《电器学》课程设计-原稿
电器学课程设计
电器学课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括：1.知识目标：学生需要掌握电器学的基本概念、电器元件的工作原理和电路图的绘制方法。
2.技能目标：学生能够运用电器学知识分析和解决实际问题，如设计简单的电路、检测电器元件的功能等。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电器科学的兴趣和好奇心，提高学生运用科学知识服务社会的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括：1.电器学基本概念：介绍电器学的定义、研究对象和意义。
2.电器元件：讲解电源、负载、开关、保护元件等的基本原理和功能。
3.电路图：学习电路图的符号、绘制方法和分析技巧。
4.实例分析：分析实际电路案例，运用电器学知识解决问题。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解电器学基本概念、原理和知识点。
2.讨论法：分组讨论电器元件的工作原理和电路图的绘制方法。
3.案例分析法：分析实际电路案例，培养学生运用电器学知识解决实际问题的能力。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，加深对电器学知识的理解。
四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的电器学教材，为学生提供系统、科学的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读电器学相关的参考书籍，丰富知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观展示电器元件和电路图。
4.实验设备：准备充足的实验设备，为学生提供动手实践的机会。
五、教学评估本节课的评估方式包括：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总分的30%。
2.作业：布置相关的习题和电路设计任务，评估学生的理解程度和应用能力，占总分的20%。
3.考试：期末进行电器学知识的笔试考试，评估学生的综合运用能力，占总分的50%。
评估方式应客观、公正，全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本节课的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序，合理安排每个章节的教学内容和时间。
2.教学时间：每个章节安排2-3课时，确保充分讲解和讨论。
《电器学》课程设计-原稿(DOC)
1 1 电磁铁的反力特性电磁系统的衔铁在运动过程中要克服机械负载的作用力而做功，电磁系统的主要任务就是克服这种反作用力。
机械负载性质的反作用力f F 与衔铁行程δ之间的关系)(δf F f =称为反力特性。
反力特性与吸力特性实质上是矛盾的统一。
对于一般的电磁系统来说，衔铁的吸合主要靠电磁吸力，其释放则主要靠反力作用。
常见的几种反力特性，如下几种图：图a 瞬时脱扣机构的反力特性、图b 起重性质负载的反力特性、图c 弹簧性质负载的反力特性、图d 、e 具有多级弹簧负载时的反力特性、图f 永久磁铁机构的反力特性dδδF F F F F F图1-1电磁系统的反力特性凡含电磁系统的电器，其静态吸力特性与反力特性配合的适当与否，是决定其动态、静态特性指标以及工作性能优劣的主要因素。
吸力—反力特性配合还应保证电磁系统，特别是励磁线圈在电网电压的上限时不致过热。
总之，对于继电特性的电气元件，其动作值、释放值以及返回系数乃至其寿命和工作可靠性，无不取决于吸力—反力特性的配合。
对于继电特性电器元件的要求就是：在动作电压（或电流）下，吸力特性应处处高于反力特性，而在释放电压（或电流）下，吸力特性则应处处低于反力特性，显然，采取这种配合方式，在吸合和释放过程中都不会发生中途被卡住的现象。
如图1-2F图1-2 吸力反力特性的配合3 2 选择设计点电磁铁反力特性曲线如图2-1，反力特性曲线上任一点的反力与工作气隙值的乘积)(δf F 越大，电磁铁工作越困难，因此应选择δf F 值最大的一点作为设计点，以0f F 和0δ表示设计点的反力及工作气隙值。
要保证电磁铁可靠动作，静态吸力特性)(δf F x =必须在反力特性)(δf F f =的上面，如图2-2。
开始设计时，由于吸力特性未知，故要选择一个设计点，一般电磁铁都选择衔铁在释放位置的a 点作为设计点，在该点应该保证吸力可以克服反力而使衔铁动作，衔铁打开位置的吸力称为初始吸力，以及0δ和0F 表示设计点的气隙和吸力。
电气相关课程设计
电气相关课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电路的基本组成、电路元件的作用及电气符号表示方法；2. 帮助学生了解并掌握串并联电路的特点、工作原理及计算方法；3. 使学生了解电磁感应现象，理解电磁感应定律及其应用。
技能目标：1. 培养学生运用电路图进行分析、设计简单电路的能力；2. 培养学生运用串并联电路原理解决实际问题的能力；3. 培养学生通过实验探究电磁感应现象，提高实验操作和数据处理能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气工程及科学研究的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生具备团队合作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的安全意识，了解电气设备使用中的安全常识；4. 培养学生关注环保，认识到电气技术在节能减排中的重要作用。
课程性质：本课程为电气相关课程，旨在让学生了解电路基础知识，掌握基本的电路分析和设计方法，培养实际操作能力。
学生特点：本课程针对初中或高中年级学生，他们对电路有一定的基础知识，具备一定的逻辑思维能力和实验操作技能。
教学要求：教师需运用生动的教学方法，结合实际案例，引导学生掌握电气知识，注重培养学生的动手实践能力和创新思维。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电路基础知识：包括电路的定义、基本组成、电路元件的作用及电气符号表示方法。
参考教材相关章节，使学生建立电路的基本概念。
- 电路元件：电阻、电容、电感、电源等；- 电气符号：掌握常用的电气符号及其表示方法。
2. 串并联电路：分析串并联电路的特点、工作原理及计算方法。
结合教材实例，让学生学会分析实际电路。
- 串联电路：电压、电流分布特点及计算；- 并联电路：电压、电流分布特点及计算。
3. 电磁感应：介绍电磁感应现象，理解电磁感应定律及其应用。
通过实验和案例分析，让学生掌握电磁感应原理。
- 电磁感应现象：磁通量、感应电动势的概念；- 电磁感应定律：法拉第电磁感应定律、楞次定律。
大学电气课程设计
大学电气课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握电气工程基本原理，包括电路分析、电磁场理论、电机原理等；2. 学习电气设备的设计方法，了解电气系统的工作原理及其在工程中的应用；3. 掌握电气工程相关的技术标准、规范及法律法规。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行电气系统的设计、分析与计算；2. 培养学生运用CAD等软件绘制电气图纸的能力；3. 提高学生实际操作电气设备的能力，能够解决简单的电气故障。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电气工程，增强专业认同感，树立正确的职业观念；2. 培养学生严谨的科学态度，勤奋刻苦的学习精神，提高团队合作意识；3. 增强学生的环保意识，了解电气工程在可持续发展中的作用，培养学生的社会责任感。
