电器学——湖南大学课件20121126.ppt

1、,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十一节交流电磁机构的电磁力与分磁环原理,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十二节静特性及其与机械反力特性的配合,静特性主要考虑的几种形势的电磁铁： U型、E型; 直动式、转动式; 螺管力作用的电磁铁。,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十二节静特性及其与机械反力特性的配合,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十三节电磁机构的动态特性,动态特性描述： 1.电磁参数对电磁吸力的影响; 2.电磁吸力和机械力对运动速度和动态过程时间的影响。,动态特性的计算： 1.触动过程状态方程 在永磁机构的触动时间内，动铁心尚

2、没有运动，永磁机构的机械参数不发生变化，此时仅对永磁机构的激磁线圈列出电压平衡方程式就可以描述永磁机构的触动过程状态方程。,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十三节电磁机构的动态特性,2.运动过程状态方程 在铁心运动过程中，除了电磁参数发生变化外，其机械参数也发生变化。因此在分析它的动态过程时，在电路方面必须遵循克希霍夫方程，在运动方面必须遵循达朗贝尔方程，在磁场方面必须遵循麦克斯韦方程，它们相互联系，共同描述了运动过程的微分方程组（此方程组包含了触动阶段和运动阶段）,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十三节电磁机构的动态特性,3. 永磁机构运动过程状态方程组的通用

3、格式,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十三节电磁机构的动态特性,4. 龙格库塔法 龙格库塔法是一种用数值解法来进行微分方程组的求解的。,欧拉算法：,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十三节电磁机构的动态特性,龙格库塔法：,上式与欧拉算法不同之处在于斜率,无法求得，所以龙格库塔法在xn,xn+1的区间内取四个斜率的预测值k1、k2、k3、k4进行加权平均,代入上式中，就可以得出下一步长处的函数值。以此类推，便可以得到整个区间的函数值。,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十三节电磁机构的动态特性,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十三节电磁

4、机构的动态特性,一般可以由计算软件来求得，如Ansys,Ansoft等。,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十四节电磁机构的设计与换算,一.电磁机构结构形式选择 主要根据其机械反力特性的形式、并按静态吸力特性与反力特性的配合要求选择。,交流电磁机构：电源易得，存在铁损、有噪声、线圈起动电流大。 直流电磁机构：电磁时间常数大，磁通建立与消失较慢，动作较慢。,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十四节电磁机构的设计与换算,二.电磁机构的一般设计方法 一般以起始位置上的电磁吸力来确定铁心柱的截面积。,再由下面公式求出截面积,最后根据经验确定其他几何尺寸。,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十四节电磁机构的设计与换算,三.相似设计法 使用已有的产品为借鉴。 几何相似与物理相似（包括磁感应强度、温升等）。,然后查相似关系表（见相关文献）,第一篇 电器的理论基础 第三章 电磁机构理论 第十四节电磁