有电机综合保护器就不用热继电器了，
我不会画图，只能麻烦的说点吧，电源三根接到断路器。经过断路器的三根线接到交流接触器L1.L2.L3. L1连接到接触器线圈A1.线圈A1出线连接到JD-5电动机保护器接点1.接触器L3接水箱液位器一端。液位器一端连接到JD-5电动机保护器接点2.并再引出线到保护器接点3.接触器线圈A2连接保护器接点4.。
水泵三根线要分别穿过JD-5电机综合保护器三个孔接到接触器T1.T2.T3.这样接线就好了，开动水泵。调整好JD-5的工作电流（保护器有说明书，可以参考一下），就可以实现水箱自动上水。希望能给你带来帮助。
向左转|向右转
电磁铁与电磁继电器（讲义） 一、知识点睛 【板块一】电磁铁 1.如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当 时，它有磁性。像这种磁体，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁。 2.电磁铁磁性的强弱与、、 有关。 【板块二】电磁继电器 3.结构：、、、 4.工作原理：当控制电路的开关S1 闭合时，电磁铁磁 性，衔铁被，A、B 接通，使高压工作电路 S 处接通，电动机工作。断开控制电路开关 S1，电磁铁失去磁性，衔铁弹回，使高压工作电路断开。 5.实质：利用电压、电流电路的通断，来间接地控制 电压、电流电路通断的装置。相当于一种开关。 二、精讲精练 【板块一】电磁铁 1.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易 电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 （1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电路中的电流（选填“增大”或“减小”），电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_（选填“增加”或“减少”），说明电流越，电磁铁磁性越强。 （2）根据图示的情境可知，（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，，电磁铁磁性越强。 （3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的极。 （4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是。自制电磁铁 第 1 题图
2.关于电磁铁，下面说法中不正确的是（） A．电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性 B．通入同一个电磁铁的电流越大，它的磁性越强 C．同一个电磁铁，电流方向改变，它的磁性强弱也发生改变D．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强 3.通电螺线管插入铁芯后，磁性大大增强，其原因是（） A．插入铁芯后，铁芯带电的结果 B．插入铁芯后，螺线管中的电流增大了的结果 C．插入铁芯后，铁芯被磁化，铁芯与螺线管共同作用的结果D．插入铁芯后，螺线管内的空间变小的结果 4.如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装 置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（） A．滑片向右移动，其他条件不变 B．滑片向左移动，其他条件不变 C． 开关 S 由1 扳到 2，其他条件不变 D．电源的正负极对调，其他条件不变 5.磁悬浮列车是现代高科技的应用，下列说法不正确的是（） A．通过列车底部与上方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮 B．为产生极强的磁性使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选择超导材料 C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动 D．列车悬浮行驶时，车体与轨道间阻力小，运动平稳 【板块二】电磁继电器 6.如图所示的电磁继电器，当控制电路接通时，灯亮（选填 “红”或“绿”）。
JYJXC-220/220，有极加强接点继电器 1 用途 JYJXC-220/220型有极加强接点继电器（以下简称继电器）在信号电路中作道岔控制继电器。 2 适用环境 继电器的适用环境为: a) 环境温度：-40℃～+60℃； b) 相对湿度：不大于90%（温度+25℃）； c) 气压：不低于70 kＰa(相当于海拔高度3000m以下)； d) 振动: 振频不大于15Hz，振幅不大于0.45mm； e) 工作位置：水平； f) 周围无引起爆炸危险的有害气体，并应有良好的防尘措施。 3 机械特性 接点组数：2DF、2DFJ； 鉴别销号码：15、54； 接点间隙：普通接点不小于 4.5 mm；加强接点不小于7 mm；
托片间隙：普通接点不小于0.35 mm；加强接点0.1 mm～0.3 mm； 普通接点压力：定位接点不小于150 mN；反位接点不小于150 mN；加强接点压力：定位接点不小于400 mN；反位接点不小于400 mN；接点齐度误差：普通接点与普通接点间及普通接点与加强接点间不大于0.2 mm，加强接点与加强接点间不大于0.1 mm。 定位或反位保持力不小于2 N； 3 电气特性（+20℃时） 线圈电阻： 线圈单独使用，使用1、23、4； 额定值：； 充磁值：； 转极值：正向10V～16V、反向10V～16V； 接点电阻：普通接点不大于0.05Ω；加强接点不大于0.1Ω。 5 绝缘耐压 在试验的标准大气条件下，继电器的绝缘电阻应不小于100MΩ。 在气压不低于86kPa条件下（相当于海拔高度1000m以下），继电器的绝缘耐压应能承受交流正弦波50Hz、2000V有效值电压，历时1min 应无击穿闪络现象，重复试验时的电压应为原试验电压值的75%。 6 电寿命 继电器普通接点通以DC 24V 1A 阻性负载；加强接点通以DC 220V 7.5A 、0.05H感性负载，
