文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 电磁继电器的电路图形符号及表示方法

电磁继电器的电路图形符号及表示方法

电磁继电器的电路图形符号及表示方法

.

. 电磁继电器的电路图形符号及表示方法

继电器符号_电磁继电器的电路图形符号

继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示,如果继电器有两个线圈,就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器触点有两种表示方法:一种是把它们直接画在长方框的一侧,这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号,并将触点组编上号码,以示区别。继电器的触点有三种基本形式:

1.动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电之后,两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。

2.动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电之后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。

3.转换型(Z型)这是触点组型。这种触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触点。线圈不通电时,动触点与其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状况,达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。

继电器驱动电路设计

毕业设计(论文) 题目:继电器驱动电路设计系: 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 20XX年X月

内蒙古电子信息职业技术学院毕业设计(论文)继电器驱动电路设计 继电器驱动电路设计 摘要 近年来,随着电子信息产业的快速发展,继电器已经渗入到生活的各个领域,它是很难找到哪些领域没有继电器的痕迹。继电器,广泛应用于家电,通讯,汽车,仪器仪表,机械设备,航空航天自动化和控制领域。最近的统计数据显示,继电器已经成为不可缺少的开关控制器件。 本设计研究继电器的驱动原理,并据此设计出继电器驱动电路。 关键词:继电器驱动电路

目录 第1章绪论 (3) 1.1项目背景 (3) 1.2 红外遥控的发展 (3) 1.3 项目背景和建设意义 ............................................ 错误!未定义书签。第二章几种常用红外遥控器协议 (8) 2.1 NEC 协议 (8) 2.2 Nokia NRC1协议 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.3 Philips RC-5 协议 .................................................... 错误!未定义书签。 2.4 ITT协议................................................................. 错误!未定义书签。 2.5 Sharp协议.............................................................. 错误!未定义书签。第三章红外遥控发射电路 (8) 3.1 HT6221芯片介绍.................................................. 错误!未定义书签。 3.2 HT6221应用电路.................................................. 错误!未定义书签。 3.3 HT6221键码生成方式............................................. 错误!未定义书签。 3.3.1 HT6221键码的形成........................................... 错误!未定义书签。 3.3.2 代码格式 ............................................................. 错误!未定义书签。

几种数学计算方法的比较

有限元法,有限差分法和有限体积法的区别 有限差分方法(FDM)是计算机数值模拟最早采用的方法,至今仍被广泛运用。该方法将求解域划分为差分网格,用有限个网格节点代替连续的求解域。有限差分法以Taylor级数展开等方法,把控制方程中的导数用网格节点上的函数值的差商代替进行离散,从而建立以网格节点上的值为未知数的代数方程组。该方法是一种直接将微分问题变为代数问题的近似数值解法,数学概念直观,表达简单,是发展较早且比较成熟的数值方法。对于有限差分格式,从格式的精度来划分,有一阶格式、二阶格式和高阶格式。从差分的空间形式来考虑,可分为中心格式和逆风格式。考虑时间因子的影响,差分格式还可以分为显格式、隐格式、显隐交替格式等。目前常见的差分格式,主要是上述几种形式的组合,不同的组合构成不同的差分格式。差分方法主要适用于有结构网格,网格的步长一般根据实际地形的情况和柯朗稳定条件来决定。 构造差分的方法有多种形式,目前主要采用的是泰勒级数展开方法。其基本的差分表达式主要有三种形式:一阶向前差分、一阶向后差分、一阶中心差分和二阶中心差分等,其中前两种格式为一阶计算精度,后两种格式为二阶计算精度。通过对时间和空间这几种不同差分格式的组合,可以组合成不同的差分计算格式。 有限元方法的基础是变分原理和加权余量法,其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元,在每个单元内,选择一些合适的节点作为求解函数的插值点,将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式,借助于变分原理或加权余量法,将微分方程离散求解。采用不同的权函数和插值函数形式,便构成不同的有限元方法。有限元方法最早应用于结构力学,后来随着计算机的发展慢慢用于流体力学的数值模拟。在有限元方法中,把计算域离散剖分为有限个互不重叠且相互连接的单元,在每个单元内选择基函数,用单元基函数的线形组合来逼近单元中的真解,整个计算域上总体的基函数可以看为由每个单元基函数组成的,则整个计算域内的解可以看作是由所有单元上的近似解构成。在河道数值模拟中,常见的有限元计算方法是由变分法和加权余量法发展而来的里兹法和伽辽金法、最小二乘法等。根据所采用的权函数和插值函数的不同,有限元方法也分为多种计算格式。从权函数的选择来说,有配置法、矩量法、最小二乘法和伽辽金法,从计算单元网格的形状来划分,有三角形网格、四边形网格和多边形网格,从插值函数的精度来划分,又分为线性插值函数和高次插值函数等。不同的组合同样构成不同的有限元计算格式。对于权函数,伽辽金(Galerkin)法是将权函数取为逼近函数中的基函数;最小二乘法是令权函数等于余量本身,而内积的极小值则为对代求系数的平方误差最小;在配置法中,先在计算域内选取N个配置点。令近似解在选定的N个配置点上严格满足微分方程,即在配置点上令方程余量为0。插值函数一般由不同次幂的多项式组成,但也有采用三角函数或指数函数组成的乘积表示,但最常用的多项式插值函数。有限元插值函数分为两大类,一类只要求插值多项式本身在插值点取已知值,称为拉格朗日(Lagrange)多项式插值;另一种不仅要求插值多项式本身,还要求它的导数值在插值点取已知值,称为哈密特(Hermite)多项式插值。单元坐标有笛卡尔直角坐标系和无因次自然坐标,有对称和不对称等。常采用的无因次坐标是一种局部坐标系,它的定义取决于单元的几何形状,一维看作长度比,二维看作面积比,三维看作体积比。在二维有限元中,三角形单元应用的最早,近来四边形等参元的应用也越来越广。对于二维三角形和四边形电源单元,常采用的插值函数为有Lagrange插值直角坐标系中的线性插值函数及二阶或更高阶插值函数、面积坐标系中的线性插值函数、二阶或更高阶插值函数等。 对于有限元方法,其基本思路和解题步骤可归纳为 (1)建立积分方程,根据变分原理或方程余量与权函数正交化原理,建立与微分方程初边值

