电气工程概论_第六章_电工新技术(专业教育)
电气工程概论电工新技术共116页
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
电气工程概论电工新技术 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
电气工程概论全套教学课件
新原理、新技术和新仪器日新月异，例如测量、监视、控制 等多功能新型装置以及现场测试或实时监测技术对整体系统 精度的改进等，都对电气工程分支学科的发展起了重要作用。
张刘春设计
电气工程概论
技术科学的目的则在于改造客观世界以达到人们的预定要求。
电工学科的基础理论所研究的对象是经过人类加工改造后出 现的新现象，而不是自然界固有存在的现象。还不能只限于现象 的分析，而应包括实现所需现象的综合以及为此所需的代价，从 而使方法和途径也占有重要地位。
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
电气测量技术在电气工程各分支学科的技术发展中具有耳 目和神经的作用，它是定量研究电气工程技术问题的手段， 随着各分支学科的发展而迅速发展。
其结构简图如下图所示。
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
电气工程除具有其各分支学科的专业理论外，还具有本学科 的共性基础理论（电路理论、电磁场理论、电磁计量理论等）， 它与基础科学（如物理、数学等）中的相应分支具有密切的联系， 但又具有明显的差别。
基础科学的主要任务是认识客观世界的本质及其内在规律。
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
在电力电子和电工新技术领域：
1962年，我国试制出第一个晶闸管；
目前，已能批量生产电流达3000A、电压为8500V的晶闸管， 并能研制生产和应用快速、全控器件或设备。
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
在电力系统方面：
1949年，只有东北、京津唐和上海三个容量不大（分别为646， 259和250MW）的电力系统；
电气工程概论-第六章-电工新技术(二)培训讲学
6.10.2 脉冲功率技术的应用
一、强激光的研究 二、强脉冲X射线 三、 核电磁脉冲 四、高功率微波武器
五、电磁炮
轨道炮
电流
电枢 （等离 子体）
线圈炮
驱动线圈
电枢 线圈
磁悬浮发射器 磁悬浮间隙
电磁发射装置
磁悬浮加速托架
6.11 微机电系统
微机电系统（Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS），是融合了硅微加工、光刻 铸造成型和精密机械加工等多种微加工技术制作 的集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控 制电路、接口电路、通信和电源于一体的微米 （10-6m）尺度微型机电系统。
上海捷运
三、 日本常导磁悬浮列车HSST
四、永磁磁悬浮列车
6.8 燃料电池技术
6.9 飞轮储能系统
6.9.1 飞轮储能原理
根据牛顿定律，飞轮的 储能为：
W 1 J2
2
6.9.2 飞轮储能的应用
一、 电力调峰
二、电动车辆飞轮电池
三、飞轮储能-再生制动系统
飞轮储能燃气轮机轻型机车—— “下一代高速列车”
电气工程概论-第六章-电工新技 术(二)
海上风力发电场
6.6.2 太阳能发电
一、太阳能热发电
太阳 能热 发电 的四 种方 式二、太阳能光伏发电来自.7 磁悬浮列车技术磁
电动式
永磁式
悬
长定子
长定子
浮
列
车
的
分
类
电磁式 短定子
电磁式 长定子
一、日本超导磁悬浮列车
二、 德国常导磁悬浮列车Transrapid
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
电气工程及其自动化专业导论-第6章 电工理论与新技术
哈尔滨理工大学
电气工程及其自动化专业导论
目录
第1章 电气工程及其本科教育 第2章 电机电器及其系统 第3章 电力系统及其自动化 第4章 电力电子与电力传动 第5章 高电压与绝缘技术 第6章 电工理论与新技术
第6章 电工理论与新技术
第六章目录
6.1 电工理论与新技术的主要内容 6.2 电工理论研究进展 6.3 新能源技术 6.4 无线电能传输 6.5 超导电力技术 6.6 磁悬浮技术 6.7 脉冲功率技术 6.8 生物电磁学 6.9 微机电系统 6.10 电工新技术展望