电磁铁和电磁继电器课堂练习题 1、电磁继电器的工作电路由和构成。 2、控制电路的开关闭合，电磁铁磁性，衔铁，D、E 接通，使高压工作电路。断开控制电路，电磁铁磁性，衔铁，使高压工作电路。 电磁继电器的实质是利用控制工作电路通断的。 3、电磁继电器的优点：、。 4、如图所示，通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是（） 5、小华同学在做“探究电磁铁”实验中，使用两个相 同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图6所示，下 列说法中正确的是 ( ) A.要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑动片向右滑 动 B.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强 C.电磁铁B磁性较强，所以通过它的电流较大
D.若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引 6、如图13所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是( ) A、滑片P向b端滑动 B、将S拨到①位置 C、将铁芯从螺线管中取出 D、将螺线管往上移动 7．如图所示，两个电磁铁的铁芯正对．如果共用 一个电源，要使它们相斥，以下连接方法中不正确 的是 ( ) A．用导线连接a、c，b接电源正极，d接电源 负极 B．用导线连接b、d，a接电源正极，c接电源负极 C．b、c连在一起接电源正极，a、d连在一起接电池负极 D．a、d连接在一起，b接电源正极，c接电源负极 8、如图是“研究电磁铁实验”的示意 图，当滑动变阻器滑动触头的位置分 别在a、b时，电磁铁吸引铁钉的情况 如图甲、乙所示． 由图甲(或图乙)可以得出 比较图甲、图乙可以得出·
9、将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内 完成)，要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱； B．使小磁针静止时如图所示． 10．图8-36是王强同学在研究性学习活动中，为某仓库设计的一种 防盗报警器．其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内．观 察电路可知，这个报警器的工作原理是： 有人踏板时，___________________________________________； 无人踏板时__________________________________________ 。 11.如图是一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的 下列叙述，不正确的是（） A.该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般水的导电性， 且水位必须到达A B.该报警器的红、绿灯不会同时亮 C.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮 D.当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极 12.如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的 实验电路图。 ⑴要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过来实现；要判断电 磁铁的磁性强弱，可观察___________ 来确定。 ⑵、下表是该组同学所做实验的记录：
调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比，永磁同步电动机具有结构简单，运行稳定；功率 密度大；损耗小，效率高；电机形状和尺寸灵活多变等显著优点，因此在航空航 天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降，越来越多的直流电 动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代，变频调速 永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电 动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另 一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变 频器频率的逐步升高来起动，在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell 软件中的RMxprt 模块进行了一种调速永磁同步电 动机的电磁设计，并对电机进行了性能和参数的计算，然后将其导入到Maxwell 2D 中建立了二维有限元仿真模型，并在此模型的基础上对电机的基本特性进行 了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子 冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 永磁同步电动机的效率η、功率因数cos ?、起动转矩st T 和最大转矩max T 。本例所设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下： 额定数据 数值 额定功率 N 30kw P = 相数 =3m 额定线电压 N1=380V U 额定频率 =50Hz f 极对数 =3p 额定效率 N =0.94η 额定功率因数 N cos =0.95? 绝缘等级 B 级 计算额定数据：
