電磁感應(yīng)及其應(yīng)用精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇電磁感應(yīng)及其應(yīng)用，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)加熱 溫度控制 模糊算法

中圖分類號：TQ320.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0050-02

1 電磁感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)在社會(huì)需求的增長，電磁感應(yīng)加熱技術(shù)越來越廣泛地運(yùn)用到各行各業(yè)中。大致可以歸類為以下幾個(gè)領(lǐng)域：第一，食品、醫(yī)療、化工、塑機(jī)械加熱、木材、建筑等節(jié)能改造方面都有用，在這些方面使用電磁感應(yīng)加熱代替了傳統(tǒng)的電阻加熱；第二，機(jī)械行業(yè)，電磁感應(yīng)加熱中的高頻電磁加熱可以應(yīng)用于金屬表面的熱處理，也可以用于器件在加工前的透熱，這種方法與傳統(tǒng)的方法相比有很大的優(yōu)勢；第三，紡織印染方面，印染時(shí)的原料需要加熱，利用電磁感應(yīng)加熱，加熱速度快了，就使得原料的利用率提高了，同時(shí)可以適應(yīng)不同燃料的不同溫度要求；第四，輕工行業(yè)，在輕工行業(yè)用于食品或者塑料產(chǎn)品的封口，這種方式的加熱大大加大了生產(chǎn)效率，還可以節(jié)省生產(chǎn)空間。

電磁感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)產(chǎn)品的速度同時(shí)也能降低生產(chǎn)成本，也提升了設(shè)備制造行業(yè)的生產(chǎn)水平，在傳統(tǒng)行業(yè)中越來越廣泛地被接受和使用。

2 電磁感應(yīng)加熱的原理

電磁感應(yīng)技術(shù)就是我們通常所說的IH技術(shù)，它建立的基礎(chǔ)就是法拉第感應(yīng)定律。電磁感應(yīng)的加熱原理就是利用高頻的交變電流在通過線圈時(shí)產(chǎn)生磁場，這種交變的磁場在通過金屬工件時(shí)產(chǎn)生渦流，產(chǎn)生渦流的條件就是金屬工件需要是加熱后的件，金屬的電阻相對較小，這樣較低的電動(dòng)勢就可以產(chǎn)生很強(qiáng)的渦電流，這樣就在金屬件內(nèi)部產(chǎn)生了很大的焦耳熱，這樣金屬件的溫度自己就升高了，完成了一個(gè)自發(fā)熱的過程，這個(gè)自發(fā)熱的速度非?？?。電磁感應(yīng)加熱利用的就是電流的做功，將電能轉(zhuǎn)化為被加熱體本身的內(nèi)能，使被加熱件的溫度升高，從而達(dá)到加熱的目的。

3 傳統(tǒng)加熱與電磁感應(yīng)加熱的對比

3.1 傳統(tǒng)的加熱

用加熱注射劑來舉例傳統(tǒng)加熱存在的弊端，傳統(tǒng)的注射劑加熱一般采用電阻的方式進(jìn)行加熱，電阻加熱存在的缺點(diǎn)如下：第一，工作環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)加熱利用的是電阻加熱，在加熱過程中向環(huán)境中散發(fā)大量的熱量，使得操作環(huán)境溫度升高，尤其在夏季的加熱時(shí)，現(xiàn)場的工作環(huán)境是非常惡劣的，工人需要降溫，降溫過程又造成了能源的浪費(fèi)，加大了成本；第二，加熱效率低，加熱過程中熱損大，電阻加熱時(shí)都是電阻絲繞制成的電阻，這樣的電阻外部也散熱，造成了熱能的損失，在傳導(dǎo)的過程中由于過程繁瑣，也損耗掉了很大的熱量，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)只有25%左右的熱能得到了利用，熱能的效率很低；第三，電阻的使用時(shí)間短，電阻發(fā)熱Φ繾璧乃鷙暮艽螅繞制的電阻線長時(shí)間加熱很容易發(fā)生斷裂，這樣增加了工人的工作量，需要定時(shí)地對電阻進(jìn)行檢查和維護(hù)，維修和更換的費(fèi)用都很大，加熱的產(chǎn)品可能由于沒有完成固定溫度，報(bào)廢率也增大了，所以各方面的費(fèi)用都將增大。

3.2 電磁感應(yīng)加熱

第一，與傳統(tǒng)的加熱方法相比，電磁感應(yīng)加熱是自發(fā)熱的現(xiàn)象，不會(huì)對環(huán)境造成很大的影響，工人的工作環(huán)境也得到了很大程度的改善，也減少了為環(huán)境降溫的費(fèi)用；第二，電磁感應(yīng)的熱損耗小，節(jié)能效果好，電磁感應(yīng)發(fā)熱過程感應(yīng)線圈與被加熱的金屬件之間是沒有直接接觸的，能量的傳遞是通過電磁感應(yīng)進(jìn)行傳遞的，在傳導(dǎo)的過程中減少了很多熱能的損耗，效率提高很多，可以達(dá)到85%左右，比傳統(tǒng)的加熱提高了很多；第三，金屬件溫度提升速度快，金屬件的電阻小，所以較小的電動(dòng)勢就能產(chǎn)生較強(qiáng)的渦電流，焦耳熱產(chǎn)生得也多，熱量散失得少，所以金屬件升溫很快；與傳統(tǒng)的電阻加熱相比，使用壽命增長了，電磁感應(yīng)的加熱工具是特制的線圈和半導(dǎo)體的器件，線圈在工作時(shí)的溫度并不像電阻絲產(chǎn)生那么高的溫度，使用壽命大大提高了。電磁感應(yīng)加熱的加熱效率高，所以產(chǎn)品的產(chǎn)量也高，所以無論從損耗還是生產(chǎn)效率上都得到了提高。

