(三)有限元法的單元分析與總體合成

(四)有限元方程的求解

(五)電磁場解后處理

三、利用ANSYS求解電磁場問題

(一)ANSYS簡介

(二)ANSYS的電磁場分析

參考文獻(xiàn)

版權(quán)頁:

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《普通高等教育電氣工程與自動化(應(yīng)用型)"十二五"規(guī)劃教材:電器學(xué)》從教學(xué)實際出發(fā)，注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，可作為高等院校電氣工程及其自動化專業(yè)及相關(guān)專業(yè)本科生教材，也可供高職高專院校有關(guān)專業(yè)人員及從事高低壓電器設(shè)計、制造、試驗和運行方面的人員參考。

為貫徹落實教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國電力教育協(xié)會組織制訂了普通高等教育"十一五"教材規(guī)劃。該規(guī)劃強調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為新編教材。

本書針對電氣工程相關(guān)專業(yè)，按80學(xué)時(含實驗)左右授課量編寫。在保留電機(jī)學(xué)教材的基本內(nèi)容體系的基礎(chǔ)上，對各章主體內(nèi)容進(jìn)行了精煉。本書側(cè)重穩(wěn)態(tài)運行分析，突出基本理論、基本分析方法的學(xué)習(xí)，兼顧電工技術(shù)實驗和動手能力的培養(yǎng)，力求便于自學(xué)。本書編寫的基本思路如下:

(1)面向電氣工程類相關(guān)專業(yè)的本科生或工程技術(shù)人員，圍繞對電機(jī)的控制、運行及其應(yīng)用的實際需求，組織和編寫;

(2)在"基礎(chǔ)與精髓不漏"的前提下，合并和調(diào)整各章節(jié)內(nèi)容，對一些涉及設(shè)計、制造及在學(xué)時較少的情況下較難理解的內(nèi)容(如交、直流電機(jī)繞組、變壓器瞬變過程和時一空相量分析等)進(jìn)行了刪減，適當(dāng)削減了正文篇幅;

(3)適當(dāng)精簡了電機(jī)電磁理論的推導(dǎo)，結(jié)合原理，有對相關(guān)問題的分析、討論及例題;

(4)重點介紹各類電機(jī)、變壓器穩(wěn)態(tài)運行的基本知識、基本分析方法和基本計算，各類電機(jī)、變壓器的非正常運行，以介紹物理概念、現(xiàn)象及其影響為主，注重定性分析;

(5)書中介紹的特殊電機(jī)，作為電機(jī)基本知識的應(yīng)用實例，以擴(kuò)大讀者視野，同時兼顧當(dāng)前和今后的應(yīng)用;

(6)精選例題和習(xí)題，盡可能具有典型性、工程性和實用性，以檢驗讀者的課程學(xué)習(xí)效果，并提高分析實際問題的能力。

本書由翟慶志、李艷軍、劉明丹和吳利斌老師主編。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)翟慶志老師編寫了緒論及第七、九章，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)李艷軍老師編寫了緒論及第一、二章，黑龍江工程學(xué)院劉述強老師編寫了第三、四章，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)郗忠梅老師編寫了第五、六章，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張筱慧老師編寫了第八章，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)吳利斌老師編寫了第十、十一章，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)洪寶棣老師編寫了第十二、十三章，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)劉明丹老師編寫了第十四~十七章。翟慶志老師負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿工作。

《普通高等教育"十二五"規(guī)劃教材:金屬精密塑性加工工藝與設(shè)備》由王新云教授擔(dān)任主編，編寫分工為:第1章~第4章，由華中科技大學(xué)王新云、金俊松和海軍工程大學(xué)胡會娥編寫;第5章~第7章，由華中科技大學(xué)羅云華、王新云編寫;第8章~第10章，由武漢科技大學(xué)胡盛德、海軍工程大學(xué)胡會娥編寫;第11章~第14章，由華中科技大學(xué)陳柏金、中冶南方工程技術(shù)公司吳有生和武漢科技大學(xué)胡盛德編寫。

《普通高等教育"十一五"規(guī)劃教材·電機(jī)學(xué)》可作為普通高等院校電氣信息類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為高職高專教育、函授教育的教學(xué)用書，還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。