本课程针对大学电气工程及相关专业学生，结合学科特点，注重理论知识与实践技能的结合。
在分析学生特点和教学要求的基础上，明确课程目标，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生具备电气工程领域的基本知识和技能，为今后从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电路基础理论：包括电路元件、基本电路定律、电路分析方法等，对应教材第一章内容；2. 电磁场理论：涉及电磁场基本概念、麦克斯韦方程组、电磁波传播等，对应教材第二章内容；3. 电机原理：介绍电机分类、结构、工作原理及性能分析，对应教材第三章内容；4. 电气设备设计：包括电气设备选型、电气系统设计、保护装置配置等，对应教材第四章内容；5. 电气工程实践：结合实际工程案例，进行电气设备安装、调试、运行及维护等方面的教学，对应教材第五章内容；6. 电气工程相关技术标准与规范：介绍电气工程领域的技术标准、规范及法律法规，对应教材第六章内容。
本教学内容根据课程目标，结合教材，系统地组织和安排了电气工程课程的核心知识。
在教学过程中，将遵循教学大纲，确保教学内容安排合理，进度适中，使学生能够逐步掌握课程知识，达到预期教学效果。
与电气有关的课程设计
与电气有关的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握基础电路的组成和原理，理解电路中电流、电压、电阻的关系。
2. 帮助学生了解常用电气元件的功能、符号及应用，如电阻、电容、电感等。
3. 引导学生掌握简单电气故障的分析和排查方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单电路的能力，并能进行电路图的绘制。
2. 提高学生动手实践能力，能正确连接和测试基础电路。
3. 培养学生团队协作能力，学会在小组内分享观点、讨论问题。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电气领域的兴趣，培养其探究精神。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度，注重实践与理论相结合。
3. 增强学生的安全意识，了解电气设备使用过程中的安全常识。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论教学与动手实践，旨在培养学生对电气知识的理解和应用能力。
学生特点：学生处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段，具备一定的理论基础，但实践能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性，引导学生在实践中掌握知识，提高技能。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生具备解决实际问题的能力，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电路基础知识：介绍电路的组成、电路图绘制方法，以及电流、电压、电阻等基本概念。
2. 常用电气元件：学习电阻、电容、电感等常用元件的功能、符号及应用。
3. 简单电路分析：分析并解决串联、并联、混联等基础电路问题。
4. 电路故障排查：教授简单电气故障的分析和排查方法。
5. 实践操作：设计并搭建基础电路，进行实际操作，提高动手实践能力。
教学内容安排如下：第一课时：电路基础知识，介绍电路的组成、电路图绘制方法。
第二课时：常用电气元件，学习电阻、电容、电感等元件的功能和应用。
第三课时：简单电路分析，分析串联、并联、混联等电路的特点。
第四课时：电路故障排查，学习简单电气故障的排查方法。
电器学课程设计 盘式起重电磁铁
摘要起重电磁铁，顾名思义，就是在工业领域应用的，作为用于冶金、矿山、机械、交通运输等行业吊运钢铁等导磁性材料或用作电磁机械手，夹持钢铁等导磁性材料。
其原理是内部带有铁芯的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置。
通常制成条形或蹄形。
铁芯要用容易磁化，又容易消失磁性的软铁或硅钢来制做。
这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后就随之消失。
电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。
本设计为直流盘式起重电磁铁。
起重电磁铁由铁芯和线圈组成，励磁电流通过线圈产生磁势，负载闭合磁路，工作磁通起吊重物，钢铁料负载是起重电磁铁磁路的重要组成部分，负载的变化将导致电磁参数变化，因此要根据负载研究电、磁、力，认识起重电磁铁特性。
基于系统集成的设计思想，给出了圆盘式电磁起重系统的组成原理，分别介绍了该系统的总体设计与单元设计中的几个关键问题,并对实际应用进行了分析。
关键词：电磁铁直流负载1.1电磁铁结构设计本直流盘式起重电磁铁的构成如图1-1所示，由一块铸钢圆盘和U型电磁铁组成。
1.3MM5.4M图1-1电磁铁结构图1.2 电磁铁材料的选用电磁铁铁芯一般用ZG25铸钢或低碳钢制成，它有低的矫顽力和高饱和磁密，饱和磁密在20 000高斯以上，导磁率是空气的500^-2 200倍以上。
本设计中U型电磁铁选用半径为0.65m的ZG25铸钢，线圈为铜线。
下方选用直径为4米，高度为0.5m的铸钢圆盘。
1.3电磁铁参数要求通电持续率：50％环境温度： To= -5℃ ~ +40℃线圈额定电压：Ue =220V（直流）最大额定电压： Umax =1.05Ue允许温升：（H级绝缘）T = 160℃自重：≤3000kg功率参考值：11.1KW起重能力：生磁体或废钢 1100kg 铸铁铁屑 600kg计算用等效衔铁厚度 0.08m2.1 机械结构的设计2.1.1 结构设计本设计中电磁铁机械结构的俯视图见图2-1,整个电磁铁机构由下方圆盘边缘的四个固定装置引出铁链，统一固定于电磁铁上方一点，并连接到起吊装置。
电气大学课程设计
电气大学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电气工程基本概念，理解电路原理及电气设备的工作原理。
2. 培养学生运用数学、物理知识分析和解决电气工程问题的能力。
3. 使学生了解电气行业的发展趋势，掌握相关领域的最新技术。
技能目标：1. 培养学生设计简单电路的能力，能够使用相关软件进行电路仿真。
2. 提高学生实际操作电气设备的能力，能够安全、熟练地进行设备维护和故障排除。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够就电气工程问题进行有效讨论和交流。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电气工程学科的兴趣，培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生具备良好的职业素养，明确电气工程在社会发展和经济建设中的重要作用。
3. 引导学生关注电气工程领域的环境保护和可持续发展问题，培养其社会责任感。
课程性质：本课程为电气工程专业核心课程，旨在培养学生的理论知识和实践技能，提高其在电气工程领域的综合素养。
学生特点：大学年级学生已具备一定的数学、物理基础，具有较强的学习能力和动手能力，对电气工程有较高的兴趣。
教学要求：结合课程特点和学生学习需求，注重理论教学与实践操作相结合，提高学生的实际应用能力和综合素质。
通过本课程的学习，使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标，为将来的职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 电路基础理论：包括电路元件、基本电路定律、电路分析方法等，对应教材第一章内容。