綜上所述，電磁感應(yīng)加熱具有的優(yōu)勢是非常明顯的，加熱速度比其他任何的媒介加熱速度都快，而且在加熱時(shí)損耗較小，加熱時(shí)間較短，啟動(dòng)方便，熱能的損耗較小，不用時(shí)，也可以切斷供電電源，沒有任何多余的損耗，電能的利用率又高，是新時(shí)期加熱的最好選擇。

4 電磁感應(yīng)加熱技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

4.1 電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)的組成

電磁加熱系統(tǒng)主要由電磁加熱控制板和加熱線圈兩部分組成。加熱輸出接觸器的輸出端經(jīng)過電磁加熱控制板將交流電進(jìn)行整流、濾波、逆變成高頻的交流電，再通過鏈接線圈加到電磁的加熱線圈上，高頻的交流電通過保溫材料作用于被加熱體上，從而達(dá)到被加熱體的自發(fā)熱過程。還可以用另外一種方式，將電源直接輸入到電磁加熱控制板，加熱輸出接觸器直接通過電磁加熱控制器的方式直接控制電磁加熱控制板的工作狀態(tài)。

4.2 對輸出功率的控制

對于電磁感應(yīng)加熱輸出功率的控制有很多種方法，其中感應(yīng)電源有兩種控制方法：即負(fù)載串聯(lián)諧振型和負(fù)載并聯(lián)諧振型，串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源較并聯(lián)的有很多優(yōu)勢，比如：啟動(dòng)時(shí)比較迅速、可以使用體積相對較小的電感和整流，可以使用不空整流等。加熱過程有特定需要達(dá)到的目的，所以感應(yīng)加熱電源需要控制輸出功率，使功率保持到一個(gè)可調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)。串聯(lián)諧振電源的調(diào)功方式有兩大類：直流側(cè)調(diào)壓調(diào)功和逆變側(cè)調(diào)功，其中直流側(cè)調(diào)壓調(diào)功中又包括兩種方式：是采用晶閘管全控整流；另一種是不控整流后用斬波器進(jìn)行調(diào)壓。逆變側(cè)調(diào)功的方法就比較多，比如：通過脈沖寬度調(diào)節(jié)、通過電壓調(diào)節(jié)、通過脈沖頻率調(diào)節(jié)、通過脈沖密度調(diào)節(jié)、通過移相調(diào)節(jié)、通過改變功率因素調(diào)節(jié)以及以上各種方法的綜合調(diào)節(jié)法等。通過這些方法的調(diào)節(jié)都可以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。在加熱一個(gè)物體，整個(gè)過程可能需要不同的溫度，所以要求在不同的階段保證不同的溫度?，F(xiàn)在用調(diào)節(jié)脈沖密度調(diào)功法調(diào)節(jié)溫度的方法是使用較多的一種，這種方法可以直接完成對輸出電源的電流幅值進(jìn)行控制，通過實(shí)驗(yàn)既定的模型，通過建立在某一特定電流幅值的基礎(chǔ)上，建立T=f（t）即溫度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)溫度的分段控制，以達(dá)到各時(shí)間段不同溫度的要求。

4.3 溫度控制的算法

目前使用較多的一種算法就是模糊控制算法，這種算法具有大慣性、非線性、有滯后、相鄰段有較強(qiáng)偶合等特點(diǎn)，這種算法可以模擬人腦進(jìn)行思維、判斷以及推理的過程，可以將人的經(jīng)驗(yàn)等用語言的方式表達(dá)出來，再通過計(jì)算機(jī)的處理，完成輸入和輸出的建模過程，是一個(gè)智能化的實(shí)現(xiàn)過程。模糊算法的數(shù)據(jù)庫錄入的是專家的語言信息，并在使用時(shí)將這種語言轉(zhuǎn)化為控制策略，可以解決實(shí)際使用過程中的各種問題，有些復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，這種算法可以解決這些復(fù)雜的建模過程。這種方法很好地完成了推理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)間以及模糊數(shù)據(jù)和精確數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化問題。溫度的控制就是一個(gè)不確定的數(shù)據(jù)模型，通過電磁感應(yīng)的輸出功率和模糊算法的結(jié)合就可以完成溫度的精確控制，控制精度可以上下不相差1 ℃。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)的加熱方式通常是利用電熱圈來加熱，通過接觸傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)被加熱體的加熱過程。但是這個(gè)過程有大量的熱量是散發(fā)到空氣中的，熱量的利用率較低，而且工作環(huán)境也非常惡劣，加熱過程的溫度也是沒法實(shí)時(shí)控制的。而電磁感應(yīng)加熱的方式實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、加熱效率和升溫速度快等各方面?zhèn)鹘y(tǒng)加熱方式滿足不了的優(yōu)點(diǎn)。電磁感應(yīng)在輸出的過程可以通過控制功率的方法同模糊算法相結(jié)合實(shí)現(xiàn)溫度的準(zhǔn)確可控性。這也滿足了現(xiàn)代社會(huì)高效、節(jié)能、環(huán)保等各方面的要求，所以電磁感應(yīng)加熱方式在各行各業(yè)都將替代傳統(tǒng)的電阻絲加熱方式。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：變頻器，電磁干擾，措施