继电器的基础知识及应用 时间继电器是一种当电器或机械给出输入信号时，在预定的时间后输出电气关闭或电气接通信号的继电器。 时间继电器的常用功能有： A：通电延时（On-delay Operation） F：断电延时（Off-delay Operation） Y：星三角延时（Star/Delta Operation） C：带瞬动输出的通电延时（With inst. Contact On-delay Operation）G：间隔延时（Interval-delay Operation） R：往复延时（On-off repetitive delay Operation） K：信号断开延时（Off-signal delay Operation） 1、控制电源 时间继电器的电源端子间一般能承受1500V的外来浪涌电压，如果浪涌电压超过此值时，须使用浪涌吸收装置，以防止时间继电器击穿烧毁；当时间继电器重复工作时，本次电源关断到下次电源接通的时间（休止时间）必须大于复位时间，否则，未完全复位的时间继电器在下一次工作时就会产生延时时间偏移、瞬动或不动作； 断电延时型时间继电器的电源接通时间必须大于0.5秒，以便有充足的能量储备而保证在断开电源后按预设时间接通或分断负载； 时间继电器的电源回路一般情况下是高阻抗的，因此，切断电源后的漏电流要尽可能小（半导体或用RC并接的触点来开关时间继电器），以
免有感应电压而假关断引起误动作（对于断电延时型而言，会产生断电后延时时间到但继电器不释放现象）。一般情况下电源端子的残留电压应小于额定电压的20%，对断电延时型而言应小于额定电压的7%； 时间继电器在完成其控制工作后，尽量避免继续通电。到时后连续通电会使产品发热，从而加快电子元件老化，大大缩短使用寿命。 2、负载连接 时间继电器的输出触点由于受产品体积的限制，往往负载能力不强，因此要对触点进行保护，可在触点两端并接吸收装置（如：RC、二极管、齐纳二极管等）。 不要用时间继电器去直接控制大容量负载，有的负载看上去不大，但由于负载电流特性而出现烧熔触点的现象，下表是负载形式和浪涌电流之间的关系。 负载形式浪涌电流 电阻负载标准额定电流 电磁铁负载10~20 倍标准额定电流 电机负载5~10倍标准额定电流 白炽灯负载10~15 倍标准额定电流 水银灯负载1~3 倍标准额定电流 钠汽灯负载1~3 倍标准额定电流 电容性负载20~40 倍标准额定电流 电感性负载5~15 倍标准额定电流
电磁铁电磁继电器 1.图20-3-7 是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A 时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。 水位没有到达金属 A 时，电磁继电器左边的控制电路无法构成闭合回路，线圈中没有电流通过，此时衔铁与上面的触点接触，工作电路中绿灯和电源构成闭合回路，故绿灯亮；当水位到达金属块A时，电磁继电器左边的控制电路中金属块A和B、电磁铁以及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔铁就与下面的触点接触，红灯和电源就构成闭合回路，故红灯亮。 2.图20-3-8 是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两级分别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。 当温度达到金属丝下端所指的温度时，水银面上升，与金属丝接 触，此时左边的控制电路为闭合回路，线圈中有电流通过，电磁 铁具有磁性，吸引右边衔铁，使衔铁与其左端的触点接触，这样 电铃和电源就构成了闭合回路，电铃就会响起来，发出报警信号。 3.图20-3-9 是直流电铃的原理图。衔铁B 与弹性片A 相连，自然情况下弹性片是核螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发生，但同时弹性片语螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。 弄懂原理后，请你再图20-3-5 所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为 一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。
4. 法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝尔由于发现了巨磁电阻 （GMR ）效应，荣获了 2007 年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的 电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏 度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。 图 20-3-10 是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中 GMR 是巨磁 电阻。如果闭合 S 、S 并使滑片 P 向左滑动，指示灯亮度会有什么变 化？ 指示灯的亮度会明显变亮。 1 2
电动机综合保护器 电机综合保护器是针对超载、断相起保护作用，器件的接线端分别接电源及与控制线路串联，以便出现超载或断相时切断控制线路作为保护，并不是用它来控制电机起动的。 电机综合保护器对电机进行全面的保护，在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、及三相不平衡状态时予以保护措施，启动延时，数字电流表、电压表功能，能显A、B、C三相运行电流，实现多种参数设定功能，故障记忆报警查询和动作值保持功能，来电自启动和自动复位功能。 电机因电性原因出现过负荷、缺相、层间短路及线间短路、线圈的接地漏电、瞬间过电压的流入等造成损坏，或者是由于机械原因，如堵转、电机转动体遇到固体时，因轴承磨损或润滑油缺乏出现热传导现象，损坏电机。由于非正常运行或停止或损坏，会造成生产损失或停止时间内产生的人力损失无法与电机本身更换的费用相提并论，其损失巨大，那么我们就需要对电机进行有效的保护，以便保证生产的正常运行。 对于因电性原因出现的故障，无论是过电流还是过电压，其主要是因为电流瞬间增大，超过了电机的负载电流值而造成
