电器原理

绪论

0．1 电器的定义、用途与分类

0．2 电器在电力系统和电器控制系统中的作用

0．3 电力系统和电器控制系统对电器的要求及电器的正常工作条件

0．4 电器研究的主要理论范畴

0．5 电器技术的发展过程和国内外电器工业发展概况

0．6 本课程的任务

第1章 电器的发热与电动力理论

1．1 电器中发热的基本概念

1．2 电器中发热的计算

1．3 短路时的发热和热稳定性

1．4 电器中电动力的基本概念

1．5 电器中电动力的计算

1．6 短路时的电动力和电动稳定性

习题

第2章 电器的电接触与电弧理论

2．1 电接触的基本概念

2．2 触头在不同工作状态时的电接触

2．3 触头材料

2．4 电弧的基本概念

2．5 电弧及其熄灭

2．6 灭弧装置

习题

第3章 电器的电磁机构理论

3．1 电磁机构的基本概念

3．2 电磁机构的计算

3．3 交流电磁机构的电磁力与分磁环原理

3．4 吸力特性及其与反力特性的配合

习题

第4章 低压电器

4．1 低压电器的共性问题

4．2 低压控制电器

4．3 低压配电电器

习题

第5章 高压电器

5．1 高压电器的共性问题

5．2 高压断路器

5．3 其他高压电器

习题

第6章 组合电器和成套电器

6．1 低压组合电器和成套电器

6．2 高压组合电器

6．3 高压成套电器

习题

第7章 电器控制线路

7．1 概述

7．2 基本控制逻辑

7．3 电动机的基本控制线路

7．4 电器控制线路的设计方法

习题

附录A 电器常用图形符号

附录B 电器常用基本文字符号

附录C 电器常用辅助文字符号

附录D 解析法气隙磁导计算公式

附录E 磁场分割法气隙磁导计算公式

附录F 常用电器术语中英文对照表

附录G 与电器有关的学术组织、学术会议及期刊

参考文献2100433B

《电器原理》共分7章，书中主要介绍了电器中关于发热与电动力、电接触与电弧、电磁机构等的理论基础，还介绍了低压电器中的主令电器、继电器、接触器、刀开关、熔断器、断路器等和高压电器中的断路器、隔离开关、熔断器等的基本结构、工作原理、主要技术参数与设计选用方法，同时介绍了典型的组合电器和成套电器的结构、工作原理与技术要求，最后介绍了电器控制线路的相关知识。《电器原理》将使读者对电器的基本理论、典型电器产品的基本结构、工作原理和电器控制线路的设计与应用等有较深入的了解。

《电器原理》可作为高等院校电气工程及自动化类专业的本科生教材，也可供从事高低压电器设计、制造、试验与运行和电器控制线路设计方面工作的工程技术人员参考。

节电器电机节电器工作原理

电机节电器通过内置专用节电优化软件，动态调整电机运行过程中的电压和电流，在不改变电机转速的前提下，保证电机输出转矩与负荷需求的匹配，从而有效避免了电机所造成的电能浪费，杜绝了大马拉小车与低负荷运行的现象。

当电机长时间处于半负载状态时，它的铜线圈绕组产生过量磁通，导致电机效率下降，致使电机浪费了30%～50%的电能。

这类产品设计原理是基于电力电子学，采用最新的集成芯片控制技术，通过监控交流电机运行的电流和电压的相位差来动态地调整供给电机的能量，使电机始终在最佳效率状态下工作，为电机与电网之间实现“智能化”的能量管理功能。当检测到电机在轻载或负载不断变化时，通过可控硅能在0.01s以内调整输入电机的电压和电流，使电机的输出功率与实时负载刚好匹配，从而减低铜损、铁损，改善电机启动、停机性能，达到节电效果!

节电器由微处理器芯片(CPU)、可控硅、集成式双置晶闸管等元件组成。其核心技术是动态跟踪电机负载量的变化，调整电机运行过程中的电压与电流(0.01s内完成动作)，保证电机的输出转矩与实际负荷需求精确匹配，不改变电机的转速，不影响电机的正常运行，并且能有效避免电机因出力过度造成的电能浪费，具有很好的动态节电控制功能，能有效地降低电机的功率损耗，改善电机的启动、停机性能，延长电机的使用寿命。

节电器照明节电器工作原理

目前，照明系统一般都采用日光灯、钠灯、水银灯、金属卤化物灯等灯具，这类灯具有发光效率高，光色较好，安装简便等优点，被广泛使用，但也存在着一定缺点，例如：功率因数低、对电压要求严格、耗电量大等，实践证明灯具电压为额定值90%时为最优照明电压。另一方面，在电力供应部门的电能输送过程中，为避免电压损耗和用电高峰时造成电压过低，一般都采用提高电压输送，因此用户实际上承受的电压往往会高于设备的额定电压，这些超额的电压不仅不能让负载更有效率地运作，反而导致电能过量浪费，增加设备损坏率，增大成本费用等负面影响。

智能灯光节电器应用其独特的控制方式，采用微型计算机对照明系统电压、电流进行优化处理，使照明系统始终工作于最优状态，滤除以发热形式浪费的无用功，延长灯具寿命，从而节约电能。

智能灯光节电器由微处理器进行实时动态精密检测和监控，将供电系统的输入电压予以优化，采用适当技术调整电压，输给灯光负载的电压为最适宜值，而且实现大功率稳压、不间断小电流切换技术，并根据实际需要可选配分时段控制方式、照度控制方式、远程计算机集中控制等方式，真正实现灯光智能化。控制程序一经设定，设备将自动根据设定程序调节照明负载的电压和电流，平衡控制输出功率，改善功率因数，达到节约用电的目的。

节电器风机、水泵节电器工作原理

由于风机、水泵系统设计时裕度系数过大，同时单机选型向上靠档，宁大勿小，最终造成系统负荷较轻。多数风机、水泵都要靠风门或闸阀来节流，人为地增加管网的阻力以减小流量，因此阻力损失相应增加，而此时风机、水泵的特性曲线不变，叶片转速不变，系统输入功率并无太多减少，所以流量变化时会浪费大量的电能。另外，在节流调节方式中，电动机、风机、水泵等长期处于高速、有负载情况下运行，造成维护工作量大，设备寿命低，并且运行噪声大，影响环境。

风机、水泵专用节电器的设计目标是“控制流体机械的流量，达到最大的节能省电及自动化”，通过感应负载变化而实时调整电机输出功率，达到节能省电的目的。

节电器中央空调节电器工作原理

采用世界上最先进的可编程技术与智能传感控制技术，通过感应冷冻机组的温度，来自动调节主机及电机的功率，恒定室内温度，使中央空调系统保持在最佳的运行状态，达到节能省电的目的。

控制依据是：将冷却泵的进水和回水间的温差作为控制依据从而实现恒温差控制。温差大，表明冷冻机组产生热量大，应提高转速，增大冷却水循环速度;温差小，说明冷冻机组产生热量小，可以降低泵速，减小冷却水循环速度，从而节约能源。

用电器的功能是把电能转变为其他形式能。例如，电炉把电能转变为内能；电动机把电能转变为机械能，等等。通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为用电器。