电气元件电气符号对照表

电气元件电气符号对照表1.按扭SB 2.合闸按扭SBC 3.跳闸按扭SBT 4.复归按扭SBre或SBR 5.试验按扭SBte 6.紧急停机按扭SBes 7.起动按扭SBst 8.自保持按扭SBhs 9.停止按扭SBss 10.控制开关SAC 11.转换开关SAH 12.测量转换开关SAM 13.同期转换开关SAS 14.自动同期转换开关SASC 15.手动同期转换开关SASC 16.自同期转换开关SSA 17.自动开关QA 18.刀开关QK或SN 19.熔断器FU 20.快速熔断器FUhs 21.闭锁开关SAL

22.继电器K 23.电流继电器KA 24.负序电流继电器KAN 25.零序电流继电器KAZ 26.电压继电器KV 27.正序电压继电器KVP 28.负序电压继电器KVN 29.零序电压继电器KVZ 30.时间继电器KT 31.功率继电器KP 32.差动继电器KD 33.信号继电器KS 34.信号冲击继电器KAI 35.继电器KC 36.热继电器KR 37.阻抗继电器KI 38.温度继电器KTP 39.瓦斯继电器KG 40.合闸继电器KCR或KON 41.跳闸继电器KTR 42.合闸继电器KCP 43.跳闸继电器KTP

44.电源监视继电器KVS 45.压力监视继电器KVP 46.电压继电器KVM 47.事故信号继电器KCA 48.继电保护跳闸出口继电器KOU 49.手动合闸继电器KCRM 50.手动跳闸继电器KTPM 51.加速继电器KAC或KCL 52.复归继电器KPE 53.闭锁继电器KLA或KCB 54.同期检查继电器KSY 55.自动准同期装置ASA 56.自动重合闸装置ARE 57.自动励磁调节装置AVR或AAVR 58.备用电源自动投入装置AATS或RSAD 59.信号灯HL 60.光字牌HL或HP 61.警铃HAB或HA 62.合闸接触器KMC 63.接触器KM 64.合闸线圈Yon或LC 65.跳闸线圈Yoff或LT

直流电机驱动电路设计

直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动

1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放,因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。 2.栅极驱动部分: 后面三极管和电阻,稳压管组成的电路进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容(大约 1000pF)进行延时,防止H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)造成电源短路。 当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不能完全达到零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC)时,下面的三极管导通,场效

电磁场相关计算

一.选择题(共6小题) 1.用回旋加速器来加速α粒子,为使α粒子获得的动能增为原来的4倍,原则上可采用的方法是:() A.将回旋加速器的磁感应强度B增为原来的2倍;(其他条件不变) B.将回旋加速器的电压U增为原来的4倍;(其他条件不变) C.将D形盒的半径增大为原来的2倍;(其他条件不变) D.将磁感应强度B与D形盒的半径,同时增大为原来的2倍.(其他条件不变) 2.两个相同的半圆型光滑轨道分别竖直放在匀强电场和磁场中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电的小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点,以下说法正确的是() A.两小球到达轨道最低点的速度v M>v N B.两小球到达轨道最低点的速度v M<v N C.两小球第1次到达轨道最低点时对轨道压力N M>N N D.在磁场中小球能到达轨道另一端最高点,在电场中小球不能到达轨道另一端最高点3.如图所示,一带负电的滑块从粗糙的绝缘斜面的顶端滑至底端时速率为V,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,则它滑至底端时的速率将() A.不变 B.变大 C.变小 D.不能确定 4.如图所示,真空中狭长区域内的匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,区域宽度为d,边界为CD和EF,速度为v的电子从边界CD外侧沿垂直于磁场方向射入磁场,入射方向跟CD的夹角为θ,已知电子的质量为m、带电荷量为e,为使电子能从另一边界EF射出,电子的速率应满足的条件是() A.v>B.v<C.v>D.v<