2. 电机与变压器：介绍电机原理、类型及特性，变压器工作原理及应用，对应教材第二章内容。
3. 电气设备与电力系统：涵盖电力系统组成、电气设备原理及运行维护，对应教材第三章内容。
4. 电力电子技术：讲解电力电子器件、基本电路及应用，对应教材第四章内容。
5. 电气控制技术：包括继电器控制、PLC编程及应用、电机调速技术，对应教材第五章内容。
6. 电气工程实践：组织学生进行电路设计、仿真、实验操作及故障排查，结合教材内容进行实际操作。
大学电器工程课程设计
大学电器工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握电器工程基本理论知识，包括电路分析、电磁学、电子技术等；2. 了解电器设备的工作原理，如变压器、电机、发电机等；3. 掌握电器工程设计的基本流程和规范，具备阅读及绘制电器工程图纸的能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识对实际电器工程问题进行分析，提出合理的解决方案；2. 能够运用相关软件（如CAD、MATLAB等）进行电器工程设计和仿真；3. 培养团队协作能力，提高沟通、表达和交流技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电器工程的兴趣，激发学习热情，树立良好的专业意识；2. 培养学生的创新意识和实践能力，鼓励勇于尝试、不断探索的精神；3. 增强学生的社会责任感，认识到电器工程在国民经济和社会发展中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握电器工程基本理论和技能的基础上，具备实际应用和创新能力。
通过课程学习，使学生能够适应未来电器工程领域的发展需求，为我国电器工程事业做出贡献。
同时，注重培养学生的团队协作、沟通表达等综合素质，提升其就业竞争力。
后续教学设计和评估将围绕上述具体学习成果展开。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合课本《电器工程基础》进行选择和组织，主要包括以下几部分：1. 电路分析：讲解电路基本概念、定律及分析方法，包括欧姆定律、基尔霍夫定律、节点分析、回路分析等。
2. 电磁学：介绍电磁场基本理论，如麦克斯韦方程、电磁波传播、磁场分析等，并探讨电磁学在电器工程中的应用。
3. 电子技术：学习半导体器件、放大器、数字逻辑电路等基础知识，了解电子技术在电器工程中的应用。
4. 电器设备原理：分析变压器、电机、发电机等典型电器设备的工作原理及性能参数。
5. 电器工程设计：介绍电器工程设计流程、规范及方法，包括电路设计、元件选型、电气布线等。
详细教学大纲如下：1. 第1-4周：电路分析- 课本章节：第1-3章- 内容：欧姆定律、基尔霍夫定律、节点分析、回路分析等2. 第5-8周：电磁学- 课本章节：第4-6章- 内容：麦克斯韦方程、电磁波传播、磁场分析等3. 第9-12周：电子技术- 课本章节：第7-9章- 内容：半导体器件、放大器、数字逻辑电路等4. 第13-16周：电器设备原理- 课本章节：第10-12章- 内容：变压器、电机、发电机等5. 第17-20周：电器工程设计- 课本章节：第13章- 内容：设计流程、规范、电路设计、元件选型等三、教学方法针对本课程内容特点及课程目标，采用以下多样化的教学方法，以激发学生学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于讲解基本概念、理论知识和原理。
电气课设.DOC
1、摘要照明配电箱广泛应用于各种楼宇、广场、车站及工矿企业等场所，作为配电系统的终端电气设备。
配电箱应满足供电的可靠性和电压质量的要求。
设计一个总计量配电箱应对配电箱的箱体及其内部的导线、开关及计量器等设备进行合理的选择。
配电箱内不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。
2、序言一、设计课题总计量配电箱设计二、设计要求1.功能要求能计量电路的有功功率，要有电流、电压、功率因数指示。
电路需用电磁合闸。
2.设备概述及技术参数，某宾馆需对照明总电能进行计量，要求设计一总计量配电箱。
电源进线为三相380V，有功功率为540KW，无功功率为230KVA。
三、完成的技术资料1.电路原理图一份。
2.元件明细表一份。
3.设计说明书一份。
3、设计内容3.1箱体结构照明配电箱结构上按安装方式分为封闭悬挂式（明装）和嵌入式（暗装）两种。
主要结构分为箱壳、面板、安装支架、中性母线排、接地母线排等部件。
在面板上有操作主开关和分路开关的开启孔，若不需要安装全数分路开关时，可以使用封口板将开启孔部分封闭。
进出线敲落孔置于箱壳上、下两面。
背面还有长园形敲落孔，可以根据用户需要任意敲孔后使用。
照明配电箱按箱体材质又可分为钢箱，不锈钢箱，铁箱和塑料箱等。
3.2箱内主要电器元件及其保护功能3.2.1 微型断路器(MCB)用作进线主开关或出线分开关、对配电线路提供过载和短路保护。
3.2.2 隔离开关通常用作进线开关，作电源分、合隔离之用。
3.2.3 漏电保护器一般选用漏电动作电流为30mA作对人身触电安全保护。
3.2.4 浪涌保护器（SPD）用以限制从电源线路传导的雷电过电压。
3.2.5电流计量器用以计量电流。
3.2.6电压计量器用以计量电压。
3.2.7功率计量器用以计量功率。
3.3配电箱内CAD电路图配电箱内的电路图如图3.3.1所示图3.3.13.4开关的选择3.4.1 隔离开关隔离开关是“隔离”用的，不具有自动保护功能，用于中需要“隔离”的地方，需要的时候（多是在线维修需要），就把隔离开关推开，电气设备工作在其他部分，被维修部分就被“隔离”了，可以安全进行维修。
电气类专业课程设计
目录1.概述 (2)1.1 摘要 (2)1.2课程设计主要内容 (2)1.3简易纯净水加热控制电路技术要求 (2)1.4设计方案 (2)2．系统硬件设计 (4)2.1 电源电路部分 (4)2.2 水温监测部分 (5)2.3 电压比较部分 (6)2.4 加热控制部分 (7)2.5 工作状态显示部分 (7)2.6 元器件清单 (9)结论与展望 (11)参考文献 (12)附录简易纯净水加热控制电路总电路图 (13)1.概述1.1 摘要本方案的主要目的是制作一个简易的纯净水加热控制器。
该电路主要由电源电路、水温监测及水温范围测量和比较控制电路手动控制与自动控制电阻丝加热电路和装置工作状态显示电路等几部分构成。
电源电路的功能是通过变压器、整流、滤波电路把电网220V交流电转变为能供装置正常工作的直流电。
水温监测电路和水温范围测量电路主要由温度传感器AD590构成测温系统。
其原理是将温度信号转变为电信号，从而将此电信号与参考信号通过比较器比较来实现对加热电阻丝的控制和装置工作状态的显示电路。
显示电路是通过逻辑运算来控制发光二极管是否发光来判断其工作状态。
1.2 课程主要内容⒈阅读相关科技文献。
⒉学习Protel软件的使用。
⒊学会整理和总结设计文档报告。
⒋学习如何进行文件检索和查找数据手册及相关参数。
1.3 简易纯净水加热控制电路技术要求⒈要求电路能够检测纯净水的温度T。
⒉要求电路能够通过两根电阻丝实现对加热的控制，具体情况如下：●T<50℃时，两根电阻丝都工作，电路处在加热状态；●50℃<T<100℃时，只有一根电阻丝工作，电路处在保温状态；●T〉100℃时，两根电阻丝都不工作，电路完成加热。
⒊要求电路设置一个按键，此按键能够起到快速加热的作用，即按键按下后，当50℃<T<100℃时，两根电阻丝都工作。
⒋要求电路能够显示加热的各种状态。
1.4 简易纯净水加热控制电路设计方案简易纯净水加热控制电路的初步总体框图如图1—1所示。
电气方面的课程设计