场与物质相互作用问题。
第6章 电工理论与新技术
6.2 电工理论研究进展
6.2.3 电工理论发展方向
2. 电网络 超宽带信号采集理论与系统 模拟及模数混合信号电路设计、测试与故障诊断 电路设计与测试自动化 宽频电暂态的建模与分析 非线性电路分析与设计理论 基于计算机科学、物理学、人工智能新成果的电路建模、分析、设计和诊断技术 智能电网数据分析与处理 学科拓展与交叉研究领域
题，深化研究各类电磁场数值计算方法，提高求解大规模工程实际问题的能力。 新型磁性材料建模方法：针对新型磁性材料的快速发展，深入研究磁性材料磁化与损耗的建
模方法；针对电工设备节能优化设计需要，深入研究磁性材料的磁化与损耗特性机理。 电磁场与物质的相互作用：主要研究高电压、大电流、强功率条件下的特定电磁装置中电磁
第6章 电工理论与新技术
6.3 新能源技术
6.3.1新能源发电
太阳能发电的基本原理是利用光电效应，将太阳辐射转化为电能。太阳能发电由于无污染 、无噪声、运行维护简单、应用环境几乎不受地域影响，资源总量非常丰富，因此一直以来受到 人们的青睐，还被认为是新世纪的主要能源。
电气工程概论第六章
a I a a Ib I 1 c
2
运算子
ae
j120
第五节
简单不对称短路计算
暂态
由上式可以得出正序、负序、零序三组对称分量
矩阵形式 可以用反变换求出 三相不对称的相量
I120 SIabc
Iabc S I120
1
第五节
简单不对称短路计算
暂态
第一节
概述
暂态
短路电流对电力系统将产生极大的危害，主 要有以下方面：
(1)短路电流的热效应使设备急剧发热，持续时间过长就可 能导致设备过热损坏； (2)短路电流将产生很大的电动力，可能使设备永久变形或 严重损坏； (3)短路将引起系统电压大幅度下降，严重影响用户的正常 工作； (4) 短路情况严重时，可能使电力系统的运行失去稳定， 造成电力系统解列，甚至崩溃，引起大面积停电； (5)不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及 弱电设备产生电磁干扰，影响正常工作。
暂态
在标幺制中，三相电路计算公式与单 相电路的计算公式完全相同。
工程计算中，通常选定功率基准值Sd和电压 基准值Ud，这时，电流和阻抗的基准值分别为
2 Ud Ud Zd 3I d S d Sd Id 3U d
S U I U Z I
第二节
标幺值
暂态
电力系统计算中有时采用一些物理量的相对 值来进行计算，这些相对值就叫作标幺值。
一、标幺值
有名值（任意单位） 标幺值 基准值（与有名值同单 位）
Z Z Z d ( R j X ) Z d R j X U U U d I I I d S S Sd ( P j Q) Sd P j Q
电气工程概论 第六章 电工新技术(一)
液氦温区低温超导材料-NbTi导线
液氮温区高温超导材料-Bi系带材
电气工程概论 4
6.2.1 超导现象
超导态的两个基本性质: 1、零电阻效应 2、完全抗磁性
电气工程概论
5
6.2.2 超导技术的应用
一、超导电机
83MW超导发电机超导转子（左）与试验车间（日本）
电气工程概论 6
电气工程概论 7
5兆瓦船用高温超导推进电动机（美国）
电气工程概论 8
超导电动机作动力的吊舱式螺旋推进器
电气工程概论
9
二、超导变压器
电气工程概论
10
中文名称：高温超导变压器 英文名称：High temperature superconducting transformers 定义：利用高温超导材料以提高能效并减 少电力传输损失的变压器
超导电机 superconducting electric machine 绕组由实用超导线绕制成的电机。超导线在临界 温度T、临界磁场强度H及临界电流密度J值以内时具 有超导性，其电阻为零。这将使超导电机绕组的电阻 损耗降为零，既解决了电枢绕组发热、温升问题，又 使电机效率大为提高。更重要的是超导线的临界磁场 强度和临界电流密度都很高，使超导电机的气隙磁通 密度和绕组的电流密度可比传统常规电机提高数倍乃 至数十倍。这就大大提高电机的功率密度，降低电机 的重量、体积和材料消耗。1986年以来，高临界温度 （液氮温区）超导材料的发现，为超导电机的实用化 展现了新的前景。超导电机主要制成汽轮发电机和单 极直流电机。
电气工程概论
12
三、超导输电
电气工程概论
13
四、超导储能
电气工程概论
电气工程概论知识点汇总
电气工程概论知识点汇总1，电气工程可分为:电器与电机及其控制技术,电力电子技术,电力系统及其自动化技术,高电压与绝缘技术,电工新技术。
