磁生电范文10篇
时间：2023-03-14 15:01:45
磁生电范文篇1
磁生电一节教学的设计，应体现物理课程的基本理念，实现课程的价值。包括：
一、目标设计
应围绕提高全体学生的科学素质，满足每个学生发展的基本需求这个总体目标。
二、教学内容选取：应围绕知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标，把握教材因素，结合地方、学校实际，贴近学生生活，拓展教学内容。
三、教学方法：符合学生认知规律，引导学生改变传统学习方式为目的。
四、教学手段、器材：结合教学实际，力图直观、清晰、高效。器材可行、大方。
五、教学评价：注重学习结果评价的同时，注重学习过程、学习方法、学习方式的评价。以鼓励性、导向性评价为主，实现评价方式的多元化，使评价具有促进性、发展性。
教学目标
一、知识与技能：
1.知道电磁感应现象，知道磁生电过程中能够转化。
2.知道产生感应电流的条件。
3.初步了解发电机的构造、工作过程，我国使用的交流电主要参数。
二、过程与方法：
1.经历磁生电现象，感知逆向思维。
2.探究磁生电的条件。
三、情感态度与价值观：
通过了解电磁感应转化成发电机这一应用技术的过程，提高学习科学技术的兴趣，认识在创新中科学方法的重要性。
教学器材
小电动机、耳机、电流表、导线、线圈框、U型磁体、手摇发电机、小灯泡、多媒体。
教学过程
一、导入
师：电动机的使用。提高了人类改造自然的能力，改善了人们的生活。请列举电动机在生产、生活中的使用实例，并简要说明使用电动机的意义。
生：议论、发现。
师：电动机及其他用电器运作时，消耗大量的电能从何得来?
生：积极思考：可能
(导入：注重提出问题、引发探索、激发兴趣。)
二、提出问题
师：电能从何而来的，同学们做出了多样的猜测。这些猜想，人们大都变成了现实。现在我们一起重点探索一下：
机械能→电能
首先，我们再观察一下电动机的转动。
要求：①同桌的二位同学合作进行;②画出电路图。
生：连接电路，电动机运转。
师：很好!我们观察到给电动机通电，电动机转动。反过来，想想让电动机转动(如用手转动它的轴)，会出现什么情况呢?
生：猜想、创新。
师：与周围的同学说说你这样猜想的原因吧?(科学猜想)
生：议论。
师：对学生的猜想肯定、赞许。引导学生：转动电动机的轴，可能产生电流。是因为电动机能把电能→转化为机械能，所以输入机械能可能产生电能。
(尝试逆向思维)
对我们上述的猜想，准备通过什么方法加以验证，请用文字表达一下。
生：制定计划、设计实验、进行实验。
引导学生，可用电流表(耳机、喇叭)检测电流。
师：请把你看到的现象写在纸上，告诉老师和其他同学。
生：文字表达、口语表达(交流体验成功的喜悦)
师：在这现象中，发生能的转化吗?
生：思考议论：机械能→电能。
师：在我们的探索中，我们利用电动机获得了电流，这种现象下节课我们将进一步探索。关于现实生活中，使用的电能，课本P65页有具体叙述，请同学们阅读一下，思考：
1.英国物理学家_______经过_______的探索，在_________年，首先发现了利用_______产生电流的规律和条件。
2.科学家是根据什么事实，想到利用磁场获得电流的。
3.现实生活中的电，是发电厂从_______中产生的。把_______能转化为_______。
4.本节的学习，你印象最深的科学方法是什么?
(阅读资料，获取信息。)
第二课时，探究：什么情况下磁可以生电。
师：大家已经知道小电动机是由一对磁体和线圈框构成的。利用一只小电动机可以获得电流。那么是不是只要存在磁场和导线框，就能产生电流呢?
生：猜想、议论。
师：为了更好地探究磁生电，我们使用课本P66页图8.5-1的器材装置进行探索，同学们可探索下面的问题。
序号导体运动情况磁场电流表指针及方向
1导线(ab)静止U型磁体内部
2导线(ab)上下运动
3导线(ab)向左运动
4导线(ab)向右运动
5线圈框转动
………………
师：请分析一下上面看到的现象，结合图2.5-2阅读一下P67页第一自然段。你得到了什么结论?
生：讨论、文字表达。
师：把你得到结论跟大家一起交流一下。
生：汇报交流。
师：引导：闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中产生电流。
创新与发现
师：在上述探索中，你还有什么新的发现，请交流一下。
小结：
师：由于导体在磁场中切割磁感线而产生电流的现象叫电磁感应现象，它是根据电流能生磁逆向思维而获得的科技成就，是英国物理学家法拉第经过10年的探索在1831年首先发现的。在这个现象中产生的电流叫感应电流，这个发现，使人类大规模用电成为了可能，开辟了电气化的时代。
生：归纳：产生感应电流的条件：_____________。
教学延展
电磁感应实现了机械能转化为电能，其他形式的能可以转化为电能吗?