中圖分類號：TN773文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，變頻器的應(yīng)用變得越來越廣泛，但隨之而來的干擾問題一直困擾著電氣技術(shù)人員。變頻器周邊的電氣設(shè)備以及電氣線路對變頻器產(chǎn)生干擾，同時(shí)變頻器也對周邊設(shè)備產(chǎn)生干擾。如果變頻器的干擾問題得不到很好的解決，那么就不能保證變頻器系統(tǒng)能夠可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。本文針對變頻器抗干擾問題，首先闡述了干擾的來源、傳播方式，然后再針對這些干擾提出了不同的措施。

1、干擾的產(chǎn)生

1. 1外部對變頻器的干擾

在空間中存在著各種各樣的電磁波，例如通信電磁波、線路產(chǎn)生的電磁波，這些電磁波是由于導(dǎo)線中通過的電流產(chǎn)生的，其強(qiáng)弱受電流強(qiáng)度及線路布設(shè)方式的影響較大，該電磁波向空中輻射，從而影響變頻器的正常運(yùn)行。 當(dāng)變頻器的供電電源受到電網(wǎng)中大量諧波影響時(shí)，變頻器就會(huì)出現(xiàn)過壓、欠壓、掉電等現(xiàn)象，從而可能造成變頻器的波動(dòng)甚至損壞，進(jìn)而影響生產(chǎn)。變頻器的整流管有時(shí)會(huì)受到補(bǔ)償電容的影響。在補(bǔ)償電容投入以及切出系統(tǒng)時(shí)，由于補(bǔ)償電容的性質(zhì)，會(huì)在電網(wǎng)中產(chǎn)生很高的峰值電壓。如果此峰值電壓過大，就有可能擊穿變頻器整流管，導(dǎo)致變頻器損壞。

1. 2變頻器對外部的干擾

變頻器的整流電路工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，這些諧波在電網(wǎng)中傳播，會(huì)對其他的電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾。變頻器工作時(shí)，其場控開關(guān)器件做高速切換，且產(chǎn)生高次諧波。同時(shí)，變頻器的逆變電路輸出電壓及電流功率會(huì)攜帶高次諧波，這兩種諧波以及開關(guān)器件引起的電磁輻射都不容忽視。在電磁干擾的作用下，變頻器控制信號線及檢測信號線在輸出端會(huì)產(chǎn)生較大影響，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不能及時(shí)準(zhǔn)確地檢測到信號，還會(huì)使控制系統(tǒng)紊亂。諧波或電磁輻射干擾會(huì)導(dǎo)致繼電器保護(hù)裝置誤動(dòng)作，使電氣儀表計(jì)量不準(zhǔn)確，甚至無法正常工作。

2、干擾的抑制與消除

在實(shí)際應(yīng)用中，為減少電磁輻射的干擾，在變頻器應(yīng)用中一般采用硬件和軟件兩方面的抗干擾措施。硬件抗干擾主要從硬件出發(fā)，對可能引起系統(tǒng)干擾的干擾源及干擾途徑進(jìn)行物理防護(hù)及切斷。一般涉及變頻器系統(tǒng)的工程中，較多采用的是隔離、接地、屏蔽以及濾波等方式進(jìn)行物理抗干擾。

2. 1合理的安裝和布線

工程中，對變頻器安裝的環(huán)境要求都有明確的規(guī)定，比如變頻器的安裝環(huán)境溫度、濕度等。另外，不同的安裝方式或者技術(shù)等也會(huì)對變頻器的使用產(chǎn)生較大的影響。合理的布線以及合適的安裝距離及角度等都能在一定程度上改善變頻器的工作性能。在安裝和布線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①變頻器一般多安裝在密閉配電柜中，并且有排風(fēng)扇等裝置，以保證柜內(nèi)的空氣流通，并且，在變頻器所在的室內(nèi)，一般還應(yīng)裝有空調(diào)等降溫設(shè)備；②變頻器安裝時(shí)應(yīng)避開電磁干擾比較嚴(yán)重的地方，例如電源、信號線比較集中且雜亂的地方，并且應(yīng)避開灰塵大以及腐蝕性氣體的場合；③應(yīng)安裝在一個(gè)牢固、結(jié)實(shí)且不會(huì)經(jīng)常震動(dòng)的地方，并且應(yīng)做好對震動(dòng)沖擊的防護(hù)措施；④變頻器對所安裝的環(huán)境溫度有一定要求，一般為一20℃一60℃；⑤變頻器的輸入輸出控制及信號線應(yīng)盡量避開其他設(shè)備的電源及信號線，同時(shí)其電源線要與信號控制線分開；⑥確?？刂乒裰械慕佑|器有滅弧功能。

2. 2采用電抗器

在變頻器電路中，電抗器可以對竄入電路中的諧波電流進(jìn)行有效的抑制。在輸入電路中串入電抗器可以抑制輸入電路中較小的諧波電流，同時(shí)可以消除因電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊。在變頻器的輸出側(cè)串入輸出電抗器，可以改善變頻器輸出電流。此外，負(fù)載電抗器可以限流，在一定程度上還可以保護(hù)變頻器。因此，在變頻器中，合理地使用電抗器可以提高變頻器系統(tǒng)的可靠性、運(yùn)行性能和效率。

