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第1章 绪论1

1.1 电磁装置的概念2

1.2 电磁装置系统的构成2

1.3 电磁装置的设计与计算方法3

第2章 电磁装置设计基础知识4

2.1 机电系统的能量关系5

2.2 耦合磁场中的储能和余能8

2.3 耦合系统中的广义电磁力10

2.4 电磁功率与有效部分几何尺寸之间的关系12

2.5 能量损耗与效率15

2.5.1 铁损耗15

2.5.2 铜损耗16

2.6 发热计算基础17

2.6.1 概述17

2.6.2 均质物体的发热过程17

2.6.3 等效热路法18

2.7 磁场的基本概念和基本定律19

2.7.1 磁场的基本概念19

2.7.2 磁场的基本定律20

2.8 电磁装置的磁场和磁路21

2.8.1 概述21

2.8.2 磁路的基本定律22

2.9 气隙磁导的计算24

2.9.1 单独磁体的磁导24

2.9.2 带气隙的铁芯柱间的磁导25

第3章 变压器的铁芯与空载参数的计算26

3.1 干式电力变压器的标准27

3.2 变压器的电压、电流的计算30

3.3 铁芯直径、磁通密度及匝数30

3.3.1 铁芯直径的估算31

3.3.2 磁通密度、匝电势、高低压绕组匝数31

3.4 铁芯质量以及空载损耗31

3.4.1 铁芯质量31

3.4.2 铁芯损耗和空载电流计算33

第4章 变压器的绕组及负载损耗计算35

4.1 绕组的形式36

4.1.1 层式绕组36

4.1.2 连续式绕组的段数及每段匝数的确定36

4.1.3 螺旋式绕组37

4.2 电流密度、导线的选择37

4.2.1 电流密度37

4.2.2 导线选择38

4.3 绕组并联根数的选择39

4.3.1 多根并联层式绕组39

4.3.2 多段层式绕组40

4.3.3 多根并联连续式绕组40

4.4 绕组辐向、轴向尺寸计算41

4.4.1 圆筒式绕组辐向、轴向尺寸计算41

4.4.2 螺旋式绕组轴向高度及辐向宽度42

4.5 绕组的检测44

4.6 变压器的主绝缘和纵绝缘47

4.7 变压器绝缘半径计算49

4.8 变压器的短路电抗等效漏电抗计算50

4.8.1 同心式绕组的漏电抗计算50

4.8.2 对称交错式绕组的漏电抗计算52

4.8.3 多层绕组的漏抗52

4.8.4 有载调压电力变压器的漏电抗55

4.9 负载损耗57

4.10 温升计算57

4.10.1 层式绕组温升计算57

4.10.2 饼式绕组温升计算59

4.11 中高频变压器设计特点61

4.11.1 铁芯材料选择61

4.11.2 导线选择61

4.11.3 等效磁感应强度62

4.11.4 中高频变压器的等效电路62

4.11.5 励磁电感计算62

4.12 配电变压器SG-100/10设计实例63

第5章 变压器设计制作66

5.1 功率变压器设计67

5.1.1 功率变压器设计的一般问题67

5.1.2 变压器设计制作79

5.2 开关电源变压器设计83

5.2.1 功率变压器的基本理论83

5.2.2 开关电源变压器设计的一般理论84

5.2.3 设计实例87

5.3 高频开关电源变压器设计88

5.3.1 高频开关电源变压器设计要点88

5.3.2 高频开关电源变压器设计原理与实例90

第6章 电感器参数计算93

6.1 铁芯电感器的电感计算94

6.1.1 主电抗计算94

6.1.2 漏电抗的计算99

6.1.3 漏磁场分析与漏电抗计算（平面磁场法）103

6.2 铁芯电抗器的电动力107

6.2.1 铁芯电抗器线圈上的作用力的方向107

6.2.2 铁芯电抗器线圈上作用力的计算108

6.2.3 铁芯电抗器线圈的机械应力计算110

6.3 限流铁芯电抗器的设计与计算119

6.4 空心电抗器的设计与计算119

6.4.1 空心电抗器的自感计算（平均电流密度法）119

6.4.2 空心电抗器的自感计算（曲线图查表法）122

6.4.3 空心电抗器的自感计算（积分法）131

6.4.4 空心电抗器线圈上作用力的计算134

6.4.5 空心电抗器线圈的机械应力135

6.5 积分法磁场计算136

6.5.1 单元载流圆环的磁场计算136

6.5.2 无限薄空心圆柱线圈的磁场计算136

6.5.3 有厚度空心圆柱线圈的磁场计算138

6.6 630kVA/10kV铁芯电抗器计算实例138

6.6.1 设计说明138

6.6.2 设计过程138

6.7 小电感器设计实例143

6.7.1 设计要求143

6.7.2 设计过程144

6.7.3 设计总结145

第7章 新型电磁装置的设计146

7.1 模拟电感器设计与计算147

7.1.1 用运算放大器实现模拟电感的典型电路147

7.1.2 用有源器件实现模拟电感的设计149

7.1.3 新型模拟电感器的实现153

7.1.4 功率电感器的发展趋势155

7.2 电源电感器设计原则、原理与方法157

7.2.1 设计要求与设计原则157

7.2.2 设计方法与基本原理157

7.2.3 电感器设计基本步骤161

7.3 电子式变压器设计164

7.3.1 原理分析164

7.3.2 系统改进设计164

7.3.3 仿真以及数据分析167

7.4 电子变压器设计——36V/400W卤钨灯168

7.4.1 TDA4918控制IC性能特点168

7.4.2 36V/400W卤钨灯控制与驱动电路169

7.5 无芯PCB变压器设计与计算170

7.5.1 无芯PCB变压器的结构及等效电路模型170

7.5.2 无芯PCB变压器的特性与电磁场及EMI问题173

7.5.3 PCB型变压器设计与计算175

7.6 Rogowski线圈电子式电流互感器设计与计算（PCB电流互感器）177

7.6.1 Rogowski线圈电子式电流互感器原理177

7.6.2 钳形PCB Rogowski线圈制作与误差仿真184

第8章 电磁装置设计应用实例197

8.1 综合设计实例——开关电源AC-DC设计实例198

8.1.1 设计要求198

8.1.2 主电路原理198

8.1.3 主电路参数设计199

8.1.4 控制保护210

8.1.5 ZVZCS PWM AC-DC变换器的实现214

8.2 综合设计实例——开关电源AC-AC设计实例216

8.2.1 设计说明216

8.2.2 主电路原理图及主要参数设计217

8.2.3 控制电路和保护电路框图及原理说明和主电路框图224

参考文献228