5.如图所示,相同的带正电粒子A和B,同时以v A和v B的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的0点分别以60°和30°(与边界的夹角)方向射入磁场,又恰好不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是() A.A、B两粒子的速度之比 B.A、B两粒子在磁场中的位移之比1:1 C.A、B两粒子在磁场中的路程之比1:2 D.A、B两粒子在磁场中的时间之比2:1 6.如图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导轨cdef上,棒ab与导轨相互垂直并接触良好,导轨间接有电源.现用两种方式在空间加匀强磁场,ab棒均处于静止.第一次匀强磁场方向竖直向上;第二次匀强磁场方向斜向左上与金属导轨平面成θ=30°角,两次匀强磁场的磁感应强度大小相等.下列说法中正确的是() A.两次金属棒ab所受的安培力大小不变 B.第二次金属棒ab所受的安培力大 C.第二次金属棒ab受的摩擦力小 D.第二次金属棒ab受的摩擦力大 二.解答题(共6小题) 7.如图所示,一束电荷量为e、质量为m的电子以速度v垂直左边界射入宽度为d的有界匀强磁场中,穿过磁场时的速度方向与原来的电子的入射方向的夹角θ是30°,则磁感应强度为多大?电子穿过磁场的时间又是多少?

电磁学主要公式、定理、定律

电磁学主要公式、定理、定律 一. 电场 1.库仑定律:212 q q F K r = 2.电场强度定义式:F E q = 3.点电荷电场强度决定式:2 Q E K r = 4.电势定义式:P E q ?= 5.两点间电势差:AB A B U ??=- 6.场强与电势差的关系式:AB U Ed = (只适用于匀强电场) 7.电场力移动电荷做功:AB W U q =? 8平行板电容器电容定义式:Q C U = (U 就是电势差AB U ) 9.平行板电容器电容决定式:4S C Kd επ= ( 式中,ε为介质的介电常数,S 为两板正对面积, K 为静电力恒量,d 为板间距离) 10.带电粒子在匀强电场中被加速:21 2mv qU = 11.带电粒子在匀强电场中偏转:2 2 02qL U y mv d = (U 为两板间电压) 二.恒定电流 1.电流强度定义式:q I t = 2.电流微观表达式:I nqSv = (其中n 为单位 体积内 的自由 电荷数,q 为每个电荷的电量值,S 为导体的横截面积,v 为 自由电荷定向移动速率。) 3.电动势定义式:W E q = (W 为非静电力移送电荷做的功,q 为被移送的电荷量) 4.导线电阻决定式:L R S ρ = ( 式中ρ为电阻率,由导线材料、温度决定,L 为导线长,S

为导线横截面积。) 5.欧姆定律:U I R = (只适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路,对含电动机、电解槽 的非纯电阻电路,气体导电和半导体导电不适用) 6.串联电路: (1) 总电阻 12......R R R =++总 (2) 电流关系 123.....I I I I === (3) 电压关系 123......U U U U =++总 7.并联电路: (1)总电阻 123 1111 ......R R R R =+++总 ①只有两个电阻并联时用 12 12 R R R R R = +总 更方便快捷; ②若是n 个相同的电阻并联。可用1= R R n 总 (2) 电流关系 123=......I I I I +++总 (3) 电压关系 123=......U U U U ===总 8.电功的定义式:W qU UIt == ( 在纯电阻电路中 ,2 2 U W UIt I Rt t R ===) 9.电功率定义式:W P UI t == ( 在纯电阻电路中 , 22 U P I R R ==) 10.焦耳定律(电热计算式):2Q I Rt = 11.电热与电功的关系 : (1)在纯电电路中,W Q = (2)在非纯电阻电路中 W qU UIt == >Q 2I Rt = 12.电功率定义式:W P t = 13.电功率通用式:W P t = 和 P UI = (对纯电阻电路,22 W U P UI I R t R ====) 14.闭合电路欧姆定律:E I R r =+ (变形:E U U =+外内 ;E IR Ir =+; E U Ir =+外) 三. 磁场