2. 3使用濾波器

變頻器系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)使電網(wǎng)中產(chǎn)生高次諧波，從而可能造成電網(wǎng)波形畸變，使其功率因數(shù)降低。濾波器可以對電路中的高次諧波進(jìn)行抑制或消除。采用無功補(bǔ)償裝置可對電網(wǎng)功率因數(shù)降低的情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，而對于高次諧波，應(yīng)根據(jù)具體情況，在變頻器的進(jìn)線端及輸出端加裝濾波器，以改善電網(wǎng)波形畸變對變頻器及其他設(shè)備等產(chǎn)生的影響。為了防止變頻器產(chǎn)生的電磁輻射或者諧波等干擾進(jìn)入電源或者其他設(shè)備，在電路中應(yīng)設(shè)置濾波器。在變頻器系統(tǒng)中，有些電源對抗干擾的要求較高，所以，在電源輸入端并聯(lián)濾波器可有效抑制變頻器產(chǎn)生的電磁輻射及諧波的干擾。在變頻器的輸入和輸出端分別加入輸入和輸出濾波器，可有效減少電磁干擾、電網(wǎng)電壓突變等造成的影響。對于一些對電磁干擾非常敏感的電子電氣設(shè)備，也應(yīng)該加入濾波器。這種濾波器應(yīng)該加在電源線上，稱為電源噪聲濾波器。

2. 4屏蔽整個(gè)變頻器

將整個(gè)變頻器系統(tǒng)進(jìn)行屏蔽，可減小其對外界的干擾，也能防止外部的干擾對變頻器系統(tǒng)造成影響。同時(shí)對于干擾源也要進(jìn)行屏蔽，例如，對于接入變頻器的信號控制線，應(yīng)使用屏蔽線和屏蔽層，并且接在變頻器一端的屏蔽應(yīng)接控制電路的公共端，而不應(yīng)接在變頻器的接地或大地屏蔽層的另一端，這樣可有效抑制外部干擾通過信號電纜影響變頻器。再者，輸出線最好采用專用的屏蔽電纜或用鋼管屏蔽，信號線應(yīng)盡可能短，最好控制在20 m以內(nèi)，且信號線應(yīng)采用雙芯屏蔽，并且與主電路線及控制電纜分離開，同時(shí)還應(yīng)對周圍電子敏感設(shè)備線路進(jìn)行屏蔽。

2. 5正確的接地

在實(shí)際的電氣系統(tǒng)中，接地技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。接地可以將電路中外部藕合的噪聲消除，防止外界電磁干擾的影響，對提高電子電氣設(shè)備的兼容性能起到至關(guān)重要的作用。所以，接地對于外來干擾及自身干擾都有一定的抑制作用。從安全和抑制干擾的角度考慮，變頻器的主回路端子PE(E,G)必須接地。在實(shí)踐中，通常采用多點(diǎn)接地、一點(diǎn)接地及混合接地等接地方式。具體使用哪一種接地，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析。實(shí)際應(yīng)用中，對變頻器接地的要求是比較明確的，接地線嚴(yán)禁接在系統(tǒng)的零線上，更不能接在變頻器或其他設(shè)備的外殼上。當(dāng)系統(tǒng)中有多臺變頻器以及其他的電子電氣設(shè)備時(shí)，其接地線不能擰在一起共同接地，應(yīng)分開單獨(dú)接地，以防止設(shè)備間的相互干擾。變頻器接地時(shí)，對接地線也有一定的要求。一般接地線應(yīng)比較粗，可以用較粗的短線一端接到接地端子PE端，另一端與接地極相連。一般要求接地線截面積應(yīng)不小于2. 5mm2，接地線長度小于20 m,接地電阻不能大于100Ω。

2. 6采取必要的隔離

在實(shí)際工程中，一般要把干擾源單獨(dú)隔離開或者把干擾源與容易受到干擾的設(shè)備隔離開。在安裝變頻器時(shí)應(yīng)單獨(dú)安裝，使變頻器與其他電氣設(shè)備盡量互不干擾。有時(shí)盡管不能單獨(dú)安裝，也應(yīng)注意將變頻器與其他易受干擾的設(shè)備分開安裝，以避免變頻器的電磁噪聲對其進(jìn)行干擾。

3、結(jié)語

干擾的形式是多種多樣的，干擾的分布是隨處可見的，因此采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硪种聘蓴_是十分重要的。在采取抗干擾措施時(shí)，還要考慮可行性、成本、效果等因素。采用的措施只要能解決問題即可，往往過多的抗干擾措施有可能會(huì)產(chǎn)生額外的干擾。隨著技術(shù)的進(jìn)步，變頻器應(yīng)用中存在的干擾問題有可能會(huì)通過變頻器本身的功能來實(shí)現(xiàn)消除。我們相信，在不久的將來，變頻器的干擾問題一定會(huì)得到有效的解決，變頻器也會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用得越來越輕松、越來越廣泛。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:旁路；電流互感器；保護(hù)雙重化；電流切換

中圖分類號:TM433　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A　文章編號:1009-2374(2011)24-0113-03

在電力系統(tǒng)中主變壓器(以下簡稱主變)是變電站的核心設(shè)備，它的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)變電站甚至電網(wǎng)的正?？煽窟\(yùn)行，因而主變保護(hù)設(shè)備顯得尤為重要，對于當(dāng)今大量采用的主變微機(jī)保護(hù)應(yīng)給予高度重視。筆者經(jīng)過多年來對帶旁母主接線情況下主變壓器保護(hù)技術(shù)改造和運(yùn)行情況的總結(jié)，對旁路電流采集方式做一些分析，對存在的問題提出相應(yīng)的對策，希望能為同類工程的設(shè)計(jì)和驗(yàn)收工作提供參考。

