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電器設計基礎 版權信息
- ISBN：9787111729181
- 條形碼：9787111729181 ; 978-7-111-72918-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電器設計基礎 本書特色
本教材是北航著名教授武建文教授團隊的力作。
教材深入淺出地講解電器設計基本原理，針對電器的分析和設計提供必要的理論基礎和計算方法，并引入大量計算和仿真實例，方便讀者理解和應用。
講解了電器磁系統設計方法、電器發熱理論及熱計算、電接觸與電動力和電器電弧理論，將電器各部分的結構、材料、工作原理及設計計算有機地綜合成一個完整的體系。
結合航空多電/全電技術的*新發展，介紹了飛機高壓直流和寬變頻交流下電器設計要點。
闡明了物理本質和各參數間的內在聯系，并列舉了大量電器設計常用參數，以利于自學和應用。
可作為高等學校電氣工程及其自動化、自動化等專業的本科教材或教學參考書，也可作為電器專業研究生的教材或教學參考書。
對于從事電器設計、制造、運維方面的電氣工程技術人員具有一定的參考價值，可以作為培訓教材使用。
電器設計基礎 內容簡介
本書詳細講述了電器設計基本原理，針對電器的分析、設計和計算提供了必要的理論基礎和計算方法。本書包括電磁系統的磁路計算、電磁系統靜態特性、電磁系統動態特性、電器發熱理論及熱計算、直流磁系統設計、永磁磁路和極化永磁機構、交流磁系統、電接觸與電動力理論和電器電弧理論。同時，還介紹了電磁系統有限元溫度場計算、動態特性仿真分析等計算機分析方法，以及應用于全電和多電飛機的航空電器設計技術。本書可作為高等學校電氣工程及其自動化、自動化等專業的本科生教材或教學參考書，也可作為電器相關專業研究生的教材和教學參考書；對于從事電器設計、制造、運行方面工作的電氣工程技術人員，本書也具有一定的參考價值，可作為培訓教材使用。
電器設計基礎 目錄
目錄
Contents
前言
第1章概論
1.1電器定義
1.1.1電器應用
1.1.2電器的分類
1.1.3電器應用環境及特征
1.1.4對航空電器等特殊應用的要求
1.2典型電器的結構原理
1.2.1電磁式繼電器
1.2.2接觸器
1.3電器學的主要理論范疇
1.4電器技術的發展簡史及其展望
第2章電磁系統的磁路計算
2.1磁場
2.1.1磁感應強度
2.1.2磁力線、磁通量及磁通管
2.1.3高斯定理
2.1.4磁導率及磁場強度
2.1.5安培環路定律
2.1.6標量磁位、等磁位面及磁場的圖形
2.2磁路
2.2.1磁動勢、磁通、磁阻和磁壓降
2.2.2等效磁路圖
2.2.3磁路的基爾霍夫二定律
2.2.4算例
2.3磁性材料
2.3.1軟磁材料
2.3.2永磁材料的主要特性、種類和性能參數
2.4幾種典型直流磁系統及其磁通分布
2.4.1拍合式
2.4.2吸入式
2.4.3旋轉式
2.5氣隙磁導計算
2.5.1磁極之間磁力線的分布規律
2.5.2解析法計算氣隙磁導
2.5.3分割磁場法計算氣隙磁導
2.5.4經驗公式(曲線)法
2.6不計漏磁時的簡單磁路計算
2.7磁系統的磁通分布及漏磁系數
2.7.1磁系統的微分方程
2.7.2鐵心中的磁通和漏磁系數
2.8考慮漏磁時的簡單磁路的計算
2.9復雜磁路計算
小結
習題與思考題
電器設計基礎
目錄
第3章電磁系統靜態特性
3.1磁場的能量
3.2電磁鐵的能量轉換和吸力計算公式
3.2.1吸力計算的一般公式
3.2.2實用的吸力計算公式
3.3麥克斯韋吸力公式
3.4典型電磁鐵的靜吸力特性
3.4.1拍合式電磁鐵
3.4.2吸入式電磁鐵
3.4.3旋轉式電磁鐵
3.4.4具有磁分路器的磁系統
小結
習題與思考題
第4章電磁系統動態特性
4.1返回裝置、觸頭系統及反力特性
4.1.1觸頭處于閉合狀態
4.1.2觸頭的斷開過程
4.1.3觸頭的閉合過程
4.1.4開關電器的反力特性
4.2靜吸力特性與反力特性的配合
4.3電磁鐵的吸合過程和吸合時間
4.3.1吸合觸動時間
4.3.2吸合運動時間
4.4減少吸合時間的方法
4.4.1*優儲備系數