电气常用文字符号及二次接线图的识别

电气常用新旧文字符号对照表

附表一二次回路接线图中常见的文字符号 序号符号文字解释序号符号文字解释 1 DL 继路器及其辅助触点31 JSJ 加速继电器 2 WJ 温度继电器32 YZJ 电压中间继电器 3 G 隔离开关及其辅助触点33 ZXJ 指挥信号中间继电器 4 WSJ 瓦丝继电器34 WH 有功电度表 5 LH 电流互感器35 XKJ 选控继电器 6 ZCH 重合闸继电器36 VARH 无功电度表 7 YH 电压互感器37 XCJ 选测继电器 8 BCJ 保护继电器38 KK 控制开关 9 HQ 合闸线圈39 FJ 复归继电器 10 ZJ 中间继电器40 HK 转换开关 11 HC 合闸接触器41 ZZJ 重复中间继电器 12 HWJ 合闸位置继电器42 ZK 自动开关 13 TQ 跳闸线圈43 XZJ 信号中间继电器 14 TWJ 跳闸位置继电器44 CK 测量转换开关 15 LJ 电流继电器45 XJJ 信号监察继电器 16 HJ 合闸继电器46 XK 信号转换开关 17 YJ 电压继电器47 TBJ 跳跃闭锁继电器 18 TJ 跳闸继电器48 DK 刀开关 19 SJ 时间继电器49 YJJ 压力监视中间继电器 20 TJJ 同步检测继电器50 MK 灭磁开关 21 CJ 差动继电器51 A 电流表 22 XMJ 信号脉冲继电器(冲击继电器) 52 LK 联动开关 23 GJ 功率继电器53 V 电压表 24 JJ 监察继电器54 XWK 限位开关 25 XJ 信号继电器55 W 有功功率表 26 SXJ 事故信号中间继电器56 XD 信号灯 27 RJ 热继电器57 WAR 无功功率表 28 YXJ 预告信号中间继电器58 LD 绿色信号灯 29 BSJ 闭锁继电器59 STK 手动同期转换开关 30 HZ 频率表60 QA 起动按钮 续附表一 序号符号文字解释序号符号文字解释 61 HD 红色信号灯91 YM 电压互感器二次电压小母线 62 RD 熔断器92 L 电感 63 GD 光字牌93 ZM 转角变压器小母线 64 JRD 击穿保险94 D 二极管 65 WS 位置指示灯95 XDC 蓄电池

电磁场复习要点

电磁场复习要点 (考试题型:填空15空×2分,单选10题×2分,计算50分) 第一章 矢量分析 一、重要公式、概念、结论 1. 掌握矢量的基本运算(加减运算、乘法运算等)。 2. 梯度、散度、旋度的基本性质,及在直角坐标系下的计算公式。 梯度:x y z u u u u x y z ????=++???e e e 散度:y x z A A A x y z ?????= ++???A 旋度: 3. 两个重要的恒等式: ()0u ???=,()0????=A 4. 亥姆霍兹定理揭示了:研究一个矢量场,必须研究它的散度和旋度,才能确 定该矢量场的性质。 5. 二、计算:两个矢量的加减法、点乘、叉乘运算以及矢量的散度、旋度的计算。 第二章 电磁场的基本规律 一、重要公式、概念、结论 1.电荷和电流是产生电磁场的源量。 2.从宏观效应看,物质对电磁场的响应可分为极化、磁化和传导三种现象。 3. 静电场的基本方程: s l D D ds Q E E dl ρ??=?=??=?=?? 表明:静电场是有散无旋场。 电介质的本构关系: 0r D E E εεε== (记忆0ε的值) x y z y y z x z x x y z x y z A A A A A A x y z y z z x x y A A A ??????? ??????? ???= =-+-+- ??? ???????????????e e e A e e e

4. 恒定磁场的基本方程: l s H J H dl I B B ds ??=?=??=?=?? 磁介质的本构关系:0r B H H μμμ== (记忆0μ的值) 5. 相同场源条件下,均匀电介质中的电场强度为真空中电场强度值的 倍r 1 ε。 6. 相同场源条件下,均匀磁介质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的r μ倍。 7. 电场强度的单位是V/m ;磁感应强度B 的单位是T (特斯拉),或Wb/m 2 8. 电磁感应定律表明:变化的磁场可以激发电场。 9. 全电流定律表明:变化的电场也可激发磁场。 10. 理解麦克斯韦方程组: 微分形式: 积分形式: ??????=?=??=?=?????-=???- =?????+=???+ =??s s l s l s s d B B Q s d D D s d t B l d E t B E s d t D J l d H t D J H 0 )( ρ 本构关系: E J H B E D σμε=== 二、计算。