电气方面的课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握基础电路元件的特性及工作原理，如电阻、电容、电感等；2. 理解并掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路分析方法；3. 了解电气安全知识，包括触电防护、电气设备安全使用等。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析简单的电路图，并进行电路设计；2. 学会使用多用电表、万用表等常用电工工具，进行电路参数的测量；3. 能够识别并正确使用常见电气元件，进行安全、可靠的电路连接。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气工程领域的兴趣，激发探索精神和创新意识；2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通协作解决问题的能力；3. 树立安全意识，使学生养成良好的电工操作习惯，尊重生命、珍惜设备。
本课程针对中学生设计，结合学生年龄特点，注重实践与理论相结合。
课程性质为实践性、探究性，旨在帮助学生通过实践活动，掌握电气方面的基础知识和技能，培养科学思维和安全意识。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 电路元件基础知识：包括电阻、电容、电感等元件的构造、符号、特性及作用，对应教材第一章内容。
2. 基本电路分析方法：讲解欧姆定律、基尔霍夫定律，通过实例分析简单电路，对应教材第二章内容。
3. 电路测量与仪表使用：介绍多用电表、万用表等电工工具的使用方法，进行电路参数测量，对应教材第三章内容。
4. 电气安全知识：涵盖触电防护、电气设备安全使用、急救措施等，对应教材第四章内容。
5. 实践操作：设计简单的电路图，运用所学知识进行电路设计、连接和测试，培养学生动手能力，结合教材各章节实践环节。
教学进度安排：第一周：电路元件基础知识学习；第二周：基本电路分析方法学习；第三周：电路测量与仪表使用教学；第四周：电气安全知识学习及实践操作；第五周：总结复习，进行实践操作考核。
教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，确保学生在掌握电气基础知识的同时，培养实际操作能力。
电气课程设计简单
电气课程设计简单一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电气工程的基本原理和技能，通过学习，学生应能理解电路的基本概念，掌握基本的电气分析和设计方法，具备初步的电气工程实践能力。
在知识目标上，学生需要掌握电路的基本理论、分析和设计方法，了解电气工程的应用领域。
在技能目标上，学生应能运用所学知识分析和解决实际电气问题，具备基本的电气工程实践技能。
在情感态度价值观目标上，学生应培养对电气工程的兴趣和热情，认识电气工程在现代社会中的重要地位，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电路的基本概念、电路的分析方法、电路的设计方法等。
其中，电路的基本概念包括电路的基本元素、电路的基本定律等；电路的分析方法包括节点分析、支路分析、功率分析等；电路的设计方法包括电路的模拟设计、数字设计等。
教学内容将按照教材的章节进行安排，每个章节都会有相应的作业和实验，以巩固学生的学习成果。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
讲授法主要用于传授理论知识，通过清晰的讲解，使学生掌握电路的基本概念和分析方法。
讨论法主要用于激发学生的思考，通过分组讨论，使学生深入理解电路的原理和应用。
案例分析法主要用于培养学生的实践能力，通过分析实际案例，使学生学会如何运用所学知识解决实际问题。
实验法主要用于锻炼学生的动手能力，通过实验操作，使学生熟练掌握电路的设计和调试方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材将是课程学习的主要资源，我们将选择内容全面、结构清晰的教材，以保证学生能够系统地学习电路的知识。
参考书将为学生提供更多的学习资料，以拓宽学生的知识视野。
多媒体资料将通过图像、动画等形式，使学生更直观地理解电路的原理和应用。
实验设备将是学生进行实验操作的重要工具，我们将选择功能齐全、安全可靠的实验设备，以保证学生能够顺利进行实验学习。
电气类专业课程设计
电气类专业课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握电气类专业课程的基本理论知识，包括电路分析、电子技术、电机与电力拖动等；2. 学习并了解电气设备的工作原理、性能参数及其在工程中的应用；3. 掌握电气系统设计的基本流程和方法，具备分析和解决实际问题的能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行电气线路的设计和计算，完成电路图的绘制；2. 能够正确选择和使用电气设备，进行简单的设备调试和故障排除；3. 培养团队协作和沟通能力，通过项目实践，学会撰写项目报告和技术文档。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气工程领域的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神；2. 增强学生的环保意识，认识到电气工程在可持续发展中的重要作用；3. 培养学生的职业道德，使学生具备良好的职业素养和为社会服务的精神。
课程性质分析：本课程为电气类专业课程设计，结合理论教学和实践活动，旨在培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点分析：学生已具备一定的电气基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但缺乏实际工程经验。
教学要求：1. 结合实际工程案例，引导学生运用所学知识解决实际问题；2. 注重培养学生的实践能力和创新精神，提高学生的职业素养；3. 通过课程设计，使学生在实践中不断巩固和提高所学知识，为将来的职业生涯奠定基础。
二、教学内容1. 电路分析与设计：包括电路基本定律、电路图绘制、电路参数计算等，结合教材相关章节，使学生掌握电路设计的基本原理和方法。
2. 电子技术：介绍常用的电子元器件及其特性，电子电路分析与设计，结合实际案例，使学生了解电子技术在电气工程中的应用。
3. 电机与电力拖动：学习电机的工作原理、性能参数，掌握电力拖动系统的设计方法，结合教材内容，进行实际案例分析。
4. 电气设备的选择与应用：介绍常见电气设备的功能、性能参数，学会正确选型和运用电气设备，结合实际工程案例进行讲解。
5. 电气系统设计：学习电气系统设计的基本流程、方法，包括电气图纸绘制、设备选型、保护措施等，结合教材相关章节，进行项目实践。
电气系的课程设计
电气系的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电气系的基础知识和技能，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下：知识目标：使学生掌握电气系的基本概念、原理和规律，包括电路理论、电磁场理论、电机与拖动、电力系统等。
技能目标：培养学生具备电气设备的安装、调试、维护和运行能力，以及电气控制系统的设计和应用能力。
情感态度价值观目标：培养学生对电气工程领域的兴趣和热情，树立正确的职业观念，提高团队合作意识和创新能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括电气系的基本概念、原理、规律和应用。
具体安排如下：1.电路理论：包括电路的基本元件、基本定律、电路的分析方法等。
2.电磁场理论：包括电磁感应、电磁场的基本方程、电磁波等。
3.电机与拖动：包括直流电机、交流电机、电机控制技术等。