一、變壓器微機(jī)保護(hù)雙重化電流回路配置現(xiàn)狀

為避免主變保護(hù)異常及修改定值等工作造成主變保護(hù)被迫退出運(yùn)行，導(dǎo)致有故障發(fā)生不能及時(shí)切除，造成事故擴(kuò)大。根據(jù)《二十五項(xiàng)反措》要求，220kV以上的主變壓器的微機(jī)保護(hù)需雙重化；同時(shí)隨著繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，不少廠家相繼推出主后備保護(hù)一體化，兩套保護(hù)完全獨(dú)立的配置方案(非電量保護(hù)除外)。保護(hù)實(shí)現(xiàn)雙重化后，兩套保護(hù)的電流回路均應(yīng)獨(dú)立接到對應(yīng)的電流互感器上，當(dāng)主變開關(guān)代路時(shí)，原則上必須在兩套保護(hù)的電流回路均要獨(dú)立，但實(shí)際應(yīng)用中由于旁路開關(guān)的電流互感器二次繞組不足，難以實(shí)現(xiàn)(特別是在一些老變電站的主變微機(jī)保護(hù)技術(shù)改造工程中)?？偨Y(jié)現(xiàn)場接線方式，可歸納為以下幾種:

(一)無旁路電流互感器電流接入主變壓器保護(hù)

如圖1所示(以變高側(cè)為例，下同)。

高壓側(cè)和中壓側(cè)旁路開關(guān)問隔均無多余電流互感器二次繞組情況，正常運(yùn)行接線，A屏微機(jī)保護(hù)接到對應(yīng)的開關(guān)電流互感器，B屏微機(jī)保護(hù)接到對應(yīng)的套管電流互感器，當(dāng)主變開關(guān)代路時(shí)A屏微機(jī)保護(hù)退出，B屏微機(jī)保護(hù)繼續(xù)運(yùn)行。顯然此接線方式不符合保護(hù)實(shí)現(xiàn)雙重化要求。

(二)套管電流互感器與開關(guān)電流互感器二次電流切換

如圖2所示，高壓側(cè)和中壓側(cè)旁路開關(guān)間隔均無多余電流互感器二次繞組。正常運(yùn)行接線:A屏微機(jī)保護(hù)接入對應(yīng)的開關(guān)電流互感器二次電流，B屏微機(jī)保護(hù)接入對應(yīng)側(cè)的套管電流互感器二次電流。供電企業(yè)在廠家定貨時(shí)要求A屏微機(jī)保護(hù)變高側(cè)和變中側(cè)均設(shè)置有旁路電流互感器切換連接片，又由于在技術(shù)改造中原來的常規(guī)保護(hù)進(jìn)行微機(jī)化后，變高側(cè)和變中側(cè)套管電流互感器二次繞組有剩余，現(xiàn)場將變高側(cè)和變中側(cè)剩余其中一組保護(hù)級的二次繞組均接到A屏微機(jī)保護(hù)(旁路電流互感器切換連接片對應(yīng)的端子排處)，當(dāng)主變開關(guān)代路時(shí)將A屏微機(jī)保護(hù)套管電流互感器切換連接片切換到旁路保護(hù)側(cè)，A屏微機(jī)保護(hù)投入運(yùn)行，B屏微機(jī)保護(hù)繼續(xù)運(yùn)行不變。雖然此接線方式符合保護(hù)實(shí)現(xiàn)雙重化要求，但旁路到主變的導(dǎo)線無主保護(hù)。

(三)旁路電流互感器電流與開關(guān)電流互感器電流切換同樣如圖3所示:

變高側(cè)和變中側(cè)旁路開關(guān)間隔均有電流互感器二次繞組，正常運(yùn)行接線:A屏微機(jī)保護(hù)接入對應(yīng)側(cè)開關(guān)電流互感器二次電流，B屏微機(jī)保護(hù)接入對應(yīng)側(cè)的套管電流互感器二次電流。供電企業(yè)在向廠家定貨時(shí)同樣要求A屏微機(jī)保護(hù)變高側(cè)和變中側(cè)均設(shè)置有旁路電流互感器切換連接片，在變高側(cè)和變中側(cè)旁路開關(guān)間隔均有電流互感器二次電流接入A屏微機(jī)保護(hù)(旁路電流互感器切換連接片對應(yīng)的端子排處)，當(dāng)主變開關(guān)代路時(shí)將A屏微機(jī)保護(hù)電流互感器切換連接片切換到旁路保護(hù)側(cè)，A屏微機(jī)保護(hù)投入運(yùn)行，B屏微機(jī)保護(hù)繼續(xù)運(yùn)行不變。雖然此接線方式符合保護(hù)實(shí)現(xiàn)雙重化要求，但接線較復(fù)雜，如果采取獨(dú)立配置方式，本站有多少臺主變就需要在旁路電流互感器處配置多少組電流互感器二次繞組，可能增加旁路電流器的二次繞組負(fù)擔(dān)；如果采取在旁路端子箱處切換方式，增加運(yùn)行人員操作工作量，并存在電流互感器二次開路的風(fēng)險(xiǎn)等。