损坏。电机综合保护器根据这一原理，通过监测电机的两相（三相）线路的电流值变化，进行电机的保护，对于过电压、低电压，是通过检测电机相间的电压变化，进行电机的保护。 电机综合保护器保护功能 1、过负载和过电流的保护 2、缺相保护 3、逆相保护 4、接地漏电保护 5、堵转保护 6、相不平衡保护 7、短路保护 8、过电压保护 9、低电压保护 10、过热保护 11、缺电流保护 对于新型号系列的电机综合保护器增加了过热保护和通讯功能，在控制室可以通过控制软件进行0~254的节点上的电机综合保护器进行远程设置与监测控制。
JYJXC-220/220型有极加强接点继电器（以下简称继电器）在信号电路中作道岔控制继电器。 2 适用环境 继电器的适用环境为: a) 环境温度：-40℃～+60℃； b) 相对湿度：不大于90%（温度+25℃）； c) 气压：不低于70 kＰa(相当于海拔高度3000m以下)； d) 振动: 振频不大于15Hz，振幅不大于0.45mm； e) 工作位置：水平； f) 周围无引起爆炸危险的有害气体，并应有良好的防尘措施。 3 机械特性 接点组数：2DF、2DFJ； 鉴别销号码：15、54； 接点间隙：普通接点不小于 4.5 mm；加强接点不小于7 mm； 托片间隙：普通接点不小于0.35 mm；加强接点0.1 mm～0.3 mm； 普通接点压力：定位接点不小于150 mN；反位接点不小于150 mN；
加强接点压力：定位接点不小于400 mN；反位接点不小于400 mN；接点齐度误差：普通接点与普通接点间及普通接点与加强接点间不大于0.2 mm，加强接点与加强接点间不大于0.1 mm。 定位或反位保持力不小于2 N； 3 电气特性（+20℃时） 线圈电阻： 线圈单独使用，使用1、23、4； 额定值：； 充磁值：； 转极值：正向10V～16V、反向10V～16V； 接点电阻：普通接点不大于0.05Ω；加强接点不大于0.1Ω。 5 绝缘耐压 在试验的标准大气条件下，继电器的绝缘电阻应不小于100MΩ。 在气压不低于86kPa条件下（相当于海拔高度1000m以下），继电器的绝缘耐压应能承受交流正弦波50Hz、2000V有效值电压，历时1min 应无击穿闪络现象，重复试验时的电压应为原试验电压值的75%。 6 电寿命 继电器普通接点通以DC 24V 1A 阻性负载；加强接点通以DC 220V 7.5A 、0.05H感性负载，
信号继电器 铁路信号技术中广泛采用继电器，称为信号继电器（在铁路信号系统中，可简称继电器），是铁路信号技术中的重要部件。它无论作为继电式信号系统的核心部件，还是作为电子式或计算机式信号系统的接口部件，都发挥着重要的作用。继电器动作的可靠性直接影响到信号系统的可靠性和安全性。 一、信号继电器概述 信号继电器是用于铁路信号中的各类继电器的统称，是各类信号控制系统不可缺少的重要器件。 （一）、铁路信号对继电器的要求 信号继电器作为铁路信号系统中的主要（或重要）器件，它在运用中的安全、可靠就是保证各种信号设备正常使用的必要条件。为此，铁路信号对继电器提出了极其严格的要求，具体如下： (l）动作必须可靠、准确； (2）使用寿命长； (3）有足够的闭合和断开电路的能力； (4）有稳定的电气特性和时间特性； (5）在周围介质温度和湿度变化很大的情况下，均能保持很高的电气绝缘强度。 具体要求见《信号维修规则技术标准》11继电器11 . 1通则。 按照工作的可靠程度，信号继电器可分为三级： 一级继电器：绝对不允许发生前接点与动接点之间的熔接；衔铁落下与前接点的断开由衔铁及可动部分的重量来保证；当任意一组前接点闭合时，所有后接点必须全部断开，反之亦然；衔铁处于落下位置时，应该稳定的工作，后接点压力主要由重力作用产生；有较高的返还系数：轨道继电器不小于50%，一般继电器不小于30％。 二级继电器：衔铁依靠本身重量或接点弹片反作用力返还；返还系数不小于20%；当任意一组前接点闭合时，所有后接点必须全部断开，反之亦然。 三级继电器（电码型和电话型）：衔铁返还与后接点的压力均由动接点弹片的反作用力产生；前后接点均有熔接的可能。 在信号设备的执行电路中，如果继电器由于工作不正常而不能断开前接点时，将严重威胁行车的安全，故设计时均采用一级继电器，又由于一级继电器的高度可靠性。因此，在电路中就不再考虑用电路的方法来检查继电器衔铁的落下状态。因此，在检修一级继电器时，要求特别注意其可靠性，并严格保证其技术条件。电码型继电器使用在选择电路中，不道接控制对象，但也绝不允许降低对这类继电器可靠性的要求，因为它们工作的好坏道接影响信号设备的正常动作，对保证列车的安全运行具有同样的重要意义。 （二）、继电器的基本原理 继电器是一种电磁开关。继电器类型很多，性能各不相同，结构形式各种各样，但都由电磁系统和接点系统两大主要部分组成。其中电磁系统由线圈、固定的铁芯和扼铁以及可动的衔铁构成，接点系统由动接点和静接点构成。当线圈中通入一定数值的电流后，由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引衔铁，由衔铁带动接点系统，改变其状态，从而反映输入电流的状况。 最简单的电磁继电器如图1一1所示。它就是一个带接点的电磁铁，其动作原理也与电磁铁