4.4.2合理配合吸力和反力特性
4.4.3加速運動的方法
4.5電磁鐵的釋放過程和釋放時間
4.5.1釋放觸動時間
4.5.2釋放運動時間
4.6延緩釋放時間的方法和計算
4.6.1延時電路
4.6.2阻尼套筒式延時電磁鐵
4.6.3釋放延時的調整方法
4.6.4釋放延時的計算方法
小結
習題與思考題
第5章電器發熱理論及熱計算
5.1電器的發熱和允許溫升
5.1.1電阻損耗
5.1.2電器導體變頻交流電阻和磁系統渦流磁滯損耗
5.1.3允許溫度及溫升
5.2電器的散熱方式
5.2.1熱傳導
5.2.2對流
5.2.3熱輻射
5.2.4牛頓散熱公式和綜合散熱系數
5.2.5大氣壓力對航空電器溫升的影響
5.3線圈的作用和結構特點
5.4線圈的熱計算
5.4.1線圈的熱平衡方程式
5.4.2長期工作制
5.4.3短時工作制
5.4.4反復短時工作制
5.4.5線圈溫升的實際情況
5.5線圈的設計方法
5.5.1基本計算公式
5.5.2線圈設計方法
5.5.3線圈參數改變時的換算
*5.6利用仿真軟件分析電器熱場
5.6.1熱特性仿真軟件介紹
5.6.2接觸器熱特性模型建立
5.6.3滅弧系統通電導體發熱分析
5.6.4操動機構線圈發熱分析
5.6.5接觸器散熱特性
5.6.6熱量傳遞分析及參數計算
5.6.7熱特性結果分析
小結
習題與思考題
本章附錄
附錄A漆包線的品種、規格和性能特點
附錄B漆包線規格及參數表
第6章直流磁系統設計
6.1電磁鐵的磁效率、機械效率和重量經濟性指標
6.1.1電磁鐵每次動作所做的機械功
6.1.2磁效率
6.1.3有效功和機械效率
6.1.4重量經濟性指標
6.2直流電磁鐵的設計步驟
6.2.1初步計算
6.2.2復算
6.3雙繞組電磁鐵的設計特點
6.3.1起動繞組
6.3.2保持繞組
6.3.3電子控制雙繞組線圈
6.4PWM控制單繞組設計
6.5靈敏磁系統的設計特點
6.5.1功率經濟性指標的關系式
6.5.2影響功率經濟性指標的因素
6.5.3靈敏磁系統的設計步驟
6.6電磁鐵設計中的相似法
6.7利用仿真軟件進行磁路分析
6.7.1參數的確定與靜態電磁場的仿真
6.7.2模型參數設置
6.7.3激勵設置
6.7.4求解設置
6.7.5運動區域的設置
6.7.6仿真結果
小結
習題與思考題
第7章永磁磁路和極化永磁機構
7.1永磁磁路的計算方法
7.1.1永磁磁路**類任務
7.1.2永磁磁路第二類任務
7.1.3永磁磁路開路工作點確定
7.2極化電磁機構的作用原理、特點及基本類型
7.3極化電磁機構的特性分析
7.4永磁機構工作原理及特性分析
7.4.1雙穩態永磁機構原理及特性分析
7.4.2單穩態永磁機構原理及特性分析
小結
習題與思考題
第8章交流磁系統
8.1交流磁系統的特點
8.1.1磁鏈守恒
8.1.2渦流和磁滯損耗
8.1.3電磁吸力脈動現象
8.2交流磁系統的等效磁路圖
8.2.1無短路環且不考慮鐵損及漏磁
8.2.2有短路環且不考慮鐵損及漏磁
8.2.3導磁體的鐵損
8.2.4等效磁路圖
8.3交流磁路計算
8.3.1**類任務的計算
8.3.2第二類任務的計算
8.4交流電磁鐵的吸力
8.4.1加短路環后的吸力
8.4.2三相交流電磁鐵的吸力
小結
習題與思考題
第9章電接觸與電動力理論
9.1電接觸種類
9.2接觸電阻
9.2.1接觸電阻物理本質
9.2.2收縮電阻
9.2.3膜電阻
9.2.4接觸電阻的經驗公式
9.3觸頭的發熱和熔焊
9.3.1觸頭的溫升
9.3.2接觸
Contents
前言
第1章概論
1.1電器定義
1.1.1電器應用
1.1.2電器的分類
1.1.3電器應用環境及特征
1.1.4對航空電器等特殊應用的要求
1.2典型電器的結構原理
1.2.1電磁式繼電器
1.2.2接觸器
1.3電器學的主要理論范疇
1.4電器技術的發展簡史及其展望
第2章電磁系統的磁路計算
2.1磁場
2.1.1磁感應強度
2.1.2磁力線、磁通量及磁通管
2.1.3高斯定理
2.1.4磁導率及磁場強度
2.1.5安培環路定律
2.1.6標量磁位、等磁位面及磁場的圖形
2.2磁路
2.2.1磁動勢、磁通、磁阻和磁壓降
2.2.2等效磁路圖