2，开关电器是指用来关合和开断电路的电器。
断路器的作用：主要用在电力网正常工作和发生故障时关合和开断电路。
隔离开关作用：用来将高压设备与电源隔离,以保证检修人员的安全.熔断器作用：用来在电路发生故障或短路时依靠熔件的熔断来开断电路。
低压控制电气：用于接通和分断低压交，直流的控制电路。
3，SF6断路器SF6的作用是灭弧和绝缘介质.高压断路器是电力系统中最重要的高压开关电器，不但要用于关合，开断正常线路工作，更主要用来在电力系统发生短路故障时自动的切断短路电流。
低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过载，欠压，失压和短路保护，是低压开关中性能最完善的开关，常在低压大功率电路中作为主控电器。
4，断路器的额定电流是指截流部分和接触部分设计时所根据的电流.熔体的额定电流是指熔体本身所允许通过的最大电流.对同一熔断器来说,通常可分别装入不同额定电流的熔体,最大的熔体额定电流可与熔断器的额定电流相同.5，触头结构经历的三个阶段：圆盘形触头，横向磁场触头，纵向磁场触头。
6，变压器主要由导磁铁心及两个紧密耦合的绕组组成.7，电压互感器的作用：把高电压转换成100V或50V二次电压，供保护、计量、仪表装置使用，对一次设备和二次设备进行隔离。
电流互感器的作用：将很大的一次电流转变为1A或的5A二次电流；为测量装置和继电保护的线圈提供电流；对一次设备和二次设备进行隔离。
8，电流互感器二次绕组不允许开路，二次绕组和外壳必须可靠接地，以防止因绝缘击穿而危害人身安全。
电压互感器二次绕组不允许短路，二次绕组和铁心必须可靠接地，二次负载不易接太多，以免降低负载阻抗，影响测量准确度。
9，并联电容器主要用在交流电系统中进行无功补偿，提高功率因数，降低线路损耗，充分发挥输电设备的效能。
10，电抗器主要用与实现对电力系统和工业用户的限流，无功补偿，移项等功能，对提高电能质量，提高电网运行的可靠性，降低系统故障率具有重要意义。
《电气工程概论》第六章 电气工程新技术发展 课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第六章电气工程新技术发展课堂笔记及练习题主题：第六章电气工程新技术发展学习时间：2016年1月18日--1月24日内容：我们这周主要学习电力系统的大电网互联技术，电工技术的最新发展，大功率电力电子技术。
第六章电气工程新技术发展第一节电力系统大电网互联技术电力系统大电网互联技术我国电力系统的发展，是世界电力系统发展的重要组成部分。
我国电力系统发展面临的大容量远距离输电和大电网互联问题，将是我们未来10-20年内要解决的主要问题。
环境保护制约和电力体制改革的影响也将现实地提到日程，必须引起我们高度重视。
到2010年，在我国中部将形成沿长江流域包括四川、华中、华东电网在内的三峡交直流电力系统，总容量将会接近200GW。
与此同时，北方的华北、东北、西北电网将实现互联；南方电网将进一步加强。
届时，全国将形成北、中、南三大互联电网的格局。
通过它们之间的互联，预期2020年左右将基本实现全国联网。
随着东部、中部核电的建设，西部巨型水电和坑口火电的开发，全国范围的远距离输电和电网互联将得到进一步加强。
在我国，大型电厂、电源基地特别是大型水电站的建设，往往导致跨省、跨区大容量远距离送电，对大电网发展起着决定性作用。
大电网互联是实现更大区域范围内资源优化配置和逐步缩小东西部地区经济差距的客观需要，这一发展战略的实施已经成为促进全国联网的重要因素。
大电网互联可以取得显著的联网效益，实现更大范围内的资源优化配置，取得联网送电效益，有利于加大中西部地区能源资源的开发力度，有利于电力工业实施可持续发展战略，能更好地适应市场经济的需要。
大电网互联的联网效益体现在以下几个方面：（1）错锋效益。
（2）水、火电互补效益。
（3）水电流域补偿调节效益。
（4）互为备用效益。
电网互联，为电网之间互相调剂余缺和协调规划与运行提供了前提条件。
扩大电网有利于充分发挥大型水、火电站的作用和效益；可在更大范围内实现系统经济运行。
形成更大区域内的发供竞争局面，相互开拓了电力市场，进而取得企业和社会双重效益；大大改善大机组运行环境，有效地解决小网大机的系统运行问题。
《电气工程概论》课件
目录
• 电气工程简介 • 电路基础 • 电机与变压器 • 电力系统与电网 • 电气工程中的计算机技术 • 新能源与电气工程
01
电气工程简介
电气工程的定义与重要性
定义
电气工程是研究电的科学和工程 应用，涉及电能的生产、传输、 分配、使用和控制等。