上述三種接線方法比較:第一種接線方法在主變開關(guān)代路時(shí)，A屏微機(jī)保護(hù)退出運(yùn)行，B屏微機(jī)保護(hù)接到對應(yīng)開關(guān)的套管電流互感器，保護(hù)范圍縮小，不滿足雙重化要求。第二種接線方法，A屏微機(jī)保護(hù)接有對應(yīng)側(cè)的套管電流互感器，當(dāng)主變開關(guān)代路時(shí)可以進(jìn)行電流切換后投入保護(hù)，雖然這種方式滿足了雙重化，但對應(yīng)的旁路開關(guān)到主變套管電流互感器這段引線無快速保護(hù)(即無差動(dòng)保護(hù))，造成保護(hù)范圍縮小。第三種接線方法在主變開關(guān)代路時(shí)滿足雙重化要求，保護(hù)范圍也滿足要求，是三種方法較合理接線方式，但現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)最困難，如果采取獨(dú)立配置方式，本站有多少臺主變就需要在旁路電流互感器處配置多少組電流互感器二次繞組，增加旁路電流器的二次繞組負(fù)擔(dān)；如果采取在旁路端子箱處切換方式，增加運(yùn)行人員操作工作量，一組電流互感器二次繞組需要對應(yīng)幾臺主變保護(hù)，切換時(shí)容易切換錯(cuò)誤，并存在電流互感器二次開路的風(fēng)險(xiǎn)等。

根據(jù)現(xiàn)場大多變電站的實(shí)際情況，采用第二種接線方式滿足了雙重化，雖然旁路到主變的導(dǎo)線無主保護(hù)，多年來現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，此段導(dǎo)線距離較短，運(yùn)行的時(shí)間也較短(代路時(shí)才運(yùn)行)，發(fā)生故障的機(jī)率相對低，并且后備保護(hù)還存在，比較適宜現(xiàn)場應(yīng)用的配置。

二、主變斷路器代路時(shí)電流切換常出現(xiàn)的問題及對策

(一)電流互感器二次開路問題及對策

從歷年來事故通報(bào)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)，在主變斷路器代路時(shí)由于電流切換過程中操作不當(dāng)，安全措施考慮不全，電流切換過程中電流互感器二次開路觸電傷人的事故時(shí)有發(fā)生。在進(jìn)行電流互感器二次線連接片進(jìn)行切換操作時(shí)務(wù)必小心、謹(jǐn)慎，防止電流互感器二次開路觸電傷人。

采用旁路電流回路的保護(hù)，代路時(shí)均要進(jìn)行切換，不論是否進(jìn)行帶電切換操作，必須按帶電方式進(jìn)行切換，按“先連通、再短接、后打開”原則進(jìn)行電流切換操作，應(yīng)站在絕緣墊上，穿長袖工作服，戴好絕緣手套，手腕上不得佩帶手表、手鏈等金屬飾物，身體不得接觸保護(hù)屏，先將電流互感器二次線連接片切至運(yùn)行位置，再將其他連片逐一切至短接位置，最后打開短接位置至中問位置的連接片(注:此類連接片為雙層)。見圖4所示:

(二)連接片切換問題及對策

歷年事故通報(bào)中，在主變斷路器代路時(shí)由于電流切換的操作不當(dāng)，安全措施考慮不全，電流切換前未將主變差動(dòng)保護(hù)暫時(shí)退出造成事故層出不窮。旁路開關(guān)合環(huán)后，將形成差動(dòng)電流互感器的電流分流，造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，所以在切換電流互感器二次線連接片前應(yīng)臨時(shí)退出主變差動(dòng)保護(hù)，操作時(shí)由工作經(jīng)驗(yàn)豐富的值班員進(jìn)行。次序如下:(1)退出主變差動(dòng)保護(hù)；(2)合上旁路斷路器；(3)將旁路電流互感器二次線連接片切至運(yùn)行位；(4)斷開主變斷路器；(5)將主變電流互感器二次線連接片切至短接位。

總之，在操作前將主變差動(dòng)保護(hù)暫時(shí)退出，操作結(jié)束后將保護(hù)的所有信號復(fù)歸，檢查保護(hù)無異常，再投入保護(hù)。

此外，用旁路斷路器代主變斷路器的操作時(shí)，應(yīng)明確與旁路斷路器代線路斷路器是不同的。此時(shí)還是采用主變的保護(hù)裝置，不僅需要將保護(hù)出口壓板由跳本側(cè)斷路器切至跳旁路斷路器，同時(shí)需要將主變差動(dòng)保護(hù)用電流互感器二次線切換連接片進(jìn)行切換。

上述過程不但需要保護(hù)出口壓板由跳本側(cè)斷路器切至跳旁路斷路器，如有啟動(dòng)失靈保護(hù)也要將其切至跳旁路斷路器側(cè)；不但要切換電流互感器二次線連接片，電壓也要由“本線”切換至“旁路”；特別注意旁路斷路器代主變斷路器的操作中，需投入非電量保護(hù)跳旁路斷路器連接片，待代路任務(wù)完成再將上述所有的連接片切至正常運(yùn)行位置。