4.电力系统：包括电力系统的组成、运行原理、电力线路、电力变压器等。
5.电气控制系统：包括继电控制系统、电子控制系统、计算机控制系统等。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解电气系的基本概念、原理和规律，使学生掌握基础知识。
2.讨论法：学生就电气系的相关问题进行讨论，提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析电气工程的实际案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：进行电气实验，使学生能够亲手操作，加深对理论知识的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《电气工程及其自动化》、《电机与拖动》等。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《电力系统分析》、《电气控制技术》等。
3.多媒体资料：制作和收集与电气系相关的多媒体资料，如教学课件、视频等。
4.实验设备：配置完善的实验设备，如电路实验箱、电机实验设备等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式相结合的方法。
大学电气课程设计
大学电气课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电气工程的基本原理和设计方法，培养学生的实际工程能力和创新意识。
通过本课程的学习，学生应能理解电气工程的基本概念，掌握电气电路的分析方法，熟悉电气设备的工作原理和设计流程，具备一定的电气工程实践能力。
具体来说，知识目标包括：1.掌握电气工程的基本概念和原理；2.理解电气电路的分析方法和应用；3.熟悉电气设备的工作原理和设计流程。
技能目标包括：1.能够运用电气工程的基本原理和设计方法解决实际问题；2.具备电气设备的选择、安装和调试能力；3.能够进行电气工程项目的规划和设计。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和团队合作精神；2.增强学生对电气工程领域的兴趣和热情；3.培养学生对工程伦理和可持续发展的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电气工程的基本原理、电气电路的分析方法、电气设备的工作原理和设计流程。
具体安排如下：1.电气工程的基本原理：介绍电气工程的定义、发展历程和基本概念，让学生了解电气工程的研究对象和内容。
2.电气电路的分析方法：讲解电路的基本元件、电路定律和分析方法，包括串并联电路、交流电路和电磁场分析等。
3.电气设备的工作原理和设计流程：介绍常见的电气设备，如变压器、电动机和控制器等，讲解其工作原理和设计流程，并进行案例分析。
4.电气工程实践：通过实验和项目实践，让学生亲手操作电气设备，加深对电气工程的理解和应用能力。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握电气工程的基本原理和知识；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考和表达能力，促进知识的深入理解；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解电气设备的工作原理和设计流程；4.实验法：通过实验操作，让学生亲手实践电气设备，提高学生的实际工程能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电气工程教材，作为学生学习的主要参考资料；2.参考书：提供相关的电气工程参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的教学PPT和视频，增强课堂教学的趣味性和直观性；4.实验设备：准备充足的实验设备，保证每位学生都能亲手实践，提高实际操作能力。
电气类课程设计
电气类课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电气基础知识，如电流、电压、电阻等基本概念，并了解它们之间的关系；2. 学习并理解电路的基本组成部分，包括电源、导线、用电器等；3. 掌握串并联电路的特点及计算方法；4. 了解常用电气元件的功能和用途，如电阻、电容、电感等；5. 了解简单电气设备的工作原理，如电动机、发电机等。
技能目标：1. 能够阅读并分析简单电路图，进行电路搭建和调试；2. 学会使用万用表、示波器等常用测量工具，进行电气参数的测量；3. 能够解决实际电路故障，提出改进措施；4. 培养学生的动手能力、团队协作能力和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气工程的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，敢于面对困难和挑战；3. 增强学生的环保意识，关注电气设备对环境的影响；4. 培养学生的安全意识，遵循电气设备操作规程。
本课程针对电气类课程设计，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力。
课程内容与教材紧密关联，确保学生所学知识具有实用性和针对性。
通过本课程的学习，使学生能够掌握电气基础知识，提高解决实际问题的能力，培养良好的学习态度和安全意识。
二、教学内容1. 电气基础知识：包括电流、电压、电阻等基本概念，欧姆定律，电功率计算等；- 教材章节：第一章 电路基础2. 电路的基本组成部分：电源、导线、用电器、开关等；- 教材章节：第二章 电路的组成3. 串并联电路的特点及计算方法；- 教材章节：第三章 串并联电路4. 常用电气元件的功能和用途：电阻、电容、电感、二极管、晶体管等；- 教材章节：第四章 电气元件5. 简单电气设备的工作原理：电动机、发电机等；- 教材章节：第五章 电气设备6. 电路图的阅读与分析；- 教材章节：第六章 电路图的识别7. 常用测量工具的使用：万用表、示波器等；- 教材章节：第七章 电气测量8. 电路搭建、调试与故障排除；- 教材章节：第八章 电路实验与调试9. 电气设备安全操作规程；- 教材章节：第九章 电气安全教学内容按照教学大纲安排和进度，紧密结合教材章节，确保学生能够循序渐进地掌握电气类课程知识。
电气部分课程设计
电气部分课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握基本的电路元件及其工作原理，如电阻、电容、电感等。
2. 学生能理解并解释串并联电路的特点，能运用相关公式进行简单电路的计算。
3. 学生能了解并描述常见的电气设备及其在生活中的应用，如电动机、变压器等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确搭建简单的串并联电路，并进行相关参数的测量。
2. 学生能够运用欧姆定律和基尔霍夫定律解决实际问题，进行电路分析。
3. 学生能够通过实验和观察，培养动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到电气知识在日常生活和国家发展中的重要性，培养对电气工程领域的兴趣。
2. 学生在小组合作中能够培养团队协作精神，学会尊重他人意见，共同解决问题。
3. 学生能够养成安全意识，了解电气设备使用过程中的安全常识，遵循实验室规范操作。
本课程针对初中年级学生，结合学生年龄特点和认知水平，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