重要性
电气工程是现代工业和经济发展 的重要支柱，为人类生产和生活 提供电力支持，推动科技进步和 社会发展。
PLC技术
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专 门为工业环境设计的数字电子设备， 能够进行逻辑控制、顺序控制和运动 控制等功能。
人工智能与机器学习在电气工程中的应用
故障预测与诊断
利用人工智能和机器学习算法对 电气设备的运行数据进行学习， 实现对设备故障的预测和诊断。
优化调度
基于人工智能的优化算法可以对 电气系统进行智能调度，实现能 源的高效利用和系统的稳定运行
电力系统的稳定性与可靠性
稳定性定义
电力系统在正常运行过程中，维持各节点电压、频率和功率平衡 的能力。
可靠性评估
通过分析元件的故障概率和影响程度，对整个系统的可靠性进行量 化评估。
提高稳定性和可靠性的措施
采用自动控制系统、加强设备维护和预防性检修、实施需求侧管理 。
05
电气工程中的计算机技术
计算机在电气工程中的应用
运行特性
保持电力供需平衡，确保 电能质量，实现经济和安 全运行。
运行控制
通过调度自动化系统，实 时监控和调整系统运行状 态，确保稳定供电。
电网的规划与设计
规划原则
满足电力需求增长，优化 资源配置，提高电网运行 效率。
设计要点
确保电网结构合理、安全 可靠、经济环保，并具备 可扩展性。
电气工程概论
根据学科发展可分为：电机与电器及齐其控制技术、电力电子技术、电力系统及其自动化技术、高电压与绝缘技术、电工新技术。
开关电器短路器：主要用在电力网正常工作和发生故障时观合合开断电路。
隔离开关：主要用来将高压设备与电源隔开，以保证检修工作人员的安全。
熔断器：用来在电路发生故障或短路时依靠熔断来开断电路。
低压控制电路：用来接通和分段低压交直流的控制电路。
高压断路器根据灭弧介质及其作用原理分为：油断路器、真空断路器、压缩空气断路器和SF6断路器。
万能式四种操作方式：手柄操作，杠杆操作，电磁铁操作，电动机操作。
低压断路器的选择要点：断路器的额定工作电压不应小于线路的额定电压，断路器的额定电流不应小于线路的计算负载电流，断路器的额定断路通断能力应不小于线路中可能出现的最大短路电流，线路末端单相对地断路电流应不小于1.25倍断路器脱扣器整定电流，欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压，是否需要延时，按使用场合的需要而定，注意断路器接触方向，注意与其他电器的配合协调，电动机保护断路器的瞬时动作电流应考虑电动机的启动条件。
接触器主要有交流接触器和直流接触器。
控制继电器的分类：电磁式（按被控制对象的电压电流和负载性质及要求来选择）时间继电器（应注意延时时间和延时方式）热过载继电器（主要用于长期或断续工作电动机的保护，选用时应注意电动机的型号、容适用场合等。
触头的改进大致经过了三个阶段：圆盘形触头，横向磁场触头，纵向磁场触头。
圆盘形触头：缺点：随着开断电流的增大，阳极出现斑点，电弧由扩散型变成积聚型，电弧就难以熄灭了。
目前只用于开断电流要求不大的真空负荷开关和真空接触器上。
横向磁场触头特点：它与电弧电流产生的电磁力能使电弧在电极表面运动，防止电弧停留在某一点上。
纵向磁场触头：它是由流经触头的电流自身产生的。
交流电量过零时，纵向磁场强度也为零，有利于电子和离子的径向扩散。
真空灭弧室主要由绝缘外壳、屏蔽罩、波级管和动静触头组成。
电气工程-第六章电气检测技术 精品
图6—1 比例运算器法测量原理图
当Ad趋于无穷大时：
UO
U N RN
RX
电气工程概论
6.1 电磁参数的测量
2、积分运算器法
积分运算器法的原理如图6－2所示。该方法采用积分法，因此 适用于高阻的测量，测量精度可达0.1％
设脉冲的周期为Tc，N为脉冲的个数，则开门时间ΔT内的 计数值为ΔT＝NTc。
U UN T
冲击法的测量原理如图6－14所示。
图6—14 冲击法测量原理 (a)冲击原理图；(b)等效电路
电气工程概论
6.1 电磁参数的测量
线圈中感应的电动势为
此电动势将在测量回路中引起脉冲电流i(t)，设测量回路的总 电阻为R，总自感为L，其等效回路如图6-14(b) 所示，则有
(6-4) 为了找出磁通变化与通过冲击电流计电量之间的关系，我们将 式(6-4)两边同时对时间进行积分，得
6.1 电磁参数的测量
在t=0时合上开关，电感中的电流i将按指数曲线上升，其最 大值为I。从图中可看出，在开始阶段变化的曲线和t=0时刻的 切线基本重合。I’与i交点的横坐标为△T，从图中可知
T I
