电器学复习教材

电器学总复习编写：施晓蓉概述：

了解电器技术的由来和发展，及其应用的领域，明确本课程的主要理论范畴、性质和基本要求。1.电器的分类：按工作职能分、按结构工艺和生产部门分、按执行功能和转换深度分2.电器学的主要理论范畴：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3.电器的发展方向一、电器发热理论1．电器的允许温升电器的允许温度（θ），允许温升（τ）。

2.电器中的热源

电阻损耗、铁磁损耗和介质损耗。

3．电器中的热传递形式

传导、对流、辐射。

4．电器表面的稳定温升计算──牛顿公式Wm2K

5．各种工作制下电器的热计算

长期工作制、八小时工作制、短时工作制、反复短时工作制。

电器的发热计算公式：电器的冷却计算公式：热时间常数及其物理意义P25：短时工作制的功率过载系数、电流过载系数；反复短时工作制的功率过载系数、电流过载系数、通电持续率（TD%）。

6．电器典型部件稳定温升的分布导体和线圈的稳定温升分布。

7．短路电流下的热计算和电器的热稳定性电器的热稳定性及校核，能量不变（Ik2tk不变)原则。二、电器电动力理论

1．电器中的电动力现象电动力（大小的计算、方向判断：左手安培定则、右手螺旋定则）的概念。电动力对电器产生的利弊。

2．计算电动力的基本方法和公式能量平衡法、毕奥─沙伐尔定律计算电动力。

3．电器中典型导体系统的电动力计算本节通过典型导体系统的电动力计算，引出回路系数和截面系数。

两平行载流导体的电动力计算：Kh-两导体间的回路因数两平行有限长直线导体：KC-导体的截面因数4．单相正弦交流电流下的电动力单相正弦交流稳态和暂态下的电动力。若

5．三相正弦交流电流下的电动力

三相正弦交流稳态和暂态下的电动力。若

6．载流导体与导磁体间的电动力角形缝中和矩形缝中导体的电动力。

7．电器的电动稳定性电动稳定性(用最大冲击电流的峰值表示)及其校验。短路电流周期分量幅值三、电弧理论

（一）电弧的基本特性

1．气体放电的物理基础

气体放电的理论；电离、消电离及其方式；间隙的击穿，巴申曲线。

2．电弧的物理特性

电弧产生的条件及其特性和电弧的温度、直径等特性。

3．直流电弧的特性和熄灭原理

直流电弧的熄灭条件和熄灭方法；直流过电压。

4．交流电弧的特性

交流电弧的伏—安特性及电弧电压对电路电流的影响。

5．麦也耳电弧数学模型简介

麦也耳电弧数学模型。三、电弧理论

（二）交流电弧的熄灭原理

1．弧隙中的介质恢复过程介质恢复过程的概念：近阴极区（近阴极效应、介质初始恢复强度）和弧柱区（热击穿、电击穿）。介质恢复强度特性。

2．弧隙上的电压恢复过程电压恢复过程及电弧参数对恢复过程的影响。

3．交流电弧的熄灭条件和计算方法交流电弧的熄灭条件。三、电弧理论

（三）典型灭弧装置的工作原理

1．开关电器典型灭弧装置的工作原理

典型灭弧装置的灭弧原理（磁吹线圈、金属栅片灭弧、石英砂灭弧装置、SF6灭弧装置、真空灭弧装置）。

2．提高灭弧装置开断能力的辅助方法并联低值电阻、附加同步装置、附加晶闸管装置。四、电接触理论

1．概述

电接触的分类（固定电接触、滚动和滑动电接触、可分合电接触：结构参数6个，其实际意义）和要求。

2．电接触内表面的物理图景导电斑点。

3．接触电阻的理论和计算接触电阻（收缩电阻和膜电阻）及其计算方法。其中：点接触m=0.5；线接触m=0.5～1约为0.7；面接触m=1。

4．φ-θ理论和接触电压何谓φ-θ理论。

5．接触导体稳定温升分布和计算接触点最高温升的计算。

6．触头闭合过程的振动分析实现触头无危害振动的措施。

7．触头间的电动斥力

触头间电动斥力的计算。

8．触头熔焊和焊接力动（电弧焊接）、静（电阻焊接）熔焊、冷焊及减轻触头熔焊的方法。

9．触头的质量转移和磨损（电、机械、化学）

电磨损：桥磨损、电弧磨损及减少磨损的方法。

10．触头材料简介触头材料的要求、常用的触头材料（粉末冶金材料）。五、电磁机构理论

（一）电磁系统计算的基本原理

1．概述电磁系统的组成（磁系统、线圈、反力弹簧）及用途。

2．电磁系统的典型结构和基本特性

典型结构：直流、交流电磁铁结构比较；串、并联电磁铁结构比较

电磁系统的吸力特性（吸力与衔铁机械行程的关系曲线）、反力特性、输入—输出特性、时间特性（动作过程：触动阶段和吸合运动阶段；释放过程：开释阶段和返回运动阶段）。3．磁场的基本概念与基本定律磁力线、磁通量和磁通管的概念、磁场的基本定律：磁通连续性定理、安培环路定律。

4．磁场的若干性质磁场中的叠加原理、磁力线与等磁位线的互易性。5．磁路的基本概念漏磁通的概念；磁路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫第一定律、基尔霍夫第二定律；等效磁路图。

6．电磁系统计算的基本任务

正求任务、反求任务。五、电磁机构理论

（二）气隙磁导计算

1．概述

工作气隙的计算方法。

2．解析法规则几何形状和磁通分布均匀的气隙磁导的解析法计算。

3．磁场分割法（基本概念）五、电磁机构理论

（三）电磁系统的吸力计算和静特性

1．磁场的能量

磁场能量的计算方法。

2．能量转换与电磁力的普遍公式虚位移原理、实用的电磁吸力计算公式。

3．麦克斯韦电磁吸力公式

4．恒磁势与恒磁链条件下的吸力特性恒磁势与恒磁链条件下的吸力计算公式。

5．极化电磁系统的吸力特性含有永久磁铁的吸力计算公式。

6．交流电磁吸力的特点与分磁环原理