课程设计将充分考虑学生的个体差异，鼓励学生积极参与，激发学生的学习兴趣，培养其科学素养和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握基本的电气知识，提高解决实际问题的能力，同时培养其安全意识、团队协作精神和社会责任感。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电路元件及其工作原理：- 电阻、电容、电感等基本元件的介绍与性质- 电流、电压、电阻等基本物理量的测量2. 串并联电路分析：- 串并联电路的特点与连接方式- 欧姆定律的应用- 基尔霍夫定律的介绍与应用3. 常见电气设备及其应用：- 电动机的结构与原理- 变压器的构造与作用- 家庭电路的组成及其应用4. 安全用电与实验操作：- 电气设备使用过程中的安全常识- 实验室操作规范与注意事项- 简单电路的搭建与测量教学内容依据课程目标进行科学性和系统性组织，按照以下进度安排：1. 第1-2课时：电路元件及其工作原理2. 第3-4课时：串并联电路分析3. 第5-6课时：常见电气设备及其应用4. 第7-8课时：安全用电与实验操作教学内容与教材章节关联，具体列举如下：1. 教材第3章“电路元件及其连接”2. 教材第4章“串并联电路”3. 教材第5章“电动机、变压器与家庭电路”4. 教材第6章“安全用电与实验操作”三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于对电路元件、串并联电路原理等基础知识的讲解，通过生动的语言、形象的比喻，帮助学生理解抽象的概念。
电气学院课程设计
电气学院课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握电气基础知识，如电路组成、电流电压的基本概念和计算。
2. 学生能够描述并分析简单电路的特性，如串联并联电路的特点和电阻的计算。
3. 学生能够了解并解释电气元件的工作原理，如电阻、电容、电感等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的电路图。
2. 学生能够使用仪器进行基本的电路测量，并正确读取数据。
3. 学生能够运用电气原理解决实际问题，如计算电路的功率、效率等。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电气工程学科的兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生树立安全意识，了解并遵循电气实验的操作规程。
3. 学生培养团队合作精神，学会与他人共同解决问题，提高沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生通过理论学习和实践操作，掌握电气基础知识，培养解决实际问题的能力。
课程目标具体明确，易于衡量，有助于学生和教师在教学过程中进行有效的指导和评估。
二、教学内容1. 电路基本概念：电流、电压、电阻的定义及单位，欧姆定律的应用。
- 教材章节：第一章“电路基础”2. 电路组成与分类：串联电路、并联电路的特点及分析，电路图的识别与绘制。
- 教材章节：第二章“电路的组成与分析方法”3. 电气元件：电阻、电容、电感元件的特性及工作原理，常用电气元件的识别与应用。
- 教材章节：第三章“电气元件”4. 简单电路计算：串并联电路的电压、电流、电阻计算，电路功率和效率的计算。
- 教材章节：第四章“电路计算”5. 电路实验：搭建简单电路，进行电路测量，读取和分析数据。
- 教材章节：第五章“电路实验”6. 实际应用：分析日常生活中的电路实例，提出解决方案，培养学生的实际操作能力。
教学内容根据课程目标进行科学组织和系统安排，确保学生循序渐进地掌握电气知识。
教学大纲明确指出各部分内容的学习要求和进度，与教材章节紧密结合，有助于教师指导学生有效学习。
电气系的课程设计
电气系的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电路基本元件的工作原理和电气符号表示，理解并能够描述电路的基本特性。
2. 使学生掌握简单串联、并联电路的分析方法，能够运用相关公式进行电压、电流的计算。
3. 引导学生了解并掌握欧姆定律在实际电路中的应用，能够解释日常生活中的相关现象。
技能目标：1. 培养学生能够运用电气测量工具进行电路参数的测试，并准确记录数据。
2. 培养学生具备设计简单电路的能力，能够根据实际需求搭建相应的电路模型。
3. 提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，培养他们的动手操作能力和团队协作精神。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电气工程领域的兴趣，培养他们积极探究科学问题的态度。
2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，树立正确的价值观，认识到科学技术对社会发展的贡献。
3. 引导学生关注电气安全知识，提高安全意识，养成良好的实验操作习惯。
课程性质：本课程为电气系专业基础课程，旨在使学生掌握电路基本原理和实用技能。
学生特点：学生处于初中年级，已具备一定的物理知识基础，但对电气领域的了解有限，动手操作能力有待提高。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和解决问题的能力，同时注重培养他们的安全意识和团队协作精神。
通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 电路基本概念：包括电路的组成、电路模型、电路图等，参考教材第一章内容。
- 电路元件的认识和电气符号的记忆- 电路的工作原理和基本连接方式2. 电路分析方法：以串联、并联电路为例，介绍电路分析方法，参考教材第二章内容。
- 电压、电流的分布规律- 串并联电路的电压、电流计算3. 欧姆定律的应用：结合实际电路，讲解欧姆定律在实际应用中的作用，参考教材第三章内容。
- 欧姆定律的公式推导- 欧姆定律在简单电路中的应用实例4. 电路实验操作：组织学生进行电路搭建和测量实验，参考教材第四章内容。
电气专业课程设计
青海大学昆仑学院课程设计题目：专业：班级：姓名：学号：指导老师：日期：目录第一章、绪论第二章、任务书第三章、对原始资料的分析第一节、工程概况第二节、负荷情况第四章、电气主接线的基本要求和设计程序第一节、电气主接线的基本要求第二节、电气主接线的设计程序第五章、发电机侧接线方案设计第一节单母线接线第二节单元接线与扩大单元接线第三节双母线接第六章、升压侧接线方案设计第一节内桥接线第三节单母线分段接线第二节一台半断路器接线第七章、最优电气主接线设计第八章、主要主电气的选择第一节电气设备选择的一般条件第二节电气设备的选择第九章、厂用变压器引接及其容量第一节厂用电负荷分类第二节厂用电变压器容量选择第三节厂用电变压器接线组选择第十章、总结第十一章、参考文献绪论电力发电是可再生、无污染的生产过程，其运行费用低，便于进行电力调峰，产生的电能是清洁和环保的，大力发展水电有利于提高资源利用率和社会的经济综合效益。
电气主接线是发电电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。
主接线代表了发电厂电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性，灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定有决定性的关系。
本论文主要介绍了3台14MW的水力发电厂电气系统的设计，内容包括电气主接线，设备的选择，并依据电力设计手册确定了最后方案。
我在设计过程中，力求理论与实际相结合，加入一些比较新的技术，以适应水电技术发展需要，使设计更加具有实用性和先进性。
随着我国电力工业的快速发展，电力体制改革不断深化，水电已成为我国电力技术发展的主要方向。
而对于水电来说，至关重要的一个环节就是电气主系统的设计（电气主接线的设计）。