I 只要先测出电感线圈的直流电阻，并已知U便可计算出I，则 由测定的△T即可求得τ，从而计算出L=τR。
X
NX NT
3600
电气工程概论
6.1 电磁参数的测量
从上式中可以看出，该测量方法的精确度直接受时标频率的影响。 例如，精度要求为0.10。则要求T0/T≤0.10/3600,f0≥3600fx，即 当被测信号频率增大时，时标信号频率相应加大到3600倍。
当输入信号为正弦波或三角波时，必须首先经过整形变为方波信 号。转换时的门限电平的漂移会给测量带来较大的误差。
电气工程概论复习重点
电气工程概论复习重点第一章绪论电气工程专业代码：0806在研究生学科专业目录中，电气工程包含的5个二级学科：电气工程是工学门类中的一个一级学科，包含电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论新技术等5个二级学科。
电气工程的英文：Electrical Engineering电气工程的定义：The branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machinesand communication.工程科学的一个分支，研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信。
电气科学与工程学科分类：电机电器学：普通电机的启动、运行、控制新型电机、微特电机高低压电器PLC电力系统：新型输配电系统电力系统运行与优化电能质量（电压质量和电流质量）电工材料学：导电材料及其特性磁性材料及其特性电工半导体高电压与绝缘：高电压的生成与控制过电压及其防护电力电子学：电力电子元器件及集成电力电子变流技术电力电子控制技术新能源与新发电技术：可再生能源发电节电新技术电能储存新技术分布式电源系统与独立电力系统电气工程师：应掌握电工理论、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机及其控制、网络通信等宽广领域的工程技术基础和专业知识。
1马力（horsepower）=735.49875W电气工程常用计算机程序：MATLAB：广泛应用于电气工程领域，也可用于控制系统和信号处理。
PSpice：更趋向于实际应用，应用面广、易于掌握、有大量的可用器件模型库。
EMTP：用于电力系统电磁暂态分析。
第二章电机电器及其控制技术电机的原理：电机是以电磁刚硬现象为基础实现机械能与电能之间的转换以及变换电能的机械，包括旋转电机和变压器两大类。
电气工程新技术PPT课件120页PPT
若
1 ,22(r L ss rL gg)2(r L ss rL gg) 1C 2((L rss r L gg ))2
平方根里面的数小于零，微分方程式解为：
a id 1 ( t) x 1 e tsid 1 t n 1 ) ( z 1 sit n 1 )(
a1tg 1 a b tg 1 2L s 2(2 r s Lg rg )1/C
返 回 返回 1下7 页
利用初始条件id(0)=Id01；ud(0)=Ud01可分别求得式
a id 1 x 1 e 1 t y 1 e 2 t z 1 中s的i 常t数n x11 、) (y1：
式中， co1sB1/ A12B12
返 回 返回 1下5 页
当线路中各有关电阻、电感、和电容均为常数时，
式
id ''1L rs s r L ggid '12C (L 1 sL g)id1E 1 为常系数、
二阶、线性非齐次微分方程。当特征根不含有虚数时，
它的解的形式为：
a id 1 x 1 e 1 t y 1 e 2 t z 1 sitn 1 ) (
的值。令电容此时初始电压值为ud1(0)，可得到稳态 时StatCom的直流电压波形所对应的电路方程：
U s a U s b r s ( i s a i s ) b L s ( i s ' a i s ') b 2 r g i g 2 a L g i g ' u a d
将 ud1 igd a t/C
平方根里面的数为零，则说明微分方程的解有重根， 其解的表达式为：
a id 1 ( t) x 1 t e t y 1 e t z 1 sitn 1 )(
电气工程学概论 第六章部分习题解答
6-16.2 图示电路中的开关K 在t =0瞬间闭合，开关闭合之前电容C 上有初始电压10)0(=-C u 伏。
计算t =1ms 和t =4ms 时的电流)(t i 值。