新型永磁电机转子磁路结构设计与分析 方案计算中采用了二维平面电磁场时步有限元结合场路耦合的方法，采用该计算方法的优点是能够考虑机械运动、导体区域感应涡流产生的集肤效应以及绕组邻近效应的影响，通过合理的简化模型，可以获得较高的计算精度和合理的计算时间[7]。 永磁同步电机电磁场时变问题中的Maxwell方程组表达式为： （2） 当考虑到电机铁芯的饱和因素，则非线性时变运动电磁场问题的偏微分方程表达式[8]为：（3） 式中：A—矢量磁位；Js—外部强加的源电流密度；v—媒质的磁阻率；V—媒质相对坐标系的运动速度；—媒质的电导率。 3 电磁场仿真计算与分析 根据上述分析，针对以上转子磁路结构类型，本文建立了3种磁路结构的模型，分别是表贴式、内置式和本文提出的新磁路结构。 该永磁同步电动机的定子槽数（36槽）及结构尺寸相同。转子采用不同的磁路结构，即表贴式转子磁路结构、内置式转子磁路结构和本文提出的新型磁路结构。转子极数为8极。图3、图4和图5分别为表贴式转子磁路结构、内置式转子磁路结构（转子磁路為一字型结构）、以及本文提出的新型转子磁路结构。 建立有限元仿真模型后，将分别计算3种磁路结构的空载反电动势波形，电机运行转速为1 000rpm，磁钢温度20℃。图6、图7和图8分别是表贴式转子磁路结构的空载反电动势波形、内置式转子磁路结构的空载反电动势波形和本文提出的新型转子结构的空载反电动势
波形。 通过对比图6、图7和图8的有限元仿真计算结果可知，当采用本文提出的新型转子磁路结构时，电机空载反电动势波形具有更高的正弦度，谐波含量最低，其谐波畸变率约为0.3%，远小于表贴式结构的2.6%和内置式转子结构的1.1%。 在空载工况下，对3种磁路结构电机的交直轴电感进行有限元仿真分析，得到电机交、直軸电感随时间的变化波形。计算结果如图9、图10、图11所示。 图9为表贴式转子结构的交直轴电感仿真结果。由于表贴式电机的交直轴磁导近似相等，因此仿真曲线中交直轴电感相近，即电机的凸极率近似为1。由图10可知，内置式电机的交直轴电感相差较大，其凸极率约等于1.5。图11为本文提出的新型转子磁路结构的电感仿真曲线，该结构的凸极率约为1.06，十分接近表贴式转子结构的凸极率，所以该磁路结构的控制方式与表贴式电机基本一致，使电机的控制方式更加简单。 4 试验验证 本文对新型转子磁路结构电机进行设计分析，根据设计参数制作了样机，并对样机的空载反电动势波形以及电机线电感进行试验测试。图12为新型转子结构样机空载反电动势波形。实测反电动势有效值与仿真计算值误差2.6%，满足工程设计要求。 本文通过对新型转子结构样机电感测试，得到样机线电感最大值约为105μH，线电感最小值约为90μH，因此其凸极率约为1.16，远低于内置式电机的凸极率，与表贴式电机的凸极率接近。 5 结论 本文提出了一种新型永磁同步电机转子磁路结构，通过分析得出以下结论。1）本文提出的新型永磁同步电机转子磁路结构，能够实现电机的高速运行，提高了磁钢在高速运行和冲击
信号继电器铁路信号技术中广泛采用继电器，称为信号继电器（在铁路信号系统中，可简称继电器），是铁路信号技术中的重要部件。它无论作为继电式信号系统的核心部件，还是作为电子式或计算机式信号系统的接口部件，都发挥着重要的作用。继电器动作的可靠性直接影响到信号系统的可靠性和安全性。 一、信号继电器概述 信号继电器是用于铁路信号中的各类继电器的统称，是各类信号控制系统不可缺少的重要器件。 （一）、铁路信号对继电器的要求 信号继电器作为铁路信号系统中的主要（或重要）器件，它在运用中的安全、可靠就是保证各种信号设备正常使用的必要条件。为此，铁路信号对继电器提出了极其严格的要求，具体如下： (l）动作必须可靠、准确； (2）使用寿命长； (3）有足够的闭合和断开电路的能力； (4）有稳定的电气特性和时间特性； (5）在周围介质温度和湿度变化很大的情况下，均能保持很高的电气绝缘强度。 具体要求见《信号维修规则技术标准》11继电器11 . 1通则。 按照工作的可靠程度，信号继电器可分为三级： 一级继电器：绝对不允许发生前接点与动接点之间的熔接；衔铁落下与前接点的断开由衔铁及可动部分的重量来保证；当任意一组前接点闭合时，所有后接点必须全部断开，反之亦然；衔铁处于落下位置时，应该稳定的工作，后接点压
力主要由重力作用产生；有较高的返还系数：轨道继电器不小于50%，一般继电器不小于30％。 二级继电器：衔铁依靠本身重量或接点弹片反作用力返还；返还系数不小于20%；当任意一组前接点闭合时，所有后接点必须全部断开，反之亦然。 三级继电器（电码型和电话型）：衔铁返还与后接点的压力均由动接点弹片的反作用力产生；前后接点均有熔接的可能。 在信号设备的执行电路中，如果继电器由于工作不正常而不能断开前接点时，将严重威胁行车的安全，故设计时均采用一级继电器，又由于一级继电器的高度可靠性。因此，在电路中就不再考虑用电路的方法来检查继电器衔铁的落下状态。因此，在检修一级继电器时，要求特别注意其可靠性，并严格保证其技术条件。电码型继电器使用在选择电路中，不道接控制对象，但也绝不允许降低对这类继电器可靠性的要求，因为它们工作的好坏道接影响信号设备的正常动作，对保证列车的安全运行具有同样的重要意义。 （二）、继电器的基本原理 继电器是一种电磁开关。继电器类型很多，性能各不相同，结构形式各种各样，但都由电磁系统和接点系统两大主要部分组成。其中电磁系统由线圈、固定的铁芯和扼铁以及可动的衔铁构成，接点系统由动接点和静接点构成。当线圈中通入一定数值的电流后，由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引衔铁，由衔铁带动接点系统，改变其状态，从而反映输入电流的状况。 最简单的电磁继电器如图1一1所示。它就是一个带接点的电磁铁，其动作原理也与电磁铁