电气主接线又称电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，暗点能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单向接线图。
主接线代表了发电厂或变电站高压、大电流分电器部分主体结构，市电力系统网络结构的重要组成部分。
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1 1 电磁铁的反力特性电磁系统的衔铁在运动过程中要克服机械负载的作用力而做功，电磁系统的主要任务就是克服这种反作用力。
机械负载性质的反作用力f F 与衔铁行程δ之间的关系)(δf F f =称为反力特性。
反力特性与吸力特性实质上是矛盾的统一。
对于一般的电磁系统来说，衔铁的吸合主要靠电磁吸力，其释放则主要靠反力作用。
常见的几种反力特性，如下几种图：图a 瞬时脱扣机构的反力特性、图b 起重性质负载的反力特性、图c 弹簧性质负载的反力特性、图d 、e 具有多级弹簧负载时的反力特性、图f 永久磁铁机构的反力特性dδδF F F F F F图1-1电磁系统的反力特性凡含电磁系统的电器，其静态吸力特性与反力特性配合的适当与否，是决定其动态、静态特性指标以及工作性能优劣的主要因素。
吸力—反力特性配合还应保证电磁系统，特别是励磁线圈在电网电压的上限时不致过热。
总之，对于继电特性的电气元件，其动作值、释放值以及返回系数乃至其寿命和工作可靠性，无不取决于吸力—反力特性的配合。
对于继电特性电器元件的要求就是：在动作电压（或电流）下，吸力特性应处处高于反力特性，而在释放电压（或电流）下，吸力特性则应处处低于反力特性，显然，采取这种配合方式，在吸合和释放过程中都不会发生中途被卡住的现象。
如图1-2F图1-2 吸力反力特性的配合3 2 选择设计点电磁铁反力特性曲线如图2-1，反力特性曲线上任一点的反力与工作气隙值的乘积)(δf F 越大，电磁铁工作越困难，因此应选择δf F 值最大的一点作为设计点，以0f F 和0δ表示设计点的反力及工作气隙值。
要保证电磁铁可靠动作，静态吸力特性)(δf F x =必须在反力特性)(δf F f =的上面，如图2-2。
开始设计时，由于吸力特性未知，故要选择一个设计点，一般电磁铁都选择衔铁在释放位置的a 点作为设计点，在该点应该保证吸力可以克服反力而使衔铁动作，衔铁打开位置的吸力称为初始吸力，以及0δ和0F 表示设计点的气隙和吸力。
对于接触器使用的电磁铁，由于主触头刚接触处，反力特性有一突跳点，这一点上电磁铁工作最频繁，必须取b 点为设计点。
设计点上的0F ，可由已知反力特性上对应0δ的反力0f F 来确定。
为了使电磁铁工作可靠，往往引入一个安全系数0k ，则吸力值0F 为：000f F k F ⨯= （2-1）系数0k 为考虑计算和制造中产生的偏差所加的安全欲度。
0k 的值在不同情况下变化很大，它应根据具体情况而定，一下推荐一些数据作为设计中参考：对快速继电器，4~30=k ；对小功率继电器，3~20=k ；对控制继电器和电磁阀，2~5.10=k ；对接触器和磁力起动器，5.1~2.10=k ；对牵引电磁铁和制动电磁铁，2.1~1.10=k 。
当电器的制造工艺稳定时，0k 取较小值，反之，应该较大值。
ab fF图2-1 按电磁铁反力特性选择设计点fX F F ,图2-2 电磁铁吸力与反力特性5 3 选择电磁铁的结构形式3.1从特性配合来选择电磁铁的结构形式选择电磁铁的结构形式应从电磁铁的工作任务及反力特性，例如，对于不要求速度动作的接触器电磁铁，应使吸力特性形状尽量与反力特性形状一致，在衔铁吸合过程中，吸力特性应高于反力特性，但两则之间所夹面积应比较小，以减少动作功率和材料消耗，提高电器寿命。
对于要求速度动作的电磁铁，则吸力特性应远高于反力特性，以减少动作时间。
3.2用结构因数来选择电磁铁的结构形式按电磁铁的特性配合初选电磁铁的结构形式之后，在计算结构因数ΦK ,来减产所旋结构形状时候恰当, ΦK 按下式计算：00/δF K =Φ （3-1）由已知知N F f 5.240=,m 30106-⨯=δ对接触器和磁力起动器而言，安全系数5.1~2.10=k ，故取2.10=k 由（2-1）式得：NF k F f 4.295.242.1000=⨯=⨯=由（3-1）式得：cm N F K /04.96.0/4.29/5.000===Φδ从大量电磁铁设计资料中的知，各种不同形式的电磁铁，都有一个最适宜的ΦK 值，见表3-1所示，在此范围内，可以使电磁铁做单位机械功所需要材料重量最小；按所计算出的ΦK 值可以从表中找出最适宜的电磁铁结构形式，再根据电磁铁工作任务最后确定其结构形式。
表3-1 各种直流电磁铁最适宜的值由3-1表得知，采用U 形拍合式比较合理，电磁铁的结构如图3-1eb xb图3-1 直流拍合式电磁铁7 4直流电磁铁的初步设计4.1计算铁心半径由ΦK 查图4-1得工作气隙磁通密度T B 235.0=δ，图4-1 选取工作气隙磁通密度的曲线 a —U 形拍合式 b —平面磁极螺管式由表4-1查得选择比值系数8.1=p在初步设计时，可以用麦克斯韦公式计算电磁铁的吸力，即：022/μδS B F x = (4-1)设计点吸力为0F ,即：0F F x = （4-2）本次课程设计设计的电磁铁带极靴，磁极面积S 等于极靴面积，即：2Pr S ⨯=π (4-3)p 为电磁铁极靴的比值系数，c p r r p /=，即：c p r p r ⨯= （4-4）将式（4-2）（4-3）（4-4）代入（4-1）中，即：22002p B F r c δπμ= （4-5）由式（4-5）计算铁心半径为：2262200235.08.14.291025.122⨯⨯⨯⨯⨯==-ππμδp B F r ccm 14.1=4.2计算极靴尺寸由（4-4）式得：cm cm r p r c p 1.2052.214.18.1≈=⨯=⨯=极靴厚度公式为：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥2112p r h cp （4-6） 由式（4-6）计算极靴厚度为：cm p r h c p 394.08.111214.111222=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥9 故取极靴厚度为cm h p 4.0=4.3计算线圈磁动势电磁铁的线圈磁动势应等于各部分压降之和，即： ∑∑++ΛΦ=f m U U IN δδ（4-7） 在初步设计时，电磁铁的结构尺寸尚未确定，所以∑m U 及∑f U 无法确定 设： δδΛΦ=+∑∑if m K U U （4-8） 将式（4-8）代入（4-7）中，即：δδΛΦ+=)1(i K IN （4-9）根据经验统计，设计点在衔铁打开位置时，55.0~2.0=i K ；设计点在主触头刚接触位置时1~55.0=i K 。
若将式（4-8）中的工作气隙磁通值δΦ用S B δ代替，而δB 值是线圈电压为下限值时的工作气隙磁通密度，则磁动势也为线圈电压下限时的线圈磁动势，用()1IN 表示，即：()δδΛ+=SB K IN i )1(1(4-10) 而 00δμδS=Λ (4-11) 将式（4-11）代入（4-10）得：()01)1(μδδB K IN i += （4-12）若要求在线圈额定电压下的线圈磁动势()2IN ，可按下式计算：()()112IN U U IN N = (4-13)1U 为线圈电压下限，一般N U U %851=。
根据（4-7）式，假设非工作气隙和铁心部分磁压降占总磁势%20，得：()()1012.0IN B IN +=μδδ()A IN 14108.01025.1106.0235.0621=⨯⨯⨯⨯=-- 为了保证电压降低至N U 85.0后，电磁铁仍能可靠工作，上式计算得到的磁动势应为N U 85.0时的磁动势，这里用()1IN 表示。
计算线圈温升时，应该考虑到电压可能升至N U 1.1，这时线圈的磁动势为：()A IN IN 182585.01.11==4.4计算线圈尺寸绝缘耐热等级一般分为：A 级，E 级，B 级，F 级，H 级，C 级。