①请列举生活实际，讨论一下。生产、生活中的电能来源。
②请结合你家及你村的情况。思考：你所在的地方可采用什么来获得电能。
第三课时：发电机
师：出示图8.3-3的手摇发电机，让学生观察。
生：观察发电机的构造，说出发电机由一对磁体和线圈框构成。
师：让学生摇动发电机，使小灯泡发光。提问，小灯泡消耗的电能从何而来。
生：机械能转变为电能
设问：若把小灯泡换成一个电流表，电流表的指针将怎样运动?
学生思考。而后让学生实验得到现象：指针左右摆动。
师：出现上述现象的原因是什么?
提示：图8.5-2是发电装置的示意图，对照示意图进行思考?
生：思考、议论得出：由于磁感线方向不变，导线AB运动方向改变，造成感应电流方向改变、电流表指针左右摆动。
小结：
填空：上述现象表明，在______中，感应电流的方向跟导线_______有关。
师：把导线弯成一个线圈框，增加线圈的圈数，使发电机产生更强的电流、更高的电压。实际的发电机就是这样构造的，分析发电机的原理，可取其中一匝线圈进行分析，如图8.5-4。思考：
1.如果ab边中的感应电流从b→a，那么cd中的电流方向是_______，通过灯泡的电流将向_______。
2.线圈转过180°后，ab向_______运动，ab中电流方向_______，cd向_______运动，其中电流方向_______，灯泡中电流方向_______。
小结：
生：通过以上分析，可知交流发电机产生的电流方向是_______的，这样的电流与电池供出的电流是_______的。
师：请同学们阅读P68页第1，2，3自然段，认识我国使用的交流电。回答：
1.我国电网以_______供电，电流的频率是_______Hz。
2.电流在1s内周期性变化的次数是叫_______，单位是_______。
师：在发电机和小灯泡的电路是串联一只电流表。慢慢转动发电机，让学生观察电流表指针的摆动，了解摆动次数与线圈转动次数的关系。
生：体验电流的变化与线圈转动有关系。
师：用不同的速度摇动发电机，学生观察灯泡的亮度变化。
生：体验、了解感应电流的大小与线圈的转动有关系。
教学延展：让线圈运动与声音有关系。(即用声音来控制线圈的运动)那么发出的电流会怎样呢?(学生课后探究)
磁生电范文篇2
1.知道电磁感应现象;知道产生感应电流的条件;
2.知道发电机的原理;能说出发电机为什么能发电;知道什么是交流电;知道发电机发电过程是能量转化的过程;
3.知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz的意思;能把交流电和直流电区分开来。
能力目标：
1.通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力;
2.观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力。
情感目标：
1.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法;
2.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。
学习重点电磁感应现象产生的条件;发电机的工作原理。学习难点发电机的工作原理。
教具与媒体演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡。
内容与教师活动学生活动设计
依据
一、创设情境，引入新课(3min)
〖师〗由以前学过的奥斯特实验说明电可以生磁，那么反过来磁能不能生电呢?
现在我们所用的发电机是可以产生电，它是由磁产生的吗?它的工作原理是什么，什么条件下才能生电?今天我们就研究这个问题?(板书课题)
二、进入新课，科学探究
(一)什么情况下磁可以生电(12min)
1.由奥斯特实验，当导线中能有电流时，小磁针会转动，那么反过来，如果我们让小磁针转动，导线中会不会有电流产生呢?
2.通电导线在磁场中会受到力的作用，从而使导体发生了运动，那么反过来，如果让导体在磁场中先运动，导体中会不会产生电流呢?
3.【实验】课本图8.5—1所示的装置，探究在什么情况下才能产生电流。
培养辩证看问题的习惯
反过来思考习惯的培养
4.尝试的角度
(1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察到电流表指针不偏转;
(2)让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转，这说明没有产生电流;
(3)将直导线在磁场中左右运动，电流表指针发生了偏转，说明导线中产生了电流。
(4)将直导线在磁场中斜着运动，电流表指针也发生了偏转，说明导线中产生了电流。
【结论】如果导体在磁场中做切割磁感线运动，则导体中就会产生电流，我们把这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精神值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。
5.【视频】电磁感应现象。
(二)发电机(12min)
1.老师出示发电机模型。
〖实验〗把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么?
〖实验〗用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察电流表的指针发生了怎样的变化。
【现象】电流表指针左右摆动。
2.为什么会是这样的呢?