20.3电磁铁电磁继电器同步练习 一、选择题（共12小题） 1．小明同学在一个空心纸管上绕了一些漆包线，为了使导线通电后产生的磁场明显增强，可以采用的办法是（） A．拆去若干圈导线，使所绕导线的电阻减小一些B．在空心纸管内部放入一个尽量粗一些的铁芯C．再多绕若干圈导线，并在空心纸管内部放入一个铜芯 D．在空心纸管内部放人任意材料的金属都可以 2．如图所示的电磁铁，要想磁性最强，正确的方法是（） A．S接D，P滑至B端B．S接C，P滑至A端 C．S接C，P滑至B端 D．S接D，P滑至A端 3．如图所示，弹簧下挂着磁铁A，它的下端为N极，上端为S极，M是铁芯， 以下说法正确的是（） A．闭合开关S2，弹簧变长 B．闭合开关S2，S1再由断开变为闭合，弹簧变短 C．闭合开关S2后，滑片P向左滑动，弹簧变长 D．闭合开关S2，将铁芯从螺线管中抽出来，弹簧变短 4．关于电磁铁的特点，下列说法错误的是（） A．电磁铁通电时有磁性．断电时无磁性 B．通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强 C．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强 D．当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性 5．电磁继电器在生产、生活中的应用非常广泛，它依据的物理原理是（） A．电流的磁效应B．磁场对电流的作用力C．电荷间的相互作用D．磁极间的相互作用 6．电磁继电器中的衔铁是（） A．磁铁B．软铁C．钢材D．任何金属 7．用电磁继电器控制电路的主要目的是（） A．节约用电B．保护用电器 C．避免危险D．操作简单 8．扬声器发声时的主要能量转化是（） A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能C．热能转化为电能D．电能转化为热能 9．关于扬声器的下列叙述正确的是（） A．扬声器是由铁芯、线圈和纸盆构成的B．扬声器的线圈中通有直流电，一定能发声 C．扬声器中的线圈不振动，纸盆来回振动，才发出声音 D．扬声器是根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理制成的 10．扬声器工作时，要求（） A．通过线圈的电流不变B．线圈是静止不动的 C．通过线圈的电流方向按一定规律变化D．以上说法均不正确 11．扬声器发出悠扬的声音是将（） A．声信号转化为电信号B．电信号转化为声信号 C．电信号进行放大D．声信号进行放大 12．如图是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是一个漏斗形的 竹片圆筒，里面有个浮于A，当水面上涨到到达警戒水位时（） A．甲灯亮B．乙灯亮C．两灯都亮D．两灯都不亮 二、填空题（共9小题） 13．为了把一个原来无磁性的细钢棒变成磁铁，有人把它插入通电螺线管内，如图所示，一段时间后，他把钢棒抽出来，那么钢棒的a端是极． 14．如图是电磁选矿的示意图，当电磁选矿机工作时，铁沙将落入箱，非铁物质落入箱．15．根据如图所示，由小磁针静止时的指向可知，电源A端是极． 16．如图所示，a为一铁钉，用橡皮条悬挂，当闭合开关S时，橡皮条将会；当滑动变阻器的滑片P向c端移动时，橡皮条将会．
调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比，永磁同步电动机具有结构简单，运行稳定；功率密度大；损耗小，效率高；电机形状和尺寸灵活多变等显著优点，因此在航空航天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降，越来越多的直流电动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代，变频调速永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变频器频率的逐步升高来起动，在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell软件中的RMxprt模块进行了一种调速永磁同步电动机的电磁设计，并对电机进行了性能和参数的计算，然后将其导入到Maxwell 2D中建立了二维有限元仿真模型，并在此模型的基础上对电机的基本特性进行了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 T。本例所永磁同步电动机的效率η、功率因数cos?、起动转矩st T和最大转矩max 设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下： 计算额定数据：
(1) 额定相电压：N 220V U U == (2) 额定相电流：3 N N N N N 1050.9A cos P I mU η??== (3) 同步转速：160=1000r /min f n p = (4) 额定转矩：3 N N 1 9.5510286.5N m P T n ?==g 2.2 主要尺寸和气隙长度的确定 永磁电机的主要尺寸包括定子内径和定子铁心有效长度，它们可由如下公式 估算得到： 2 i11P D L C n '= N N N cos E K P P η?'=， 6.1p Nm dp C K K AB δ α=' 式中，i1D 为定子内径，L 为定子铁心长度，P '为计算功率，C 为电机常数。 E K 为额定负载时感应电势与端电压的比值，本例取0.96；p α'为计算极弧系数， 初选0.8；Nm K 为气隙磁场的波形系数，当气隙磁场为正弦分布时等于1.11；dp K 为电枢的绕组系数，初选0.92。A 为电机的线负荷，B δ为气隙磁密，A 和B δ的 选择非常重要，直接影响电机的参数和性能，应从电机的综合技术经济指标出发 来选取最合适的A 和B δ值，本例初选为200A/cm,0.7T A B δ==。 由上式可初步确定电机的2i1D L ，但要想进一步确定i1D 和L 各自的值，还应选择主要尺寸比i1i122L L pL D D p λπτπ===，其中τ为极距。通常，中小型同步电动机的0.6~2.5λ=，一般级数越多，λ也越大，本例初选1.4。 永磁同步电动机的气隙长度δ一般要比同规格的感应电动机的气隙大，主要 是因为适当的增加气隙长度可以在一定的程度上减小永磁同步电动机过大的杂 散损耗，减低电动机的振动与噪声和便于电动机的装配。所以设计永磁同步电动 机的气隙长度时,可以参照相近的感应电动机的气隙长度并加以适当的修改。本 例取=0.7mm δ。 确定电动机定子外径时，一般是在保证电动机足够散热能力的前提下，视具 体情况为提高电动机效率而加大定子外径还是为降低成本而减小定子外径。