解：开关K 闭合前，0)0(=-C i ，10)0(=-C u V ，根据换路定理 10)0()0(==-+C C u u V ； 换路稳定后 20)(=∞C u V ；时间常数 263101011010--=⨯⨯⨯==RC τs ； 根据三要素法[]τtC C C C eu u u t u -+∞-+∞=)()0()()( t e 1001020--= V ；t t Ce e tu Ct i 10010026101010d d )(---=⨯⨯==mA ； 905.0)10(001.01003==⨯--e i mA ； 67.0)104(001.041003==⨯⨯⨯--e i mA ；6.3 图示电路中的开关K 在t =0瞬间断开，试确定)(t i r 、绘出它的波形图并计算t =2s 和t =6s 时的)(t i r 值。
解：k 打开前， 2)0(=-L i A ；根据换路定理 2)0()0(==-+L L i i A ；2)0()0(-=-=++L r i i A ，换路稳定后 0)()(=∞-=∞r L i i ； 时间常数 122===R L τs ； 根据三要素法[]τtr r r r ei i i t i -+∞-+∞=)()0()()(te e---=-=22τ271.02)2(2-=-=-e i r A ；96.42)6(6-=-=-e i r mA6.4 图示电路中的的A t i )2(2S +⋅=ε，试确定)(t i r 、绘出它的波形图并计算t =2s 和t = 6s 时的)(t i r 值。
（提示：Si 在t = -2s 瞬间被接通）解：S i 动作前， 0)2(=--L i ；根据换路定理 0)2()2(=-=--+L L i i A ；1221)(21)2(=⨯==-+t i i S r A ，换路稳定后 2)(=∞L i A ；0)(=∞r i时间常数 212//21===R R L τs ；根据三要素法[]22)()2()()(+-+∞--+∞=t r r r r ei i i t i )2(5.022+-+-==t t e eA ；)2(-≥t)(s t题2图u C (t)r (t ) Ωr (t )Ω题4图6-2135.0)2()22(5.0==+-e i r A ； 018.0)6()62(5.0==+-e i r A ；6.5 图示电路中的开关K 1在t =0瞬间断开，开关K 2在t =3秒瞬间断开，试确定)(t u C 和)(t i C 并绘出它的波形图。
电气工程导论第六章电工理论与新技术PPT课件
磁共振成像技术(MRI)和CT成像技术比较，首 先是成像原理不同。
CT即计算机断层扫描技术,是将X射线对人体 组织作横断面扫描后通过计算机对密度对比 分析成像诊断疾病，对人体有X线辐射损伤，
MRI是通过发射脉冲磁场信号，对人体氢质子磁共振信号进行分析成像，
诊断疾病，不存在X线幅射损伤。可根据需要对人体进行横断面、矢状面、
托卡马克装置是一种磁约束 热核聚变实验装置，经过人 们50多年的不懈努力，1992 年以来，已经成功的在欧洲 联合环jet和美国TFTR上进行 了氘氚放电，开发聚变能的 科学可行性终于在托卡马克 装置上得到证实。
1911年夏天，当昂纳斯的两个研 究生在做低温实验时，偶然 发现某些金属在极低温环境 中，金属的电阻突然消失了 。昂纳斯接着用水银做实验 ，发现水银在4.1K时（约相当 于-269℃），出现了这种超 导现象；他又用铅环做实验 ，九百安培的电流在铅环中 流动不止，两年半以后仍旧 毫无衰减。
5
通过研究人们发现：所有 超导物质，如钛、锌、汞 等，当温度降至临界温度 时，皆显出某些共同特征：
9
将近一百年过去了，经过 几代科学家的不断探索， 人类也对超导的机理有了 一个大概的认识，目前我 们对它有一下解释：
10
1950年，美籍德国人弗茹里赫与美国伊利 诺斯大学的巴丁经过复杂的研究和推论后， 同时提出：超导电性是电子与晶格振动相 互作用而产生的。他们都认为金属中的电 子在点阵中被正离子所包围，正离子被电 子吸引而影响到正离子振动，并吸引其它 电子形成了超导电流。
在磁悬浮列车方面的应用
列车的最高时速为300公里，飞机的为1000公里。所以人们就想寻 求一种时速介于两者之间的交通工具。磁悬浮列车整好满足了这个
要求。最高时速可达到500公里。
【免费下载】电气工程概论辅导资料十七
电气工程概论辅导资料十七主题：第六章电气工程新技术发展学习时间：2013年1月21日－1月27日内容：我们这周主要学习电力系统的大电网互联技术，电工技术的最新发展，大功率电力电子技术。
第六章电气工程新技术发展第一节电力系统大电网互联技术电力系统大电网互联技术我国电力系统的发展，是世界电力系统发展的重要组成部分。