(三)保護(hù)定值問題及對策

在現(xiàn)場多次發(fā)現(xiàn)A屏微機(jī)保護(hù)定值出錯(cuò)問題，原因是如在第二種接線方式中，A屏微機(jī)保護(hù)接入對應(yīng)的開關(guān)電流互感器二次電流，B屏微機(jī)保護(hù)接到對應(yīng)側(cè)的套管電流互感器二次電流，在兩套保護(hù)新投產(chǎn)或進(jìn)行技術(shù)改造后定值整定部門按現(xiàn)場電流互感器變比進(jìn)行定值整定為A屏和B屏兩份定值單。但A屏微機(jī)保護(hù)接到對應(yīng)的開關(guān)電流互感器和B屏微機(jī)保護(hù)接到對應(yīng)側(cè)的套管電流互感器變比不一定相同(如開關(guān)為1200/5；套管為1000/5)，又由于A屏內(nèi)電流接入保護(hù)的通道是唯一的，當(dāng)進(jìn)行代路時(shí)只是進(jìn)行外部切換。如誤將套管為1000/5電流互感器二次電流切換到1200/5保護(hù)的通道上而未改定值，在負(fù)荷小時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)荷增加后保護(hù)就容易誤動(dòng)。

對于此類問題在進(jìn)行定值整定前要查清現(xiàn)場電流互感器變比(含旁路)等參數(shù)，如果現(xiàn)場確實(shí)存在電流互感器變比不同的情況，定值整定部門進(jìn)行說明；還可以將A屏微機(jī)保護(hù)多開一定值區(qū)將套管為1000/5的對應(yīng)定值進(jìn)行整定，備代路時(shí)切換用，現(xiàn)場工作人員必須將整定情況在保護(hù)屏上標(biāo)識清楚，同時(shí)要在記錄本進(jìn)行記錄。

三、結(jié)語

本文詳盡分析了旁路電流互感器電流在變壓器微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用等問題，力求為同類變電站旁路電流互感器在變壓器微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用提供參考。運(yùn)行中的變電站進(jìn)行主變保護(hù)雙重化是一項(xiàng)涉及回路范圍廣、技術(shù)復(fù)雜，危險(xiǎn)點(diǎn)多的工作，在技術(shù)改造和應(yīng)用中更需深究保護(hù)裝置采集電流模擬量的方式。注重細(xì)節(jié)，嚴(yán)控危險(xiǎn)點(diǎn)，才能為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答[M].中國電力出版社，1999.

篇4

【關(guān)鍵詞】PLC控制系統(tǒng)干擾源分析處理措施

隨著PLC控制系統(tǒng)及變頻器等工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普及和廣泛，人們對控制系統(tǒng)及設(shè)備的安全性、可靠性要求越來越高，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行能力成為安全生產(chǎn)的核心。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備PLC控制器、變頻器，主要是用在生產(chǎn)現(xiàn)場，生產(chǎn)現(xiàn)場的電氣設(shè)備和線路形成了復(fù)雜的電磁干擾信號。要提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行能力，必須解決各種電磁干擾的影響，才能有效保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

一、電磁干擾信號分析

1、主要的電磁干擾信號可以分為共模干擾信號和差模干擾信號。共模干擾主要是指同時(shí)加載在各個(gè)輸入信號接口段的共有的信號干擾。共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾，由地電位差及電磁輻射在信號線上感應(yīng)的同方向共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸送的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)上百伏，直接影響測控信號，造成元器件損壞。

差模干擾是存在于相線與相線，以及相線與中線之間的干擾。兩路輸入的干擾信號，大小不相等，或方向不相同。有的通過安裝隔離變壓器能解決問題。

2、現(xiàn)場實(shí)踐證明，因電源的干擾產(chǎn)生干擾信號造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況占據(jù)了相當(dāng)大的比例，例如在一次安裝礦用絞車信號設(shè)備時(shí)，出現(xiàn)了絞車信號打點(diǎn)時(shí)，皮帶信號同時(shí)也響；皮帶信號打點(diǎn)時(shí)，絞車信號也響的故障現(xiàn)象。由于打點(diǎn)信號互相影響，直接影響現(xiàn)場的安全生產(chǎn)，通過現(xiàn)場分析實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)由于絞車信號和皮帶信號接在同一臺綜保開關(guān)上，使用同一路電源相互影響干擾造成。

3、部分控制系統(tǒng)的信號傳輸回路，為了避免干擾，信號部分和接收設(shè)備的公共線都要接地，應(yīng)盡量使用隔離器將兩個(gè)接地隔離開。例如一些溫度流量的測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，設(shè)備在現(xiàn)場和控制室都需要接地；由于地電位差的存在，如果出現(xiàn)一個(gè)以上的接地點(diǎn)就會(huì)形成地回路，使儀表引入干擾，因此同一信號回路、同一屏蔽層或排擾線最好有一個(gè)接地點(diǎn)，避免有多個(gè)接地點(diǎn)，除了既定接地以外，其他部位應(yīng)與一切金屬部分隔離。信號回路的接地位置根據(jù)儀表類型決定。溫度流量傳感器等應(yīng)在現(xiàn)場接地。避免影響信號精確度和在輸入、輸出設(shè)備中的傳輸效果。消除感應(yīng)及外部輸入信號形成的干擾。

二、消除自動(dòng)控制系統(tǒng)干擾源的措施

1、完善可靠的接地措施。其中電源電纜兩端接地，電機(jī)接地端接在電源段接地排上，最終匯入動(dòng)力柜匯流排。信號線纜中模擬信號大多單端接地，消除雙端接地時(shí)地電勢不同引起的地電流干擾信號。而對于數(shù)字信號大多采用雙端接地。帶屏蔽單端接地是在電纜一端將金屬屏蔽層接地，而另一端不直接接地。在單端接地的情況下，沒有接地的一端屏蔽層對地之間有感應(yīng)電壓存在，其電壓與電纜長度成正比，但是不會(huì)形成電流環(huán)流，屏蔽層一端接地利用壓制電勢電位差消除電磁干擾。在電纜長度不超過一定距離的情況下，效果較好。信號電纜屏蔽層雙端接地時(shí)，屏蔽層金屬端沒有感應(yīng)電壓存在，但是有可能感應(yīng)出電流環(huán)流，所以要消除周圍干擾信號影響。