(1)【发电机的构造】
看书后回答：发电机是由哪几部分组成的?
它是由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似，但没有电动机的换向器。
(2)【工作原理】
当线圈在外力的带动下在磁场中转动时，线圈的两个边分别切割磁感线，且切割的方向不同，所以它们主生的感应电流方向也不同，这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。
当线圈转过图中的这个位置时，两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁感线的条数减少，故产生的感应电流也减小，所以出现一大一小的指针摆动现象。
当线圈转过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反，所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。
(三)交流电(6min)
1.概念：线圈转动一周，电流方向变化两次，所发发电机发出的电流方向是周期性变化的，我们把周期性改变方向的电流叫交电流，简称交流。
2.频率：在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率;频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz，线圈转动一周所用的时间叫周期。
我国照明用电的频率是50Hz，周期是0.02秒。
3.交直流电的转换
如图8.5—4所示的发电机发出的是交流电，因为线圈本身产生的就是大不上、方向周期性变化的交流电;如果我们把两个圆环换成一个换向器，它就可以把线圈内产生的交流电经过转换，输出的是方向不变的直流电，但大小也是要周期性改变的。
(四)实际发电机的构造(5min)
1.由定子和转子组成，小型发电机采用线圈转动，磁场不动的方式;大型发电机采用线圈不动，磁场转动的方式，因为大型发电机的电流大，电刷与滑环间容易产生电火花，很不安全，故采用旋转磁极的方式发电。
2.【能量的转化】发电机发电过程是把机械能转化为电能;实际发电是由其它形式的能转化为电能的。
(五)话筒的原理(5min)
作用：把振动的声音变成变化的电流。
原理：振动声音的运动在磁场中切割磁感线，这样线圈中就产生了变化的电流。
尝试失败不一定都是坏事，起码知道这样做是不行的
对学生进行科学史的教育
先由直观的现象吸起讨论的话题
原理图直观、明了，能让学生看得更清楚
工作原理以简约为主，主要针对一个原理图说明一下大致的过程即可
把它与演示的现象、照明电路结合起来是不难理解的
体现了了从物理走社会
小结这节课我们学习了磁生电的知识，认识了电磁感应现象，了解了发电机的构造、原理和工作过程，知道了交流电的一些基本常识。
磁能生电是有条件的，即当导体切割磁感线时能产生感应电流，这时是机械能转化为电能;发电机就是根据这样的原理而制成的，发电机由磁体、线圈、滑环、电刷组成，当线圈在磁场中转动时，线圈两边的导体做切割磁感线运动，则线圈中就产生了感应电流，由于线圈的转动，线圈产生的电流大小和方向都在改变，这样的电流我们叫做交流电，把这样的电流直接输送出来的发电机就是交流发电机，如果输出时通过一个换向器，则就成了直流发电机。
一、什么情况下磁能生电
1.电磁感应：导体在磁场中做切割磁感线运动，则导体中就会产生电流。
二、发电机
1.原理：电感感应现象;2.构造：磁体、线圈、滑环、电刷组成。
三、交流电
1.周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流。
2.电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率;单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
四、实际发电机的构造
由定子和转子组成，大型发电机的电流大，通常采用旋转磁极的方式。
五、话筒：把声音→振动→在磁场中转变成电流。
这节课的内容也较多，但教材中明显地去掉了原来抽象难理解的发电机的工作原理，代之的是对原理的简单介绍，几句话，我们如何处理这个问题也是关键，实践证明：不过深地追究工作过程的完整性，只是对图8.5—4作一个简单的描述、趋势分析即可。
磁生电范文篇3
学习本节内容的意义在于让学生在了解这两种装置的构造和原理的过程中，了解它们在现实生活中的作用以及对人们生活的影响，同时也拓宽学生的知识面，是属于“物理走向社会”的内容。电磁继电器和扬声器均是电磁铁的具体应用，是上节内容的继续和延伸。
“电磁继电器”部分，教材是通过一个用弱电流控制大电流的事实引出电磁继电器的，目的在于首先让学生认识电磁继电器在生产和生活中的作用和意义，以引起学生对学习的重视。电磁继电器的结构和工作原理用结构图和实物图加以介绍，让学生先有个理论上的认识。而“想想做做”，则是让学生亲自实践一下，以加深对电磁继电器作用和原理的认识，让学生学会看说明书的同时拓宽其知识面。
扬声器的教学可以借助于课件、挂图和实物，使学生对扬声器的构造和原理有一个大概的了解。
教学目标
①知识与技能
②了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。
初步认识物理知识的实际应用。
过程与方法
通过阅读说明书，知道如何使用电磁继电器。
情感、态度与价值观
通过了解物理知识的实际应用，提高学习物理知识的兴趣。
重点与难点
重点：电磁继电器的结构和工作原理。
难点：如何组装电磁继电器的电路。
教学准备
①实验器材：电磁继电器，废旧扬声器，学生电路板，小灯泡(两种规格)，小烧杯和水。
②电化教具：课件和多媒体投影仪。
教学流程
引入(复习已学知识点，观看有关电磁继电器的录像，以激发兴趣)→讲述→实验探究→(学生分组设计实验和进行实验)→交流讨论→总结规律→实验巩固→讲述→巩固练习→小结→布置作业。
板书设计
第三节电磁继电器扬声器
复习引入
师问：电磁铁的特性是什么?