物理电磁学论文

物理电磁学论文 现代人的生活已经离不开电,与此同时,电磁也充斥着我们生活中的每一个角落。随着电磁学,电磁技术的发展,我们已经离不开它了,在越来越多的领域,越来越多的角落,电磁学都在发挥着它的作用。1电磁对家庭输电的影响 现在人们越来越关注周围的生活环境了,所谓的污染已经不再是我们的眼睛所能看到的垃圾,耳朵听到的噪声,鼻子闻到的恶臭,还有我们看不见,摸不着的电磁辐射。随着科学技术的发展和信息社会的到来,我们的居室内不仅有冰箱,彩色电视机,洗衣机,微波炉和空调机等家用电器,而且不少家庭中还有计算机,传真机等多种信息交流的工具,相应地,进入每个家庭的输电线强磁场对人体也特别有害处。 摘要:介绍了电磁学计算方法的研究进展和状态,对几种富有代表性的算法做了介绍,并比较了各自的优势和不足,包括矩量法、有限元法、时域有限差分方法以及复射线方法等。 关键词:矩量法;有限元法;时域有限差分方法;复射线方法 1 引言 1864年Maxwell在前人的理论(高斯定律、安培定律、法拉第定律和自由磁极不存在)和实验的基础上建立了统一的电磁场理论,并用数学模型揭示了自然界一切宏观电磁现象所遵循的普遍规律,这就是著名的Maxwell方程。在11种可分离变量坐标系求解Maxwell方程组或者其退化形式,最后得到解析解。这种方法可以得到问题的准确解,而且效率也比较高,但是适用范围太窄,只能求解具有规则边界的简单问题。对于不规则形状或者任意形状边界则需要比较高的数学技巧,甚至无法求得解析解。20世纪60年代以来,随着电子计算机技术的发展,一些电磁场的数值计算方法发展起来,并得到广泛地应用,相对于经典电磁理论而言,数值方法受边界形状的约束大为减少,可以解决各种类型的复杂问题。但各种数值计算方法都有优缺点,一个复杂的问题往往难以依靠一种单一方法解决,常需要将多种方法结合起来,互相取长补短,因此混和方法日益受到人们的重视。 2 电磁场数值方法的分类 电磁学问题的数值求解方法可分为时域和频域2大类。频域技术主要有矩量法、有限差分方法等,频域技术发展得比较早,也比较成熟。时域法主要有时域差分技术。时域法的引入是基于计算效率的考虑,某些问题在时域中讨论起来计算量要小。例如求解目标对冲激脉冲的早期响应时,频域法必须在很大的带宽内进行多次采样计算,然后做傅里叶反变换才能求得解答,计算精度受到采样点的影响。若有非线性部分随时间变化,采用时域法更加直接。另外还有一些高频方法,如GTD,UTD和射线理论。 从求解方程的形式看,可以分为积分方程法(IE)和微分方程法(DE)。IE和DE相比,有如下特点:IE法的求解区域维数比DE法少一维,误差限于求解区域的边界,故精度高;IE法适合求无限域问题,DE法此时会遇到网格截断问题;IE法产生的矩阵是满的,阶数小,DE法所产生的是稀疏矩阵,但阶数大;IE法难以处理非均匀、非线性和时变媒质问题,DE 法可直接用于这类问题〔1〕。 3 几种典型方法的介绍 有限元方法是在20世纪40年代被提出,在50年代用于飞机设计。后来这种方法得到发展并被非常广泛地应用于结构分析问题中。目前,作为广泛应用于工程和数学问题的一种通用方法,有限元法已非常著名。