如果系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置接地線，接地線必須符合標(biāo)準(zhǔn)，微機(jī)系統(tǒng)接地電阻應(yīng)小于四歐姆。應(yīng)與周圍柜體、設(shè)備外殼連接一致，增大接地體的物理面積，使控制系統(tǒng)與周圍電器、設(shè)備、控制柜等物體之間消除電位差，避免形成干擾信號。

2、利用信號隔離器解決干擾問題。將變送器或儀表的信號，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號，同時(shí)對隔離后信號的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨(dú)立。在控制系統(tǒng)的輸入端和輸出端中間安裝信號隔離器后，可以有效預(yù)防干擾信號。

3、為了避免電磁輻射引起的干擾，在控制系統(tǒng)中采用隔離性能較好電源，如果條件允許接入電抗器。接地線盡量靠近變頻器，遠(yuǎn)離電源線，變頻器所用的接地線必須與其他設(shè)備接地線分開接地，絕對避免把所有設(shè)備接地線連在一起后再接地，同時(shí)變頻器的接地端子不可與零線相接。

4、正確敷設(shè)、選用系統(tǒng)電纜線路，避免感應(yīng)耦合引起的干擾?？刂齐娐凡捎闷帘尉€，當(dāng)控制線和變頻器相接時(shí)，屏蔽層可不用接地，而只需將其中一端接至變頻器信號公共端即可，注意屏蔽層不論接公共端還是接地，只能在一端進(jìn)行，且不可兩端都接。其中控制線盡量遠(yuǎn)離輸入輸出線?？刂凭€在空間上應(yīng)盡量和輸入輸出線交叉，最好是垂直交叉，而不要平行。兩根控制線相鄰是可以相絞。以減少電磁干擾。

三、變頻器對控制系統(tǒng)干擾分析

1、通過現(xiàn)場實(shí)踐證明，變頻器對現(xiàn)場控制系統(tǒng)干擾最大的是高次諧波干擾。

變頻器的工作過程就是一個(gè)在控制系統(tǒng)處理下不斷的整流、逆變輸出的過程。在工作過程中，必然產(chǎn)生各類高次諧波干擾。變頻器產(chǎn)生的諧波使電力電容器產(chǎn)生額外的損耗，同時(shí)諧波使電壓波形畸變產(chǎn)生尖峰電壓，損害電容器的絕緣。如果變頻器諧波頻率與電容器和系統(tǒng)的其他部分構(gòu)成的串聯(lián)或并聯(lián)諧振回路的諧振頻率相等或相接近時(shí)就會(huì)出現(xiàn)諧振，影響電容設(shè)備正常運(yùn)行。還對附近的電子儀表設(shè)備產(chǎn)生各種干擾，影響設(shè)備正常檢測、計(jì)量和控制。

2、降低變頻器干擾的方法

根據(jù)干擾頻段的不同，可以在變頻器輸入端安設(shè)濾波器；可以選擇降低變頻器載波頻率，或者在變頻器的電源出入線采取增加電抗器、接線采用屏蔽線并且要求二端良好接地，也可對線路增加金屬管護(hù)套。對變頻器本身采取良好可靠接地措施，縮短接線。如果條件允許，可以將變頻率器單獨(dú)裝設(shè)在專用金屬電器柜內(nèi)，把變頻器輸出端與電機(jī)之間的聯(lián)線，換成鎧裝電纜。

PLC控制系統(tǒng)及變頻器等工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)是現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)的核心控制部分，只有采取必要的抗干擾措施，消除或減少干擾源，才能保證生產(chǎn)系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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[關(guān)鍵詞]物理教學(xué)電磁學(xué)電磁場電路

物理教材中所闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談?wù)勛约旱挠^點(diǎn)。

一、電磁學(xué)的知識體系

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用，其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材。

1.電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

場是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)一起來，靜電場、恒定電場、靜磁場、恒定磁場、電磁場等，組成一個(gè)關(guān)于場的體系。

“路”是“場”的一種特殊情況。物理教材以“路”為線的框架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。

“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的，“場”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說“場”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法。

2.認(rèn)識物理規(guī)律

規(guī)律體現(xiàn)在一系列物理基本概念、定律、原理以及它們的相互聯(lián)系中。

物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較，找出它們相互之間存在的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系，電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。

“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。

“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點(diǎn)串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場，對場的認(rèn)識又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識提高了一步。

3.通過電磁場所表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明，在電荷的周圍存在電場，每個(gè)帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用，運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場外還存在著磁場。磁體的周圍也存在著磁場，磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用。科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。

運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，磁場對其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場力的作用，所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個(gè)理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。轉(zhuǎn)從場的觀點(diǎn)來闡述路。電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處。導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場又要提供自由電荷，當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時(shí)，電流也隨之而終止。

二、以知識體系貫穿始終，使理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練相融合

1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題。電場部分是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。電場強(qiáng)度、電勢、磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念。電場線、磁感應(yīng)線是形象地描述場分布的一種手段。

2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場不是力，電勢不是能等。場中不同位置場的強(qiáng)弱不同，可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹?qiáng)弱程度。在電場中用電場力做功，說明場具有能量。通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就談不上電荷的電勢能了。