生答：略。
师：播放接近高压危险的图片和有关利用电磁继电器工作的录像片段。
师问：图片中同学们看到，人接近高压是非常危险的，但工厂里有些大机器需要高压工作，那强电流是否能从工人师傅的开关下流过呢?
生答：接近高压是非常危险，所以不能接近开关。
师问：机器需要高压电，但人却不能接近，那怎样控制电流的有无呢?
(鼓励学生做出猜想)
生甲：导线做长些。
生乙：用一根长木棍去按开关等等。
(学生讨论上述方法可不可行，最后师解答并引入电磁继电器。)
进行新课
师问：电路的组成是什么?
生答：电源、导线、用电器和开关。
师：对，电磁继电器就相当于一个自动开关，它是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。结合电磁继电器构造的课件讲述电磁继电器的结构。
生：结合课本图8.3-2观看电磁继电器构造的课件。
师问：电磁继电器的结构包括哪些，各有什么作用?
生答：略。
师：指导学生开展本节实验“想想做做”。
生：阅读本节“想想做做”，每2人一组进行分组实验。
(培养学生自学能力、观察实验能力以及合作的精神)
师：巡回指导。投影演示几组学生有代表性的电路。
(通过形象的对比，判断正误)
师问：实际生活中的电磁继电器，哪些接线柱接高压，哪些接线柱接低压?
(培养学生的理论联系实际能力)
生答：略。
师：指导学生分组开展实验，做本节“动手动脑学物理”第一题。
(红绿灯泡用功率大小相等的灯泡替换，金属块A、B用两铜片替换)
生：每4人一组进行分组实验。
(培养学生灵活应用能力以及合作的精神)
师：巡回指导。投影演示几组学生正确的电路。
(满足学生的成就感，提高学习积极性)
师问：声音是怎样产生的?
生答：略。
师：学校的喇叭，多媒体课室里的音响都能发声，它们是靠什么振动呢?它们都是靠扬声器的振动来发声的。接下来，我们来学习扬声器的知识。
生：观看课件和一实物扬声器，了解扬声器的结构和工作原理。
课堂练习
①电磁继电器的电磁铁连接在___________电路中，它的动触点、静触点连接在________电路中。
②扬声器是把________信号转换成________信号的一种装置，它主要由______和_____、_______构成。
③电磁继电器在电路中主要起()
A.电源作用B.开关作用
C.电磁铁作用D.传输电作用
④如图-21所示某保险柜自动报警的电路图，只要偷窃者将钥匙插入锁孔，警铃便被接通发声报警。试在A、B、C三处分别标上“钥匙插孔”“电源”。
*
课堂小结
师问：这节课我们学习了哪些知识，请同学们来归纳一下。
(培养学生的分析归纳能力，调动学生学习的主动性)
布置课外作业
磁生电范文篇4
新乡火电厂#5发电机为三机交流励磁系统，原灭磁系统设计采用的是短弧栅原理的DM2型来分断发电机转子回路进行灭磁。由于该开关在材质、结构上存在的不足，运行中发现了不少问题，给励磁系统的可靠性带来了隐患。为此，我们采用主励磁机磁场回路灭磁方式取代常规的发电机转子回路灭磁开关进行灭磁，对#5机灭磁系统进行了改造，并进性了全面的灭磁性能试验，事实证明该项改造是成功的。这是我们对发电机灭磁理论和灭磁方式长期研究的实践，也是我们为全国同行做出了有益的尝试。
二．灭磁方式的发展历程
在主要采用直流励磁机作为发电机励磁电源的年代，普遍采用发电机转子回路装设大容量直流灭磁开关的灭磁方式。对直流励磁机系统采用这种灭磁开关，有以下原因和作用：
1、直流励磁机残压较高，即使直流励磁机电流减少到零，如果发电机转子回路不断开，发电机机端电压仍可能达到额定值的20左右，这样可能造成发电机电压不能降低到故障点电弧的熄灭电压以下，大大扩大发电机的损坏程度。
2、早期的发电机转子阻尼较弱，运行功率因数较低，在发电机转子回路里装设灭磁开关可以提高灭磁速度，效果较好。