各级的绝缘系统温度和对应温升如4-2表表4-2 绝缘耐热等级分布表11 由于本次设计中线圈耐热等级为：A 级绝缘，环境温度为30C ︒ ，所以温升C w οτ60=,由于本次设计中工作制为反复短时工作制，所以线圈的计算公式为：wc ic T p nr K n k K K IN n h τρβ)21(2))(1(222+++=（4-14）查表4-1取比值系数5.0=n ；线圈发热温度为C ο60结构上线圈与铁心间热传导良好，查表4-3得散热系数)/(8.112K m W K T ⋅=；初步设计中取线圈填充系数5.0=ic k ；采用无骨架线圈，取9.0=βK ；表4-4得发热温度为C ο105时铜的电阻率m ⋅Ω⨯=-81034.2ρ。
反复短时工作制线圈的功率过载系数2p K 为： (%)12112TD t t t K p =+=(4-15)式（4-14）中的βK 为线圈表面综合散热系数2T K 与线圈外表面综合散热系数1T K 之比值。
可按以下经验数据选取：对于用导热性不好的绝缘材料作骨架的线圈，0=βK ；无骨架的线圈，其内表面散热能力与外表面散热能力比较接近时，05.1~75.0=βK ；绕在金属套上的线圈，内表面散热效果较好，75.1~564.1=βK ；直接绕在铁心上的线圈，因为线圈和铁心紧密接触，大部分的热量从内表面传导散出，45.2~1.2=βK 。
表4-3 线圈表面综合散热系数T K表4-4 各种温度下铜的电阻率ρ由式（4-15）得：5.2(%)401(%)12112===+=TD t t t K p由式（4-14）得：wc ic T p nr K n k K K IN n h τρβ)21(2))(1(222+++=600114.05.0)9.05.021(5.08.115.22)1825()15.0(1034.228⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=-cm m 085.00832.0≈=线圈的厚度公式为： c nr 2=∆ （4-16）线圈的外半径公式为：∆+=c r c （4-17）由式（4-16）得线圈的厚度为：cm nr c 14.114.15.022=⨯⨯==∆由式（4-17）得线圈的外半径为：cm r c c 28.214.114.1=+=∆+=13 4.5计算线圈的导线直径和匝数直流电压线圈，线圈的电路方程为：IN dr dN l I IR U c pj 22)2(44∆+=⨯==ρπρ (4-18)将式（4-18）整理得出导体直径公式为：IN Ur d c )2(4∆+=ρ (4-19)IN 为线圈的磁通势，与线圈电压相对应的磁通势，若1U U =，则1)(IN IN =线圈导线直径求出后，可利用线圈填充系数的公式，推出计算线圈匝数的公式，即：∆=h N d k ic 24π（4-20）将式（4-20）整理后得出线圈匝数公式为：24dh k N ic π∆= （4-21） 线圈电阻公式为：2121)(44)(d N D dN D R c c ∆+=∆+=θθθρππρ （4-22） 线圈内径1c D 为：)(211c c c r D ∆+= （4-23）在N U 85.0时线圈的磁动势A IN 1410)(1=,按式（4-19）得导体直径为：141011085.0)0114.00114.02(1034.2485.0)2(48⨯⨯+⨯⨯⨯=∆+=-IN U r d c ρ mm m 158.01058.14=⨯=-导体直径应符合国家标准规定的线径，根据计算值选择最邻近的标准直径mm d 16.0=由式（4-21）计算线圈匝数为：匝256001016.00114.0085.05.044622≈⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-ππd h k N ic 按表4-4得C ο30时铜的电阻率m ⋅Ω⨯=-81082.1ρ，忽略线圈内圆与铁心间隙，即取01=∆c ，则按式（4-22）得线圈电阻为：Ω=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=--8.24891016.0425600)5.01(0114.021082.14)1(26282πππρπdN n r R c当电压为N U 85.0时，实际线圈磁动势为：()A N R U IN N 961256008.248911085.085.01=⨯⨯==4.6计算磁轭尺寸通常取衔铁的宽度x b 和铁轭的宽度e b 相等，并等于或大于线圈外径2c D ，x b 可按下式计算：21222)(22c c c c c e x r D b b ∆+∆+∆+=∆+== （4-24）一般取m m c c 323110)5~0(,10)1~5.0(--⨯=∆⨯=∆铁轭的截面积一般大于铁心面积，以使铁轭的磁通密度低于铁心，达到见笑线圈磁动势的目的，故铁轭截面积e S 可按下式计算：2)2~2.1(ce r S π= （4-25）铁轭厚度e a 可按下式计算：ece e e b r b S a 2)2~2.1(π== （4-26）采用矩形截面磁轭，且忽略1c ∆和2c ∆，即取0,021=∆=∆c c ，按式（4-24）、（4-25）、（4-26）计算磁轭截面积和尺寸分别为：22212.614.15.15.1cm r S c e =⨯==ππ15 cm r b c e 56.4)14.114.1(2)(2=+⨯=∆+=cm b S a e e e 34.156.412.6===4.7计算磁靴尺寸衔铁的截面积可以取得比铁心截面积小，因为拍合式电磁铁的漏磁通不经过衔铁，因此衔铁面积x S 计算公式为：2)8.0~5.0(cx r S π= （4-27）衔铁的厚度x a 为：xcx x x b r b S a 2)8.0~5.0(π== （4-28）取衔铁宽度与磁轭宽度相同：cm b b e x 56.4==衔铁截面积为：22227.314.18.08.08.0cm r S S c e x =⨯⨯=⨯⨯==ππ衔铁厚度为：cm b S a x x x 72.056.427.3===4.8绘制电磁铁结构经过上式的计算得出拍合式直流电磁铁的结构尺寸，如图4-20cm56.4cm56.4图4-2 拍合式直流电磁铁的结构尺寸17 5 电磁铁的性能验算5.1计算线圈电阻线圈电阻公式为：2121)(44)(d N D dN D R c c ∆+=∆+=θθθρππρ （5-1） 线圈内径1c D 为：)(211c c c r D ∆+= （5-2）按表4-4得C ο105时铜的电阻率m ⋅Ω⨯=-81034.2ρ，忽略线圈内圆与铁心间隙，即取01=∆c ，则按式（5-1）得线圈电阻：2121)(44)(d ND dN D R c c ∆+=∆+=θθθρππρ Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=--32011016.025600)0114.05.020114.02(1034.246285.2计算线圈温升用牛顿公式验算，线圈结构尺寸已经确定，故线圈散热面积S 为：h D K h D S c c 12ππβ+= （5-3）反复短时工作制的线圈发热功率为：θR K U p N 22=Φ (5-4)线圈外表面散热系数T K 可按表4-3查到，则反复工作制的线圈稳定温升w τ为：SK T w Φ=τ (5-5)将式（5-3）、（5-4）、（5-5）整理之后得：))((1222h D K h D K R K U S K c c T p N T w ππτβθ+=Φ=))085.00114.029.0085.0)0114.00114.0(2(8.11(32015.21102⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯=ππC C οο604.45<=验算得出的线圈温升低于绝缘材料耐热等级的极限允许温升，并留有适当的温升裕度，则下怒请安温升合格。