电动机综合保护整定原则 一、过热保护 过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。 1）发热时间常数Tfr 发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按下列方法之一进行估算。 A 由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算 如在X倍过负荷时允许运行t秒，则可得， Tfr =（X2-1.052）t 若有若干组过负荷能力数据，则取算出得Tfr值中最小者。 B 若已知电动机的温升值和电流密度，可用下式估算Tfr值： Tfr =（150×θe）×（θM /θe -1）/（1.05×Je2） 式中，θe：电动机定子绕组额定温升 θM：电动机所采用绝缘材料的极限温升 Je ：定子绕组额定电流密度 例如：电动机采用B级绝缘，其极限温升θM =80℃，电动机定子绕组额定温升θe =45℃，定子绕组额定电流密度Je =3.5A/mm2，则： Tfr ={（150×45）/（1.05×3.52）}×（80/45-1）=408（s） C 由电动机启动电流下的定子温升决定发热时间常数 Tfr =（θ×Ist2×Ist）/θ1st 式中，θ：电动机额定连续运行时的稳定温升 Ist ：电动机启动电流倍数 tst ：电动机启动时间 θ1st：电动机启动时间的定子绕组温升 D 根据电动机运行规程估算Tfr值 例如：某电动机规定从冷态启动到满转速的连续启动次数不超过两次，又已知该电动机的启动电流倍数Ist和启动时间tst，则：
Tfr ≤2（Ist2-1.052）tst 2) 散热时间Tsr 按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。 二、电动机过热禁止再启动保护 过热闭锁值θb按电动机再正常启动成功为原则整定，一般可取θb=0.5。 三、长启动保护 长启动保护涉及电动机额定启动电流Iqde 和电动机允许堵转时间tyd 二个定值。 1）电动机额定启动电流Iqde 取电动机再额定工况下启动时的启动电流（A）。 2）电动机允许堵转时间tyd 取电动机最长安全堵转时间（S）。 四、正序过流保护 正序过流保护涉及正序过流动作电流I1g1 和正序过流动作时间t1g1二个定值。 1）正序过流动作电流I1gl 一般可取I1gl=（1.5~2.0）Ie 2）正序过流动作时间t1gl 一般可取t1gl=（1.5~2.0）tyd 五、低电压保护 1）按切除不重要电动机的条件整定 低电压动作值： 对中温中压电厂Udz=60~65% Ue 对高温高压电厂Udz=65~70% 为了保护重要电动机的自起动，采用最小时限t=0.5S 2) 按躲过保证电动机自起动时供电母线的最小允许电压，并计入可靠系数及电压继电器的返回系数
永磁电机 永磁电机采用永磁体生成电机的磁场，无需励磁线圈也无需励磁电流，效率高、结构简单，是很好的节能电机，随着高性能永磁材料的问世和控制技术的迅速发展．永磁电机的应用变得更为广泛。
永磁电机的发展历史 永磁电机的发展同永磁材料的发展密切相关。19世纪20年代出现的世界上第一台电机就是由永磁体产生励磁磁场的永磁电机。但当时所用的永磁材料是天然磁铁矿石（Fe3O4），磁能密度很低，用它制成的电机体积庞大，不久被电励磁电机所取代。 随着各种电机迅速发展的需要和电流充磁器的发明，人们对永磁材料的机理、构成和制造技术进行了深入研究，相继发现了碳钢、钨钢（最大磁能积约2.7 kJ/m3）、钴钢（最大磁能积约7.2 kJ/m3）等多种永磁材料。特别是20世纪30年代出现的铝镍钴永磁（最大磁能积可达85 kJ/m3）和50年代出现的铁氧体永磁（最大磁能积现可达40 kJ/m3），磁性能有了很大提高，各种微型和小型电机又纷纷使用永磁体励磁。永磁电机的功率小至数毫瓦，大至几十千瓦，在军事、工农业生产和日常生活中得到广泛应用，产量急剧增加。这段时期在永磁电机的设计理论、计算方法、充磁和制造技术等方面也都取得了突破性进展，形成了以永磁体工作图图解法为代表的一套分析研究方法。但是，铝镍钴永磁的矫顽力偏低（36～160 kA/m），铁氧体永磁的剩磁密度不高（0.2～0.44 T），限制了它们在电机中的应用范围。 一直到20世纪60年代和80年代，稀土钴永磁和钕铁硼永磁（二者统称稀土永磁）相继问世，它们的高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积和线性退磁曲线的优异磁性能特别适合于制造电机，从而使永磁电机的发展进入一个新的历史时期。 永磁电机的特点及应用 与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显着优点。因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。下面介绍几种典型永磁电机的主要特点及其主要应用场合。 1、稀土永磁发电机
电磁铁和电磁继电器新授课 1．通过验研究电磁铁（通电螺线管的磁性强弱由哪些因素决定） 2理解电磁继电器的构造和工作原理。 3．通过实验学习实验的方法，提高分析实验现象总结实验规律的能力 电磁继电器，电磁继电器挂图，小灯泡一只，两只1.5伏的干电池，学生电源一台，导线6根，开关两只。 电磁铁和电磁继电器 一．电磁铁通电有磁性，断电时无磁性；电磁铁的磁性强弱和电流大小、匝数多少有关，电流大，磁性强，相同外形的螺线管，匝数多，磁性强 二、电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关 三、应用：