3、早期的发电机一点接地保护不完善，并允许发电机定子一点接地后继续运行。因此，发电机由定子一点接地发展成二点接地的故障的机会就会大大增加，由于定子绕组二点接地故障引起的铁芯烧坏的事故相对较多，因此采用快速灭磁可以限制定子二相对铁芯短路时铁芯的烧坏程度。
4、发电机转子额定电流较小，一般为几百安培，当时直流开关制造上没有困难，运行比较可靠。
六十年代后期，由于硅整流装置的发展，国内外大型汽轮发电机绝大部分采用交流励磁机整流系统或可控硅励磁系统。我国生产的100MW—600MW的发电机目前大部分采用此励磁系统，额定转子电流增大到1500—4000A。对这些发电机，其灭磁方式仍采用直流励磁机系统在发电机转子回路上装设大容量直流灭磁开关的灭磁方式。目前采用的直流灭磁开关多为50年代仿苏产品DM2—2500型开关。该开关在运行中发现不少问题：
1、由于该开关材质硬度不够，制造质量差，机械机构不灵，电气接线不合理，经常发生误跳、拒动。
2、小电流下分断时，由于磁吹力较弱，不能将电弧吹进灭弧栅，有可能将开关烧坏并产生过电压。
3、安装调试与维修复杂。由于安装、调试、维护不当而引起的开关故障时有发生。
4、热容量不能满足大机组的要求（例如200MW发电机额定励磁电流1840A，1.8倍强励时可达3310A，DM2开关额定电流仅有2500A）。
由于存在上述问题，灭磁开关成为发电机安全运行急待解决的关键问题。当今围绕解决灭磁开关存在的问题有以下改进方法：
1、DM2操作机构改进。改进后的灭磁开关减少了拒动与误动的机会，在一定程度上提高了灭磁系统的可靠性，但对小电流灭弧能力及断流容量不足并无改善。
2、灭磁系统操作程序改进。在正常启、停机及外部故障引起的保护动作，只对主励磁场回路灭磁，只有在发电机内部故障主保护动作时，才跳DM2开关。这种方式虽然可以明显减少DM2的操作次数，减少维护工作量，但不能解决DM2存在的问题。
3、采用DM2开关并联熔丝的非线性电阻灭磁。DM2只起开断作用，不起灭磁作用，可以防止开关烧坏，但当DM2开关拒动时，熔丝和非线性电阻等于虚设，发电机不能灭磁。而该开关误动时，发电机照样灭磁，造成事故，而且每灭磁一次，就必须更换一次笨重的熔丝，增加了运行复杂性。
以上改进方案，虽然取得了一定的成效，但由于仍然采用大容量的磁场开关（或其他耗能元件），使回路结构复杂，调试、安装工作量大，且费用较昂贵。其中许多方案仍然保留DM2开关，由于大容量直流开关价格贵、运行维护、调试困难，要求较高，而其运行可靠性不能得到保证，所以隐患依然存在。
三．灭磁方式的研究
1、近代大型同步发电机为了保证并列运行的稳定性，都装有阻尼绕组，其时间常数有2—3秒，和励磁绕组统一数量级，不能忽略。
2、阐明了“同步发电机灭磁是指发电机内整个气隙磁通减少为零的过程该磁通不仅由励磁绕组电流产生，而且由阻尼绕组、电枢绕组的电流产生和维持，纠正了把灭磁等同于励磁电流衰减的概念。
3、发电机快速灭磁是在发电机带负荷运行时，内部发生短路故障时才需要的，此时励磁绕组瞬变时间常数很小，快速灭磁作用不大，而大部分磁场能量转移到阻尼绕组及实体转子，其灭磁过程主要由阻尼绕组决定。
4、发电机带负荷运行时，特别是高功率因数运行，不仅产生纵轴电枢反应磁通，还产生横向磁通，灭磁开关对这部分磁通是无能为力的。
5、发电机定子一点接地保护性能完善，使得发电机定子绕组两点接地烧毁铁芯的事故极少发生。
由以上分析可得出结论，作为实现“快速灭磁”得发电机励磁回路得灭磁开关并不能起到预期得作用，但危害性很大。
经过对国外灭磁方式的研究和借鉴国内同行的经验，我们决定采用主励磁机励磁回路灭磁的“三保险”措施。首先采用逆变灭磁，短时跳开灭磁开关LMK，然后由主励磁机励磁回路并联的二极管和非线型电阻来灭磁的方式来保证灭磁的可靠性。该灭磁方式有以下优点：
1、提高了发电机安全运行的可靠性，避免了灭磁开关拒动、误动、烧坏等事故及其操作过电压带来的危害。
2、减少了开关的维护、修理工作量，减轻了工人的劳动，提高了工作效率，节约了大量维护费。