电磁场数值计算方法的发展及应用

电磁场数值计算方法地发展及应用 专业:电气工程 姓名:毛煜杰 学号: 一、电磁场数值计算方法产生和发展地必然性 麦克斯韦尔通过对以往科学家们对电磁现象研究地总结,认为原来地研究工作缺乏严格地数学形式,并认为应把电流地规律与电场和磁场地规律统一起来.为此,他引入了位移电流和涡旋场地概念,于年提出了电磁场普遍规律地数学描述—电磁场基本方程组,即麦克斯韦尔方程组.它定量地刻画了电磁场地转化和电磁波地传播规律.麦克斯韦尔地理论奠定了经典地电磁场理论,揭示了电、磁和光地统一性.资料个人收集整理,勿做商业用途 但是,在电磁场计算地方法中,诸如直接求解场地基本方程—拉普拉斯方程和泊松方程地方法、镜象法、复变函数法以及其它种种解析方法,其应用甚为局限,基本上不能用于求解边界情况复杂地、三维空间地实际问题.至于图解法又欠准确.因此,这些电磁场地计算方法在较复杂地电磁系统地设计计算中,实际上长期未能得到有效地采用.于是,人们开始采用磁路地计算方法,在相当长地时期内它可以说是唯一实用地方法.它地依据是磁系统中磁通绝大部分是沿着以铁磁材料为主体地“路径”—磁路“流通”.这种计算方法与电路地解法极其相似,易于掌握和理解,并得以沿用至今.然而,众所周知,对于磁通是无绝缘体可言地,所以磁路实际上是一种分布参数性质地“路”.为了将磁路逼近实际情况,当磁系统结构复杂、铁磁材料饱和时,其计算十分复杂.资料个人收集整理,勿做商业用途 现代工业地飞速发展使得电器产品地结构越来越复杂,特殊使用场合越来趁多.电机和变压器地单机容量越来越大,现代超导电机和磁流体发电机必须用场地观点和方法去解决设计问题.由于现代物理学地发展,许多高精度地电磁铁、波导管和谐振腔应用到有关设备中,它们不仅要赋与带电粒子能量,并且要有特殊地型场去控制带电粒子地轨迹.这些都对电磁系统地设计和制造提出了新地要求,传统地分析计算方法越来越感到不足,这就促使人们发展经典地电磁场理论,促使人们用场地观点、数值计算地方法进行定量研究.资料个人收集整理,勿做商业用途 电子计算机地出现为数值计算方法地迅速发展创造了必不可少地条件.即使采用“路”地方法来计算,由于计算速度地加快和新地算法地应用,不仅使得计算精度得到了很大地提高,而且使得工程设计人员能从繁重地计算工作中解脱出来.从“场”地计算方面来看,由于很多求解偏微分方程地数值方法,诸如有限差分法、有限元法、积分方程法等等地运用,使得大量工程电磁场问题有可能利用数值计算地方法获得符合工程精度要求地解答,它使电磁系纯地设计计算地面貌焕然一新.电磁场地各种数值计算方法正是在计算机地发展、计算数学地前进和工程实际问题不断地提出地情况下取得一系列进展地.资料个人收集整理,勿做商业用途 二、电磁场数值计算方法地发展历史 电磁场数值计算已发展了许多方法,主要可分为积分法(积分方程法、边界积分法和边界元法)、微分法(有限差分法、有限元法和网络图论法等)及微分积分法地混合法.资料个人收集整理,勿做商业用途 年,利用向量位,采用有限差分法离散,求解了二维非线性磁场问题.随后和用该程序设计了同步加速器磁铁,并把它发展成为软件包.此后,采用有限差分法计算线性和非线性二维场地程序如雨后春笋般地在美国和西欧出现.有限差分法不仅能求解均匀线性媒质中地位场,还能解决非线性媒质中地场;它不仅能求解恒定场和似稳场,还能求解时变场.在边值问题地数位方法中,此法是相当简便地.在计算机存储容量许可地情况下,采取较精细地网格,使离散化模型较精确地逼近真实问题,可以获得足够精度地数值解.但是, 当场城几何特

继电器的基础知识及应用

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

各种计算电磁学方法比较和仿真软件

各种计算电磁学方法比较和仿真软件 各种计算电磁学方法比较和仿真软件微波EDA 仿真软件与电磁场的数值算法密切相关,在介绍微波EDA 软件之前先简要的介绍一下微波电磁场理论的数值算法。所有的数值算法都是建立在Maxwell 方程组之上的,了解Maxwell 方程是学习电磁场数值算法的基础。计算电磁学中有众多不同的算法,如时域有限差分法(FDTD )、时域有限积分法(FITD )、有限元法(FE)、矩量法(MoM )、边界元法(BEM )、谱域法(SM)、传输线法(TLM )、模式匹配法(MM )、横向谐振法(TRM )、线方法(ML )和解析法等等。在频域,数值算法有:有限元法( FEM -- Finite Element Method)、矩量法(MoM -- Method of Moments ),差分法( FDM -- Finite Difference Methods ),边界元法( BEM --Boundary Element Method ),和传输线法 ( TLM -Transmission-Line-matrix Method )。在时域,数值算法有:时域有限差分法( FDTD - Finite Difference Time Domain ),和有限积分法( FIT - Finite Integration Technology )。这些方法中有解析法、半解析法和数值方法。数值方法中又分零阶、一阶、二阶和高阶方法。依照解析程度由低到高排列,依次是:时域有限差分法(FDTD )、传输线法(TLM )、时域有限积分法(FITD )、有限元法(FEM )、矩量法(MoM )、线方法(ML )、边界元法(BEM )、谱域法(SM )、模式匹配法

计算电磁学入门基础介绍

计算电磁学入门基础介绍 一. 计算电磁学的重要性 在现代科学研究中,“科学试验,理论分析,高性能计算”已经成为三种重要的研究手段。在电磁学领域中,经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式,最后得到解析解。解析解的优点在于: ①可将解答表示为己知函数的显式,从而可计算出精确的数值结果; ②可以作为近似解和数值解的检验标准; ③在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解,而且效率也比较高,但是适用范围太窄,只能求解具有规则边界的简单问题。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时,则需要比较复杂的数学技巧,甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来,随着电子计算机技术的发展,一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来,并在实际工程问题中得到了广泛地应用,形成了计算电磁学研究领域,已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之,计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的,建立在电磁场理论基础上,以高性能计算机技术为工具,运用计算数学方法,专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言,应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少,可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲,从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。 二. 电磁问题的分析过程 电磁工程问题分析时所经历的一般过程为: 三. 计算电磁学的分类 (1) 时域方法与谱域方法 电磁学的数值计算方法可以分为时域方法(Time Domain或TD)和频域方法(Frequeney Domain或FD)两大类。 时域方法对Maxwell方程按时间步进后求解有关场量。最著名的时域方法是时域有限差分法(Finite Difference Time Domain或FDTD)。这种方法通常适用于求解在外界激励下场