新课引入 课讲授 一、电磁铁 演示】给螺线管通电，观察离螺线管较远处小 磁针的偏转情况，再观察插入铁心后，小磁针的偏 转情况（无铁心时，小磁针偏转不明显，加入铁心 小磁针偏转明显，说明插入铁心磁场大大增加） 【演示】 （1）电磁铁的磁性与通电、断电的关系（通 电有磁性、断电无磁性） （2）电磁铁的磁性强弱与电流大小关系（用 滑动变阴器改变电流大小观察磁性强弱，即吸大头 针的多少、电流强，磁性强）。 （3）改变电磁铁的匝数看磁性强弱，（外形相 同的螺线管匝数越多，它的磁性越强通过观察，分 析总结出以下规律：） 3．通电螺线管的磁性由哪些因素决定。 （1）有铁心比无铁心磁性强得多，有铁心的 螺线管构成电磁铁。 （2）电磁铁通电有磁性，断电时无磁性；电 磁铁的磁性强弱和电流大小、匝数多少有关，电流 大，磁性强，相同外形的螺线管，匝数多，磁性强。 想想议议：电磁铁应当用软铁 还是钢？为什么？（用软铁，这才 保证断电时没有磁性） 例题如图所示，标出电源的正 负极。 分析：由小磁针的指向确定磁 感线方向，由磁感线方向确定螺线 管左端为N极，再根据安培定则可 确定电流是由B经线圈流到A，所以B为电源正 极、A为电源负极。 学生观察并思 考 学生思考并回 答
2004 ANSYS 中国用户论文集
永磁电机电磁计算
吴海鹰 武汉船用电力推进装置研究所 430064
[ 摘 要 ] 现代船舶多采用电力推进作为其动力系统,而交流永磁推进是船舶动力系统的一个新的发展 方向.本文采用有限元法,在船舶永磁推进电机电磁场分析计算的基础上,运用场——路结 合方法进行电磁设计计算,可得到电机的内部磁场分布波形,绕组反电势,电机电感和电磁 转矩等重要电磁参数,从而验证电机结构参数的合理性,并且能够计算出推进电机各种运行 工况下的特性.本文利用电机的周期性和齿槽结构的重复性,采用简化计算的方法即只计算 一个槽距范围,对得到的结果数据进行数据扩展,得到电机转子转过一对磁极范围的数据, 可使计算速度提高几十倍.在计算中同时考虑了电枢斜槽,硅钢片叠压系数,硅钢片磁导率 各向异性等因素的影响.用上述计算方法设计计算了兆瓦级船舶交流永磁推进电机,各种参 数计算值与实验结果相比基本相符,能够满足设计的精度要求. [ 关键词 ] 反电势 电感 叠压系数 磁导率各项异性
Electromagnetic Field Calculation of AC PM Propulsive Motor of Ships
Wu haiying CISC 712 ,430064
In recent years the designers adopt the electric-drive as their ships power system. However, the AC permanent magnet(PM) propulsion motor is a new developing trend of the ships power system. On the basis of the electromagnet field analysis and calculation of the PM motor, we use the finite element method and field—current conjugation for EM field design to get the parameters such as magnetic field waveform, winding EMF, self-inductance, mutual-inductance and EM torque, etc. So that we could confirm structure parameter of the motor ,then calculate the perform characteristic of propulsive motor under every operating mode. We use the periodicity of motor and the repeatability of the tooth space structure, adopts a simplified calculation of calculating just one slot pitch, and extending the data, then getting the data that the rotor rotates a pair of magnetic poles, and it makes the speed of calculation improve multi-times. Consider the influence of the armature chute, silicon sheet lamination-stacking parameter, silicon sheet magnetic inductivity anisotropy, etc. at the same time. We have designed the megawatt AC PM propulsion motor of the ships, the calculated result of the parameters is up to the experimental result basically. [ Keyword ] EMF inductance silicon sheet lamination-stacking magnetic inductivity anisotropy [ Abstract ]
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前言
传统的电机学和电机设计中,习惯地把电机的分析和计算归结为电路和磁路的计算问 题.实际上,电路和磁路中的各个参数是由电机电磁场的场量得来,由于数值计算和仿真技 术的不断发展,我们可以直接使用有限元对电机的电磁场进行分析和计算. 科技飞速发展的今天,大型电机和特种电机的设计技术都有了巨大的进步,电机性能参 数计算的精度要求越来越高, 设计研发的周期越来越短, 传统的分析计算不能很好的满足上 述要求.有限元法作为一种电机电磁场数值解法臻于完善,其应用也越来越广泛.作为一种 近似的数值计算方法, 有限元法的计算精度很大程度上取决于网格剖分的疏密程度. 对于一 台电机若采用三维模型计算,其计算量很大,不利于调试.实践证明如果忽略电机端部的影 响,采用二维的磁场分析也能满足设计的精度要求.利用电机结构的周期性,选用充分,合 理的电机计算区域作为有限元模型,可以对电机模型进一步的简化.