3、节省大量投资。MD2开关性能容量已经不能满足需要，而开发新的开关需要投入大量的资金、人力、物力，即使开发出新开关也不一定完全满足灭磁需要。
4、减少了与灭磁开关相配套的过电压保护装置，不仅节约了费用，而且避免了由其性能及可靠性引起的事故。
四、改造说明：
图一：改造前一次回路接线图
图二：改造后一次回路接线图
说明：
1、灭磁开关MK短接，将灭磁回路进行简化，取消非线性电阻；
2、主励磁机回路中增加一LMK开关屏，灭磁开关LMK串入1K、2K、3K出口至主励转子绕组回路中，对主励磁机磁场进行灭磁；
3、原MK控制回路改为LMK控制回路；
4、保护出口继电器BHZ动作时启动逆变灭磁及联跳LMK开关；
5、主励磁机励磁回路首先采用由微机自动调节器逆变灭磁，短时跳开LMK开关，由并接在主励磁机转子回路的续流二极管和电阻进行续流。
五、改造效果：
表一：空载灭磁试验数据表
试验方法
参数
数据
UF
（KV）
IL
（A）
UL
（V）
UJL
（V）
定子电压衰减到0.1倍的时间（S）
转子电流衰减到0.1倍的时间（S）
跳MK
试验前
15.75
645
128
102
6.14
0.5
试验后
0.22
1
10
逆变跳
LMK
试验前
15.75
645
127
103
14.8
1.8
试验后
0.402
10
3
2
从上表可以看到，采用逆变并跳LMK开关的试验中，逆变先动，在15ms内将主励磁机励磁回路电流衰减到零，又经过10ms，将LMK跳开。LMK不起断流作用，大大减少了LMK开关的维护工作量，增加了灭磁系统的可靠性。同时灭磁效果令人满意，达到了预期目标，明显改善开关的工作条件。自2001年11月投运以来，#5发电机励磁系统未出现任何异常现象，经过多次停机灭磁的考验，表明这次改造是成功的，达到了简化灭磁系统操作、减少维护工作量、提高灭磁可靠性的目的，受到了省局领导和运行人员的一致好评。
六、改造后的经济效益：
1、对于新建200MW汽轮发电机组，取消灭磁开关及屏体，每台机组可节省设备费、安装调试费等约30万元；
2、对于已经投运地200MW汽轮发电机组，取消灭磁开关，每台机组按3年为一大修周期计算，可节省大小修、临检、异常处理及调试费用20万元；
磁生电范文篇5
结合我公司6KV系统近来实际运行情况和PT高压熔断器熔断进而发展到PT爆炸造成公司6KV系统全部失压的故障原因分析，其中，电力系统发生单相弧光接地使系统产生铁磁谐振是主要原因。
2公司目前电压互感器使用情况介绍
公司6KV供电系统目前共有33个配电房装有电压互感器96组另2个。现投入运行的PT有69组另加2个。具体使用情况见下表(冷钢6KV供电系统电压互感器运行情况统计表)。
3冷钢一起6KV系统
PT故障2016年2月10日19∶41分，110KV变电Ⅰ站预告电铃响，“6KVⅠ母线段接地”、“6KV母线Ⅱ段接地”、“掉牌示未复归”光字牌亮，6KVⅠ、Ⅱ段母线单相接地信号继电器动作，不能复归。19∶46分，110KV变电Ⅰ站全站失压，Ⅰ站105烧结Ⅰ回256、Ⅱ回266联络断路器速断动作跳闸，4#发电机联络248断路器速断动作跳闸、1#主变低压侧限时速断—过流Ⅰ段动作200断路器跳闸，2#主变低后备204断路器过流Ⅰ段动作;105烧结6KV配电房256断路器速断动作跳闸;220KV变电Ⅱ站110KV铁联线光纤差动保护相间距离Ⅱ段动作506断路器跳闸，全厂6KV供电系统全部失压。经检查:①105烧结6KV配电房Ⅰ段母线2×14PT柜内左侧A相电压互感器烧毁炸裂，PT小车动触头全部爆炸烧毁;②110KV变电站Ⅰ站新6KV室———105烧结6KV配电房Ⅰ回电缆钱部烧毁，Ⅱ回电缆B相绝缘烧穿;③110KV变电Ⅰ站新6KV室256断路器上、下端触头爆炸烧毁，断路器烧毁，整个开关柜因短路电动力大，全部变形损坏。
46KV电压互感器单相接地与铁磁谐振的区别