Multisim仿真功能在继电器控制电路设计中的应用

M u l t i s i m仿真功能在继电器控制电路设计中 的应用 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

M u l t i s i m仿真功能在继电器控制电路设计中的应用 陈竹 Multisim软件是由美国国家仪器公司(NI)下属的Electronics Workbench Group开发的交互式SPICE仿真和电路分析软件,其 Multisim10.1 版本于2008年初推出的最新版。 该软件提供了一个非常大的元器件数据库,并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、VHDL、Verilog设计接口与仿真功能、FPGA、CPLD综合、RF设计能力和后处理功能、梯形图仿真,还可以实现从原理图设计工具到PCB布线工具包(Ultiboard)的无缝数据传输。它提供的简单易用的图形输入接口可以满足用户的设计需求。 这个平台将虚拟仪器技术的灵活性扩展到了电子设计者的工作台上,弥补了测试与设计功能之间的缺口。Multisim10.1提供了24种以上虚拟仪器,这些虚拟仪器与现实中所使用的仪器一样,人们可以直接通过虚拟仪器观察电路的运行状态。同时,虚拟仪器还充分利用了计算机处理数据速度快的优点,对测量的数据进行加工处理,并产生相应的结果。 Multisim 10.1包括新增和改善的数据库。其中包括来自领先制造商美国AD和德州仪器公司的大约300多个新元器件,这些元件包括运算放大器、比较器、模拟开关和电压参考组件;500多个更新的组件;以及最新的通用电力仿真部件,这些部件包括Buck、 Boost、 Buck-Boost、和 PWM控制器。 Multisim10.1 教育版下载网址(试用30天): 要求设计一种继电器控制电路,在一段时间间隔段内最多只能计两次数的累计装置。具体要求是:线路上电后延时2分钟才能开始计数,计数2次后不能再计数,再过1分半种后电路复位,重新开始进入可计数状态。 1.实现线路

《电磁场计算方法》读书报告

《电磁场计算方法》 ——读书报告 专业所在院(系、部)核工程技术学院 研究生姓名郭猛猛 学号 2010070807 专业名称固体地球物理学 日期 2011年6月30日

电磁场计算方法有很多种,上完这门课后我对下面这两种比较常用的方法进行总结: 有限元法: 有限元法(finite element method)是一种高效能、常用的计算方法。有限元法在早期是以变分原理为基础发展起来的,所以它广泛地应用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各类物理场中(这类场与泛函的极值问题有着紧密的联系)。自从1969年以来,某些学者在流体力学中应用加权余数法中的迦辽金法(Galerkin)或最小二乘法等同样获得了有限元方程,因而有限元法可应用于以任何微分方程所描述的各类物理场中,而不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联系。基本思想:由解给定的泊松方程化为求解泛函的极值问题。 将连续的求解域离散为一组单元的组合体,用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数,近似函数通常由未知场函数及其导数在单元各节点的数值插值函数来表达。从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。 步骤1:剖分: 将待解区域进行分割,离散成有限个元素的集合.元素(单元)的形状原则上是任意的.二维问题一般采用三角形单元或矩形单元,三维空间可采用四面体或多面体等.每个单元的顶点称为节点(或结点). 步骤2:单元分析: 进行分片插值,即将分割单元中任意点的未知函数用该分割单元中形状函数及离散网格点上的函数值展开,即建立一个线性插值函数 步骤3:求解近似变分方程 用有限个单元将连续体离散化,通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。有限元法把连续体离散成有限个单元:杆系结构的单元是每一个杆件;连续体的单元是各种形状(如三角形、四边形、六面体等)的单元体。每个单元的场函数是只包含有限个待定节点参量的简单场函数,这些单元场函数的集合就能近似代表整个连续体的场函数。根据能量方程或加权残量方程可建立有限个待定参量的代数方程组,求解此离散方程组就得到有限元法的数值解。有限元法已被用于求解线性和非

计算电磁学结课论文

《计算电磁学》学习心得 姓名:桑dog 学号: 班级: 联系方式:

前言 计算电磁学是科技的重要领域它的研究涉及到应用计算机求解电磁方程它的重要性基于麦克斯韦方程——唯一的可以描述小到亚原子大到天体尺度的所有物理现象的方程, 。而且, 麦克斯韦方程式对于结果拥有很强的预测能力: 对于一个复杂问题的麦克斯韦方程的解通常可以准确的预知实验结果。因此, 麦克斯韦方程的解对于提高我们对复杂系统之物理现象的洞察力和设计复杂系统的能力均有极大帮助所以, 成功求解麦克斯韦方程式拥有广泛的应用前景: 例如纳米技术, 电脑微电子电路, 电脑芯片设计, 光学, 纳米光学, 微波工程, 遥感, 射电天文学, 生物医学工程, 逆散射和成象等等。 这篇文章的安排如下:第一章介绍了计算电磁学的重要意义以及发展状况。第二章介绍了计算电磁学中解决问题的方法分类。第三章对主要的数值方法进行了简介。第四章展望了计算电磁学的发展趋势。

