电器学原理 教学课件 作者 曹云东 01概论.ppt

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1、31245电器的定义和分类电器学涉及的主要理论电器技术的发展及其展望第1章概论典型电器结构及工作原理电器的基本组成1.电器的定义凡根据外界指定信号和要求，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对象切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备，称为电器。§1-1电器的定义和分类HOME第1章电器概论何为电器？请列举所知的电器产品。2.电器的分类§1-1电器的定义和分类自动、手动、起动调速、稳压与调压、测量放大与变换、牵引与传动;高压、低压、自动电磁元件、成套电器与

2、自动化装置;电力网系统用、电力拖动系统用、自动化通讯用；一般工业、特殊工况、船用航空用、热带电器与高原电器;有触点、无触点、HOME5）按执行机能和转换深度分：4）按使用场合和工作条件分：3）按元件与使用系统的关系分：2）按结构工艺和生产部门分:1）按工作职能分:混合式电器。§1-2电器的基本组成HOME1.感测器官2.逻辑判断器官3.执行器官4.传动或操动机构HOME1）类型电磁式：（气囊式、受热等）2）常用继电器电流继电器、电压继电器、时间继电器、热继电器、压力继电器等。速度继电器、中间继电

3、器、非电磁式§1-3典型电器结构及工作原理1.继电器HOME3）电磁式继电器的基本结构及其工作原理§1-3典型电器结构及工作原理HOME4）继电器的主要参数§1-3典型电器结构及工作原理(1）继电特性:反映继电器的输出—输入关系的特性。注意：输出状态改变时其动作值xd大于其返回值xf！继电器xyxdxfxyy1y00HOME§1-3典型电器结构及工作原理返回系数的大小反映了继电器继电特性的明显程度。(2)返回系数（恢复系数）电磁式继电器的返回系数通常小于1。继电器输入返回值xf与动作值xd之比。

4、HOME§1-3典型电器结构及工作原理(3)控制系数Kc控制系数反映继电器的功率控制能力。继电器触点上输出的控制功率PC（即继电器触点的工作电压乘以允许的触点最大通断电流）和线圈吸取的最小动作功率P0之比。HOME§1-3典型电器结构及工作原理（4）灵敏度继电器在规定负载条件下的最小动作功率P0。（5）吸合时间继电器从获得输入信号起到触头完成动作止的时间。（6）释放时间继电器从断开输入信号起到触头完成动作止的时间。2.电磁式接触器11HOME§1-3典型电器结构及工作原理1）类型：（1）直流接触

5、器直流接触器、交流接触器。主触头：激磁线圈：用于通断直流电路。交流或直流。2）结构特点：可配备辅助触头。装配灭弧室，通常采用磁吹、窄缝和删片等灭弧原理；采用电磁（或永磁）操动机构；12HOME（2）交流接触器主触头：激磁线圈：用于通断交流电路。交流或直流。§1-3典型电器结构及工作原理3.真空接触器13HOME§1-3典型电器结构及工作原理结构特点：装配真空灭弧室，采用真空作为灭弧及绝缘介质；采用电磁（或永磁）操动机构；主触头装配于密封的真空灭弧室内部。4.真空断路器14HOME§1-3典型电器

6、结构及工作原理结构特点：装配真空灭弧室，采用真空作为灭弧及绝缘介质；采用弹簧储能或永磁操动机构；主触头装配于密封的真空灭弧室内部。5.SF6断路器15HOME§1-3典型电器结构及工作原理结构特点：装配SF6灭弧室，采用SF6作为灭弧及绝缘介质；采用弹簧储能操动机构；主触头装配于密封的SF6灭弧室内部。6.隔离开关16HOME§1-3典型电器结构及工作原理结构特点：在分闸位置时有明显可见的断口。通常无专门设置的灭弧系统；§1-4电器学涉及的主要理论5.电磁机构理论。4.电接触理论；3.电弧理论；

7、1.电器发热理论HOME2.电器电动力理论1.电器发热理论电器发热机理；电器在长期、短时和反复短时工作制下的发热和冷却过程及其过载能力；电器导电部件在大电流但通电时间极短（例如导线上存在短路电流）作用下的发热规律；导电部件的热稳定性校验等。HOME§1-4电器学涉及的主要理论2.电动力计算：不同几何形状载流体在不同形式电流作用下、在不同空间或平面分布时所受到电动力；HOME§1-4电器学涉及的主要理论电器在短路电流作用下的电动稳定性等。3.气体击穿及电弧理论1）气体放电及电弧形成的物理基础：电离

8、和激励的概念；气体放电和击穿；火花放电、辉光放电和弧光放电过程等。2）气体击穿理论：汤逊气体击穿理论；流注理论。HOME§1-4电器学涉及的主要理论（3）电弧的静伏安特性和动伏安特性；（4）电弧电流过零时的介质恢复和电压恢复过程。HOME§1-4电器学涉及的主要理论4.电接触理论1）电接触的物理化学过程中的热、电、磁以及金属变形等的效应；2）接触电阻的物理化学本质及其计算；3）接触或开断过程中，触头的腐蚀、磨损和金属迁移；4）触头在闭合过程中振动磨损和熔焊；5）电接触的结构形式、触头材料、加工工