我国电力系统发展面临的大容量远距离输电和大电网互联问题，将是我们未来10-20年内要解决的主要问题。
环境保护制约和电力体制改革的影响也将现实地提到日程，必须引起我们高度重视。
到2010年，在我国中部将形成沿长江流域包括四川、华中、华东电网在内的三峡交直流电力系统，总容量将会接近200GW。
与此同时，北方的华北、东北、西北电网将实现互联；南方电网将进一步加强。
届时，全国将形成北、中、南三大互联电网的格局。
通过它们之间的互联，预期2020年左右将基本实现全国联网。
随着东部、中部核电的建设，西部巨型水电和坑口火电的开发，全国范围的远距离输电和电网互联将得到进一步加强。
在我国，大型电厂、电源基地特别是大型水电站的建设，往往导致跨省、跨区大容量远距离送电，对大电网发展起着决定性作用。
大电网互联是实现更大区域范围内资源优化配置和逐步缩小东西部地区经济差距的客观需要，这一发展战略的实施已经成为促进全国联网的重要因素。
大电网互联可以取得显著的联网效益，实现更大范围内的资源优化配置，取得联网送电效益，有利于加大中西部地区能源资源的开发力度，有利于电力工业实施可持续发展战略，能更好地适应市场经济的需要。
大电网互联的联网效益体现在以下几个方面：（1）错锋效益。
（2）水、火电互补效益。
（3）水电流域补偿调节效益。
（4）互为备用效益。
电网互联，为电网之间互相调剂余缺和协调规划与运行提供了前提条件。
扩大电网有利于充分发挥大型水、火电站的作用和效益；可在更大范围内实现系统经济运行。
形成更大区域内的发供竞争局面，相互开拓了电力市场，进而取得企业和社会双重效益；大大改善大机组运行环境，有效地解决小网大机的系统运行问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学习浅析
23
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
➢ 等离子磁流体航天推进器
（a）
（b）
图6-22 等离子推进器
（a）结构示意图 （b）“SMART-1 号”探测器等离子推进器的喷口
图6-19 磁流体发电原理与试验装置（日本）
学习浅析
21
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-20 磁流体发电用超导磁体 （中国科学研究院电工研究所）
学习浅析
22
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
五、磁流体推进技术
➢ 磁流体推进船
图6-21 日本超导磁流体推进船
学习浅析
1
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
一、电工新技术的发展趋势
新理论、新原理 基
放等 电 直 电离 磁 线
础 物子 流 电
理体 体 机 物力 理学
新材料
超永半 导磁导 材材体 料料材
料
新技术
微计 电算 子机
主 放核磁 磁磁
要 电聚流 流悬
分 应变体 体浮
支用
发 推列 电 进车
图6-9 由超导电动机作动力 的吊舱式螺旋推进器 （图片来源：ABB公司）
学习浅析
10
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
➢ 超导变压器
图6-10 500kW, 6600/3300V 图6-11 26kW高温超导变压器 高温超导变压器（日本） （中国科学院电工研究所等）
学习浅析
四 、磁流体发电技术
当前，世界各国的电力主要来源仍旧是火力发电，但这种 发电方式的热效率很低，最高只有40%。磁流体发电的热 效率可以从火力发电的30-40%提高到50-60%甚至更高。
磁流体发电是将高温导电燃气或液体与磁场相互作用而将 热能直接转化为电能的新型发电方式。
学习浅析
20
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
学习浅析
16
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
三、 聚变电工技术
与裂变反应堆主要依靠核工技术与热工技术的 结合而发展起来的历史不同，聚变反应堆的发展 主要依赖于核工技术与电工新技术的结合，因为 需要的关键技术超导技术、大体积强磁场技术、 大能量脉冲电源技术、辅助加热技术、等离子体 控制技术都属于电工新技术。
学习浅析
3
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
二、超导电工技术（续）
