開關電器現代設計方法

基本信息

作者：劉志遠 紐春萍 編著

ISBN(書號)：978-7-111-58414-8

叢書名：高等院校電子信息與電氣學科系列規劃教材

出版日期：2017-11

版次：1/1

開本：16

定價：￥49.00

內容簡介

本書可作為高等學校電氣工程專業本科生“現代電器設計方法”課程的教材。開設此課程的目的是採用開關電器現代設計方法搭建一座橋樑，將開關電器產品的設計與相關的基礎研究成果聯繫起來。書中既涵蓋開關電器的靜態特性（電器的絕緣特性和發熱特性），又覆蓋開關電器的動態特性（電弧與磁場的相互作用，以及電器的運動特性），還包括教學實驗。本書希望通過“開關電器現代設計方法”的視角為開關電器產品的研究和開發提供思路。

目錄

前言
第1章緒論
11電器中的物理場
12電器的虛擬樣機技術
13開關電器的試驗研究方法
參考文獻
第2章開關電器的絕緣
21絕緣與電場
22氣體絕緣
221均勻場和稍不均勻場中的氣體擊穿
222稍不均勻場中SF6氣體擊穿電壓計算
223SF6斷路器的空載介質恢復
224氣體中固體絕緣的沿面閃絡
225氣體絕緣新技術
23真空滅弧室絕緣
231真空間隙的擊穿機理
232真空滅弧室的老練
233觸頭間隙的擊穿特性
234觸頭與主禁止罩間隙
235端部禁止罩與主禁止罩間隙
236面積效應與真空間隙絕緣最佳化
237真空中固體絕緣的沿面閃絡
238真空滅弧室外殼的絕緣包封
參考文獻
第3章開關電器的發熱
31開關電器的發熱與溫度場
32開關電器的允許溫升
33開關電器的生熱
331電阻損耗
332鐵磁損耗
333介質損耗
34開關電器中的熱傳遞
341熱傳導
342熱對流
343熱輻射
35導熱問題的數學模型
351導熱微分方程
352單值性條件
36電器的熱計算
361熱計算的牛頓公式
362熱計算的數值方法
37交流接觸器穩態溫度場分析
371接觸器的結構
372熱分析模型的建立
373熱參數的計算
374表面對流換熱係數的計算
375仿真結果與實驗驗證
38真空斷路器穩態溫度場分析
381真空斷路器的結構
382真空斷路器的溫度場模擬
383真空斷路器溫度場的影響因素分析
39熔斷器弧前安秒特性的仿真與實驗
391熔體弧前過程的數學建模
392熔體弧前過程的溫度場數學模型
393熔體弧前過程的熱電耦合模型
394熔體相變過程的處理方法
395基於ANSYS軟體的弧前熱電耦合分析
396仿真結果與分析
參考文獻

第4章開關電器的磁場
41典型導體的電動力計算
411平行導體電動力
412垂直導體電動力
413平板對接觸頭電動力
414插入式觸指電動力
415三相導體的電動力
42真空電弧與磁場
421真空滅弧室的磁場與開斷能力
422真空電弧觸頭立體角、陽極斑點和縱向磁場
423真空滅弧室開斷短路電流的縱向磁場判據
43開關電器中的電磁鐵
431磁路分析與計算
432磁場分析與計算
433電磁系統的吸力
434電磁系統動態特性的分析計算
435交流接觸器電磁鐵靜態特性的分析
44電磁脫扣器特性分析
441拍合式電磁脫扣器
442電磁脫扣器靜態特性計算
443電磁脫扣器保護特性計算
444電磁脫扣器保護特性分析
參考文獻
第5章開關電器的運動
51開關電器操動機構應滿足的要求
511合閘要求
512分閘要求
513自由脫扣、防跳躍、復位和聯鎖
52斷路器彈簧操動機構
521彈簧操動機構與其他操動機構的比較
522彈簧操動機構設計中的關鍵問題
523典型的斷路器彈簧操動機構
53機構運動特性分析的能量平衡法
531分析過程
532歸算方法
533計算示例
54彈簧操動機構關鍵部件設計
541凸輪機構設計
542鎖扣、脫扣機構設計
543緩衝器設計
544儲能機構設計
55真空斷路器彈簧操動機構運動特性分析與最佳化
551虛擬樣機仿真與分析
552實現預定的分閘角速度
553斷路器的柔性分析
56低壓塑殼斷路器彈簧操動機構
動態特性仿真與最佳化
參考文獻
第6章教學實驗
61仿真實驗
611電場分析
612溫度場分析
613磁場分析
614機構運動分析
62物理實驗
621斷路器開斷能力試驗
622縱向磁場對真空電弧的影響