4．1电压互感器发生单相接地。在6KV中性点不接地系统中，当系统发生单相接地故障时，系统仍可在故障状态下运行一段时间(2h)，有供电边连续性高的优点。但此时非故障相会产生较高的过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，从而导致列频繁的故障。电压互感器单相接地主要有两种情况:①当中性点不接地系统中发生金属性永久单相接地时(如A相接地)，此时电压互感器二次UAN=0V，非故障相UBN和UCN电压升高(由正常的57.7V升高压线电压100V)，PT开口三角两端出现约100V电压(正常时只有5V左右)，这个电压将启动绝缘监察继电器发出接地信号并报警;②当中性点不接地系统中发生非金属性短路时(如A相弧光接地)，此进UAN比正常电压低，非故障相UBN和UCN电压为58－100V，PT开口三角两端出现约70V电压(正常时只有5V)，这个电压也能启动绝缘监察继电器发出接地信号并报警。4．2电压互感器谐振。在系统谐振时，PT产生过电压使电流激增，此进除会造成PT一次侧熔断器熔断外，还会导致PT烧毁。个别怦况下，还会引起避雷器、变压器、断路器的套管发生闪络或爆炸。在下列条件下，中性点不接地系统中发生单相接地进可能引发铁头磁谐振:①当中性点不接地系统中发生单相接地时，故障点流过电容电流，非接地相电压升高，这将严重影响线路和电气设备的安全运行。如果引进接地点消除，非接地相在故障期间已充的电荷只能通过PT高压线圈经其自身的接地点接入大地。在这一瞬间电压突变过程中，PT非接地两相的励磁电流会突然增大，甚至饱和，由此构成相间串联谐振。由于接地电弧熄灭时间不同，故障点切除也不一样，因此，不一定每次出现单相接地时PT高压线圈中都会产生很大的励磁电流，故PT高压熔断器也不会每次都会熔断;②由于小型变压器的绝缘老化，以致线圈绝缘击穿引起匝间、层间短路。虽然中性点不接地，单相接地电流不大，但较之变压器的一次负荷电流要大的多。当配电变压器内部发生单相接地故障时，故障电流通过电抗电能力强的绝缘油对地放电，也会产生不稳定的电弧激发电网谐振;③当系统发生铁磁谐振时，PT也会产生过电压使电流激增，导致PT高压熔断器熔断，甚至PT本身烧毁;④误操作引发谐振。如随意带负荷拉开线路隔离开关或带负荷拉开配电变压器的高压跌落开关，造成刀闸间弧光短路而引发谐振。综上所述，单相接地与谐振现象有着根本区别。正常情况下，当接地引发铁磁谐振时，产生的过电压对设备的影响很大，会造成PT高压熔断器熔断，PT烧毁等重大事故。
5PT高压熔断器熔断的原因分析
PT高压熔断器的熔断，都是在接地消失时发生的，分析系统三相对地电容电流在接地过程中的充放电过程，就可看出其中原因。由于6KV系统中性点不接地，Y0接线的电磁式PT的高压线组就成为系统三相对地的唯一金属通道。熔断的原因有:①系统单相接地时(如A相)，A相直接与地接通，另两相(B、C相也有良好的金属通道(如主变绕组)。此进三相对地电容电流的充放电通道不会走PT高压绕组，因此PT高压绕组中不会产生大电流。同进由于A相已成为固定的地电位，也不会产生铁磁谐振;②当系统单相接地消失时，固定的地电位(A相)已消失，三相对地的金属通道就只能走PT的高压绕组，既此进三相对地电容中存储的电荷对PT高压绕组电感L放电，相当于一个直流源作用在带有铁芯的电感线圈上，铁芯会深度饱和。对于接地相(A相)，更是相当于一个空载的变压器突然合闸，叠加出更大的暂态涌流(可达3A注1)，从而将PT高压熔断器(额定0.5A)熔断。因此，系统单相接地时，如果PT高压绕组中性点的消谐电阻还未起作用时，接地点突然消失，就容易产生铁磁谐振熔断PT高压熔断器。
6防止PT高压熔断器熔断可烧毁的措施