2.2.3磁路的基爾霍夫二定律
2.2.4算例
2.3磁性材料
2.3.1軟磁材料
2.3.2永磁材料的主要特性、種類和性能參數
2.4幾種典型直流磁系統及其磁通分布
2.4.1拍合式
2.4.2吸入式
2.4.3旋轉式
2.5氣隙磁導計算
2.5.1磁極之間磁力線的分布規律
2.5.2解析法計算氣隙磁導
2.5.3分割磁場法計算氣隙磁導
2.5.4經驗公式(曲線)法
2.6不計漏磁時的簡單磁路計算
2.7磁系統的磁通分布及漏磁系數
2.7.1磁系統的微分方程
2.7.2鐵心中的磁通和漏磁系數
2.8考慮漏磁時的簡單磁路的計算
2.9復雜磁路計算
小結
習題與思考題
電器設計基礎
目錄
第3章電磁系統靜態特性
3.1磁場的能量
3.2電磁鐵的能量轉換和吸力計算公式
3.2.1吸力計算的一般公式
3.2.2實用的吸力計算公式
3.3麥克斯韋吸力公式
3.4典型電磁鐵的靜吸力特性
3.4.1拍合式電磁鐵
3.4.2吸入式電磁鐵
3.4.3旋轉式電磁鐵
3.4.4具有磁分路器的磁系統
小結
習題與思考題
第4章電磁系統動態特性
4.1返回裝置、觸頭系統及反力特性
4.1.1觸頭處于閉合狀態
4.1.2觸頭的斷開過程
4.1.3觸頭的閉合過程
4.1.4開關電器的反力特性
4.2靜吸力特性與反力特性的配合
4.3電磁鐵的吸合過程和吸合時間
4.3.1吸合觸動時間
4.3.2吸合運動時間
4.4減少吸合時間的方法
4.4.1*優儲備系數
4.4.2合理配合吸力和反力特性
4.4.3加速運動的方法
4.5電磁鐵的釋放過程和釋放時間
4.5.1釋放觸動時間
4.5.2釋放運動時間
4.6延緩釋放時間的方法和計算
4.6.1延時電路
4.6.2阻尼套筒式延時電磁鐵
4.6.3釋放延時的調整方法
4.6.4釋放延時的計算方法
小結
習題與思考題
第5章電器發熱理論及熱計算
5.1電器的發熱和允許溫升
5.1.1電阻損耗
5.1.2電器導體變頻交流電阻和磁系統渦流磁滯損耗
5.1.3允許溫度及溫升
5.2電器的散熱方式
5.2.1熱傳導
5.2.2對流
5.2.3熱輻射
5.2.4牛頓散熱公式和綜合散熱系數
5.2.5大氣壓力對航空電器溫升的影響
5.3線圈的作用和結構特點
5.4線圈的熱計算
5.4.1線圈的熱平衡方程式
5.4.2長期工作制
5.4.3短時工作制
5.4.4反復短時工作制
5.4.5線圈溫升的實際情況
5.5線圈的設計方法
5.5.1基本計算公式
5.5.2線圈設計方法
5.5.3線圈參數改變時的換算
*5.6利用仿真軟件分析電器熱場
5.6.1熱特性仿真軟件介紹
5.6.2接觸器熱特性模型建立
5.6.3滅弧系統通電導體發熱分析
5.6.4操動機構線圈發熱分析
5.6.5接觸器散熱特性
5.6.6熱量傳遞分析及參數計算
5.6.7熱特性結果分析
小結
習題與思考題
本章附錄
附錄A漆包線的品種、規格和性能特點
附錄B漆包線規格及參數表
第6章直流磁系統設計
6.1電磁鐵的磁效率、機械效率和重量經濟性指標
6.1.1電磁鐵每次動作所做的機械功
6.1.2磁效率
6.1.3有效功和機械效率
6.1.4重量經濟性指標
6.2直流電磁鐵的設計步驟
6.2.1初步計算
6.2.2復算
6.3雙繞組電磁鐵的設計特點
6.3.1起動繞組
6.3.2保持繞組
6.3.3電子控制雙繞組線圈
6.4PWM控制單繞組設計
6.5靈敏磁系統的設計特點
6.5.1功率經濟性指標的關系式
6.5.2影響功率經濟性指標的因素
6.5.3靈敏磁系統的設計步驟
6.6電磁鐵設計中的相似法
6.7利用仿真軟件進行磁路分析
6.7.1參數的確定與靜態電磁場的仿真
6.7.2模型參數設置
6.7.3激勵設置
6.7.4求解設置
6.7.5運動區域的設置
6.7.6仿真結果
小結
習題與思考題
第7章永磁磁路和極化永磁機構
7.1永磁磁路的計算方法
7.1.1永磁磁路**類任務
7.1.2永磁磁路第二類任務
7.1.3永磁磁路開路工作點確定
7.2極化電磁機構的作用原理、特點及基本類型
7.3極化電磁機構的特性分析
7.4永磁機構工作原理及特性分析
7.4.1雙穩態永磁機構原理及特性分析
7.4.2單穩態永磁機構原理及特性分析
小結