第1章计算电磁学的重要性 在现代科学研究中,“科学试验,理论分析,高性能计算”已经成为三种重要的研究手段[1]。在电磁学领域中,经典电磁理论只能在11 种可分离变量坐标系中求解麦克斯韦方程组或者其退化形式,最后得到解析解。解析解的优点在于: ●可将解答表示为己知函数的显式,从而可计算出精确的数值结果; ●可以作为近似解和数值解的检验标准; ●在解析过程中和在解的显式中可以观察到问题的内在联系和各个参数对数值 结果所起的作用。 这种方法可以得到问题的准确解,而且效率也比较高,但是适用范围太窄,只能求解具有规则边界的简单问题[2]。当遇到不规则形状或者任意形状边界问题时,则需要比较复杂的数学技巧,甚至无法求得解析解。20 世纪60 年代以来,随着电子计算机技术的发展,一些电磁场的数值计算方法也迅速发展起来,并在实际工程问题中得到了广泛地应用,形成了计算电磁学研究领域,已经成为现代电磁理论研究的主流。简而言之,计算电磁学是在电磁场与微波技术学科中发展起来的,建立在电磁场理论基础上,以高性能计算机技术为工具,运用计算数学方法,专门解决复杂电磁场与微波工程问题的应用科学。相对于经典电磁理论分析而言,应用计算电磁学来解决电磁学问题时受边界约束大为减少,可以解决各种类型的复杂问题。原则上来讲,从直流到光的宽广频率范围都属于该学科的研究范围。近几年来,电磁场工程在以电磁能量或信息的传输、转换过程为核心的强电与弱电领域中显示了重要作用。[3]

电磁场公式总结

精心整理 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的. 名称电场力磁场力 库伦力安培力洛仑兹力涡旋电场力 定义式d d F I l B =?(微分式) d L F I l B =? ?(积分式) 洛仑兹力永远不对粒子做功涡旋电场对导体中 电荷的作用力 名称电场强度(场强)电极化强度矢量磁场感应强度矢量磁化强度 定义单位电荷在空间 某处所受电场力 的大小,与电荷 在该点所受电场 力方向一致的一 个矢量. 即: F E q =. 库伦定理: 某点处单位体积 内因极化而产生 的分子电矩之 和. 即:i V = ? ∑i p P 单位运动正电荷qv 在磁场中受到的最 大力m F.即:m F B qv = 毕奥-萨法尔定律: 单位体积内所有分子固有磁矩的矢 量和 m p ∑加上附加磁矩的矢量和. 用 m p ? ∑表示. 均匀磁化:m m p p M V +? = ? ∑∑ 不均匀磁化: lim m m V P p M V ?→ +? = ? ∑∑ 电偶极距: e P l =q力矩:P E ? L=磁矩: m P ISn =L IS n B =? () 电力线磁力线静电场的等势面 定义就是一簇假想的曲线,其曲线上任一点 的切线方向都与该点处的E方向一致. 就是一簇假想的曲线,其曲线上 任一点的切线方向与该点B的方 向相同. 就是电势相等的点集 合而成的曲面. 性质 (1)电力线的方向即电场强度的方向, 电力线的疏密程度表示电场的强弱. (2)电力线起始于正电荷,终止于负电 荷,有头有尾,所以静电场是有源(散) 场; (3)电力线不闭合,在没有电荷的地方, 任意两条电力线永不相交,所以静电场 是无旋场. 静电场是保守场,静电场力是保守力. (1)磁力线是无头无尾的闭合曲 线,不像电力线那样有头有尾,起 于正电荷,终于负电荷,所以稳恒 磁场是无源场. (2)磁力线总是与电流互相套合, 所以稳恒磁场是有旋场. (3)磁力线的方向即磁感应强度 的方向,磁力线的疏密即磁场的 强弱. (1)沿等势面移动电荷 时静电力不作功; (2)等势面的电势沿电 力线的方向降低; (3)等势面与电力线处 处正交; (4)等势面密处电场 强,等势面疏处电场 弱. 名称静电场的环路定理磁场中的高斯定理 定义 静电场中场强沿任意闭合环路的线积分 (称作环量)恒等于零.即:d0 L E l ?= ?. 通过任意闭合曲面S的磁通量恒等于0. 即: S B dS0 ?= ?? 说明的问题电场的无旋性磁场的无源性

相关文档
相关文档 最新文档