图6-3 液氮温区高温超导材料——Bi系带材
学习浅析
4
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
二、超导电工技术（续）
1. 超导现象
1911年荷兰科学家昂纳斯（H. Kamerlingh Onnes）在测量 低温下水银电阻率的时候发现，当温度降到-269℃附近， 水银的电阻突然消失。 超导态的两个基本性质： 一是零电阻效应； 二是完全抗磁性，又称迈斯纳（Meissner）效应，即在磁 场中超导体只要处于超导态，则它内部产生的磁化强度 与外磁场完全抵消，从而内部的磁感应强度为零，即磁 力线完全被排斥在超导体外面。
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-14 超导储能装置的储能线圈 图6-15 2 MJ超导储能设备 （德国）
学习浅析
14
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
➢ 超导磁悬浮列车
图6-16 日本超导磁悬浮列车
学习浅析
15
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
学习浅析
17
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-17 托克马克装置原理 （环形核聚变反应装置）
学习浅析
18
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-18 基于托克马克的核聚变电站原理
学习浅析
19
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
学习浅析
7
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-6 5MW船用高温超导推进电动机
学习浅析
8
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-7 5MW船用高温推进电动机结构图
学习浅析
9
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-8 300kW超导单极电动机 （武汉712所等）
学习浅析
5
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
二、超导电工技术（续）
图6-4 超导体的完全抗磁性现象
学习浅析
6
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
二、超导电工技术（续） 2. 超导技术的应用
➢ 超导电机
图6-5 83MW超导发电机超导转子（左）与试验车间（日本）
➢ 超导在电气工程领域的其他应用 超导电磁线圈：应用于托克马克装置、磁流体发电机等； 超导磁悬浮轴承：无机械摩擦，稳定好。
总之，超导电工已由最初的超导磁体技术扩展到了包括超 导电力应用与强磁场应用等领域，随着低温超导技术和高 温超导技术的不断发展，特别是如果实现了临界温度达到 室温的实用超导体，将带来革命性的改观。
超 永磁 光 电
导 电机 电 力
电 工
与磁 体
应 用
电 子
微 电 数 控 电工 电 磁
子 专 与 机 装置 场 数
用 设 电控 CAD 值 计
备制
算
图6-1 电工新技术的分类
学习浅析
2
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
二、超导电工技术
图6-2 液氦温区低温超导材料——NbTi导线
11
➢ 超导输电
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-12 2000A高温超导电缆结构 云电英纳超导电缆公司
学习浅析
12
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
图6-13 30m长、35kV、2kA高温超导电缆 云电英纳超导电缆公司
学习浅析
13
➢ 超导储能
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
第六章 电工新技术
一、 电工新技术的发展趋势 二、 超导电工技术 三、 聚变电工技术 四、 磁流体发电技术 五、 磁流体推进技术 六、 可再生能源发电 七、 磁悬浮列车技术 八、 燃料电池技术 九、 飞轮储能系统 十、 脉冲功率技术 十一、微机电系统