習題與思考題
第8章交流磁系統
8.1交流磁系統的特點
8.1.1磁鏈守恒
8.1.2渦流和磁滯損耗
8.1.3電磁吸力脈動現象
8.2交流磁系統的等效磁路圖
8.2.1無短路環且不考慮鐵損及漏磁
8.2.2有短路環且不考慮鐵損及漏磁
8.2.3導磁體的鐵損
8.2.4等效磁路圖
8.3交流磁路計算
8.3.1**類任務的計算
8.3.2第二類任務的計算
8.4交流電磁鐵的吸力
8.4.1加短路環后的吸力
8.4.2三相交流電磁鐵的吸力
小結
習題與思考題
第9章電接觸與電動力理論
9.1電接觸種類
9.2接觸電阻
9.2.1接觸電阻物理本質
9.2.2收縮電阻
9.2.3膜電阻
9.2.4接觸電阻的經驗公式
9.3觸頭的發熱和熔焊
9.3.1觸頭的溫升
9.3.2接觸
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電器設計基礎 作者簡介
武建文，博士，畢業于西安交通大學電器專業，F任北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院教授、博士生導師。主要從事電器電弧理論與應用、智能電器設計、開關設備故障診斷等方面的研究工作。主持國家自然科學基金6項，主持國家自然科學重點基金和工信部行業專項重大項目子課題。獲2019年中國機械工業協會技術發明一等獎、2013年北京市高等教育教學成果獎一等獎、2022年中國航空學會科技進步一等獎等。共發表論文180余篇，出版專著2部，獲授權發明專利30余項。 IEEE高級會員，現任《電工技術學報》編委。
吳靜，博士，畢業于清華大學電氣工程專業，F任北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院副教授。主要從事電磁場理論及其應用方面的研究工作。主持國家自然科學基金、國防技術基礎等項目，發表論文40余篇，獲授權發明專利10項；獲2020年北京市科技進步二等獎、中國計量測試學會科技進步二等獎等，F為中國電工技術學會電磁檢測專委會委員。
佟子昂，博士，畢業于北京航空航天大學電機與電器專業，F于北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院從事博士后研究工作。主要從事航空電弧理論與應用、智能電器設計、電能質量控制等方面的研究工作。主持中國博士后科學基金和北京市自然科學基金，共發表論文18篇，獲授權發明專利 3項。武建文，博士，畢業于西安交通大學電器專業，F任北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院教授、博士生導師。主要從事電器電弧理論與應用、智能電器設計、開關設備故障診斷等方面的研究工作。主持國家自然科學基金6項，主持國家自然科學重點基金和工信部行業專項重大項目子課題。獲2019年中國機械工業協會技術發明一等獎、2013年北京市高等教育教學成果獎一等獎、2022年中國航空學會科技進步一等獎等。共發表論文180余篇，出版專著2部，獲授權發明專利30余項。 IEEE高級會員，現任《電工技術學報》編委。
吳靜，博士，畢業于清華大學電氣工程專業，F任北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院副教授。主要從事電磁場理論及其應用方面的研究工作。主持國家自然科學基金、國防技術基礎等項目，發表論文40余篇，獲授權發明專利10項；獲2020年北京市科技進步二等獎、中國計量測試學會科技進步二等獎等，F為中國電工技術學會電磁檢測專委會委員。
佟子昂，博士，畢業于北京航空航天大學電機與電器專業。現于北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院從事博士后研究工作。主要從事航空電弧理論與應用、智能電器設計、電能質量控制等方面的研究工作。主持中國博士后科學基金和北京市自然科學基金，共發表論文18篇，獲授權發明專利 3項。
獲2022年中國航空學會科技進步一等獎。
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