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第1章 概论 1

1.1电器的定义和分类 1

1.1.1电器的定义 1

1.1.2电器的分类 1

1.2典型电器的结构原理 5

1.2.1断路器 5

1.2.2接触器 8

1.2.3继电器 12

1.3电器研究的主要理论范畴 14

1.3.1电磁机构理论 14

1.3.2电弧理论 15

1.3.3电接触理论 16

1.3.4发热理论 16

1.3.5电动力理论 17

1.4电器技术的发展与展望 17

1.4.1电器技术的发展 17

1.4.2电器的智能化与智能电器 18

第2章 电器的发热理论 22

2.1电器的发热现象 22

2.2电器的散热 27

2.3电器的允许温升 33

2.4电器的稳定温升计算 35

2.5典型电器的温升计算 38

2.6不同工作制下电器的温升 40

2.7电器的热稳定性 43

2.8采用有限元软件计算电器的温升 45

2.8.1交流电磁阀电磁热耦合计算模型 47

2.8.2实验验证与仿真分析 50

2.9小结 52

2.10思考题与习题 52

第3章 电器的电动力理论 54

3.1电器中的电动力现象 54

3.2电器中的电动力计算 55

3.2.1比奥-沙伐定律计算电动力 56

3.2.2能量平衡法计算电动力 57

3.3典型导体间的电动力 58

3.3.1采用比奥-沙伐定律计算电动力 58

3.3.2采用能量平衡原理计算电动力 61

3.3.3导体截面形状对电动力的影响 62

3.4交流电动力的计算 64

3.4.1交流单相电动力的计算 64

3.4.2交流三相电动力的计算 66

3.5触头间的电动力 69

3.6电器的电动稳定性 71

3.7小结 73

3.8思考题与习题 73

第4章 电器的电接触理论 75

4.1电器中的电接触现象 75

4.1.1电接触的分类 75

4.1.2对电接触的主要要求 76

4.2电接触表面的物理图景 76

4.3接触电阻的理论与计算 78

4.3.1收缩电阻R， 79

4.3.2表面膜电阻Rb 80

4.4影响接触电阻的主要因素 83

4.4.1材料性质 83

4.4.2接触形式 86

4.4.3接触压力 87

4.4.4接触表面加工情况 89

4.5接触区域的热效应 90

4.5.1 ？-θ理论 90

4.5.2 Rj（θ）特性 93

4.6触头的振动与熔焊 94

4.6.1触头的振动与弹跳 94

4.6.2触头参数与触头弹跳 98

4.6.3触头熔焊 100

4.7触头的磨损与材料转移 104

4.8电器电极材料喷溅侵蚀的理论计算[18] 107

4.8.1喷溅产生的原因 107

4.8.2喷溅概率的影响因素 107

4.8.3喷溅模型 108

4.9小结 110

4.10思考题与习题 111

第5章 电器的电弧理论 112

5.1引言 112

5.2气体放电的物理基础 112

5.2.1电离和激励 112

5.2.2气体的电离方式 113

5.2.3气体的消电离方式 116

5.2.4气体的放电特性 118

5.3电弧的物理特性 121

5.3.1开断电路时电弧的产生过程 121

5.3.2电弧的近极区和弧柱区特性 122

5.3.3电弧的温度 124

5.3.4电弧的直径与斑点 126

5.3.5电弧的能量 127

5.4直流电弧的特性与熄灭原理 130

5.4.1直流电弧的伏安特性 130

5.4.2直流电弧的熄灭原理 132

5.4.3直流电弧的能量与熄弧过电压 134

5.5交流电弧的特性与熄灭原理 137

5.5.1交流电弧的伏安特性 137

5.5.2交流电弧对电路的影响 139

5.5.3交流电弧的介质恢复过程 144

5.5.4交流电弧的电压恢复过程 150

5.5.5交流电弧的熄灭条件 157

5.6开关电器典型灭弧装置的工作原理 159

5.6.1简单开断 159

5.6.2磁吹灭弧 161

5.6.3栅片灭弧 162

5.6.4纵缝灭弧 164

5.6.5熔断器 166

5.6.6真空灭弧 168

5.6.7六氟化硫灭弧 172

5.7交流接触器零电流分断控制技术 174

5.7.1零电流分断控制原理分析 174

5.7.2零电流分断控制原理的实现 175

5.7.3零电流分断控制原理的实验研究 176

5.8小结 181

5.9思考题与习题 181

第6章 电器的电磁机构理论 183

6.1引言 183

6.2电磁场的基本概念与基本定律 184

6.2.1电磁感应定律 184

6.2.2自感与互感 185

6.2.3麦克斯韦方程 186

6.2.4似稳电磁场 188

6.3典型电磁系统的结构原理与基本特性 189

6.3.1电磁系统的结构原理 189

6.3.2电磁系统的分类 190

6.3.3电磁系统的基本特性 192

6.4磁路与磁导的计算 194

6.4.1磁路的基本概念 194

6.4.2气隙磁导的计算 198

6.5直流电磁系统的分析与计算 209

6.5.1直流磁路计算方程 210

6.5.2直流磁路中磁通的分布情况 211

6.5.3直流磁路的计算 214

6.6交流电磁系统的分析与计算 219

6.6.1交流磁路的特点 219

6.6.2等效正弦波法 221

6.6.3交流磁路的计算 225

6.7电磁系统的吸力计算与静特性 227

6.7.1磁场的能量与吸力计算 227

6.7.2能量转换与电磁吸力 229

6.7.3麦克斯韦电磁吸力与静特性 235

6.7.4交流电磁系统的吸力特点与分磁环原理 239

6.8电磁系统的动态特性 243

6.8.1直流电磁系统的动态特性 243

6.8.2交流电磁系统的动态特性 250

6.8.3采用“场”“路”结合的交流电磁系统的动态特性仿真 255

6.9含永久磁铁的磁路计算 266

6.9.1永久磁铁的工作点 266

6.9.2永久磁铁的等效处理 268

6.9.3永磁磁路的计算实例 270

6.10小结 273

6.11思考题与习题 274

参考文献 277