除PT本身内部出现单相接地或匝间、层间、相间短路故障和PT二次侧发生短路，而二次侧熔断器未熔断(二次空气开关未跳开)，造成高压熔断器熔断这两个原因外，造成PT高压熔断器熔断的主要原因就是系统单相接地引起铁磁谐振。而防止铁磁揩振的措施有:①在PT开口三角回路中装设消谐灯泡(220V/200W，注2)或消谐器。原因是发生谐振时的电压是相电压的3倍，则在开口三角处会产生100－200V的电压，加装消谐灯泡或加谐振阻尼。但这一措施不能根治谐振的产生源，实际运行中难以发挥作用;②在PT高压绕组中性点安装消谐电阻器(接地变压器和消弧线圈)。铁磁谐振过电压产生的根本原因是电流中性点对地绝缘，而PT一次绕组中性点直接接地。因此，在PT高压绕组中性点经消弧电阻器(接地变压器和消弧线圈)接地方式，则该系统零序回路的电感参数将主要由消谐电阻器的零序阻抗决定。而零序阻抗远小于PT的励磁阻抗，相对地稳住了系统中性点电位，即使PT励磁阻抗发生突变，也不会出现铁磁谐振。同时这一措施还可补偿系统接地电容电流，抑制弧光过电压，提高系统稳定性，实践证明该方案是有效的。
7结语
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1电磁锁工作原理
电磁锁由锁机构、电磁铁、行程开关组成，锁机构有锁销直线往复运动完成锁闭与解锁动作。1.1通用工作原理。锁机构与电磁铁的衔铁联动，锁机构的锁销或锁闭槽轮机构可以触发行程开关的滚轮动作，行程开关用于检测锁机构的锁闭与解锁位置。电动开关门时电磁锁的工作原理：门控器DCU接收到开门命令，经逻辑单元处理后，驱动电磁锁的电磁铁衔铁动作，衔铁带动锁销动作，锁销的遮光板触发光电开关，光电开关向DCU发送解锁位置返信，锁销脱离锁闭区域后，滑动门不在受电磁锁的约束，滑动门在电动机驱动下完成开门动作；门控器DCU接收到关门命令，DCU驱动电动机旋转，皮带动作，皮带牵引滑动门完成关门动作，滑动门运动到门关闭位置，关门到位行程开关触发并向DCU发出门关门到位返信，DCU控制电磁锁的电磁铁线圈断电，衔铁复位，衔铁驱动锁销完成锁闭动作。1.2优化工作原理。将电磁铁衔铁轴心由水平放置改进为垂直放置，锁销仍然为水平放置，衔铁的垂直运动通过传动机构推动锁销水平运动，传动机构零部件的尺寸参数和运动轨迹经过优化处理。电磁锁锁闭时，电磁铁总成的复位弹簧将衔铁、连杆压缩到下极限位置，弹簧的复位力通过衔铁侧摇臂、连接板、锁销侧摇臂作用到锁销上面，锁销受到向左的力，将锁销保持在锁闭极限位置。电磁锁解锁状态时，电磁铁线圈通电，衔铁受到向上的吸力，衔铁压缩复位弹簧，吸力将衔铁、连杆保持在上极限位置，吸力通过衔铁连杆、衔铁侧摇臂、连接板、锁销侧摇臂作用到锁销上面，锁销受到向右的力，将锁销保持在解锁极限位置。当电磁铁线圈断电后，复位弹簧将锁销移动到锁闭极限位置。锁销上面设置锁销撞铁，锁销撞铁有一个通孔，锁销穿过通孔，锁销凹槽内的销轴同时穿过锁销撞铁的轴孔，销轴将撞铁固定在锁销上面。撞铁的两侧分别布置两个行程开关，每侧的两个行程开关的滚轮，一个在左，另外一个在右，这样当锁销和撞铁位于锁闭状态时，有两个行程开关检测锁闭状态，当锁销和撞铁位于解锁状态时，其余两个行程开关检测解锁状态。每侧的锁闭行程开关和解锁行程开关上下叠压放置，固定螺钉安装孔对齐，安装在行程开关支架的长方形通孔内，使用行程开关固定钢丝穿过行程开关的两个安装孔和行程开关支架的两个孔，该结构组装操作工艺简便，行程开关固定牢固、可靠，省去了行程开关调整步骤。如图1所示。
2优化过程
电磁铁衔铁的运动方向与锁销运动方向垂直，需要通过相应的机构将衔铁的垂直作用力传递给锁销，主要是通过两个摇臂和一个连接板来实现。电磁锁电动解锁时，首先电磁铁线圈通电，衔铁动作，压缩电磁铁复位弹簧，衔铁侧摇臂逆时针旋转，通过连接板拉动锁销侧摇臂顺时针旋转，锁销向右侧移动；当电磁铁线圈断电后，衔铁在弹簧作用下复位，衔铁侧摇臂顺时针旋转，连接板和锁销侧摇臂动作后带动锁销向左移动；滑动门手动解锁时，手动解锁装置推动锁销向右移动，锁销侧摇臂顺时针旋转，连接板推动衔铁侧摇臂逆时针旋转，衔铁上移并压缩弹簧，当滑动门打开后，手动解锁装置复位，在弹簧作用下，衔铁下移，锁销向左移动至锁闭位置。在电磁锁系统优化后不在进行设计电磁铁，而是选择具有良好地铁站台门电磁锁使用业绩且销售量比较大的知名品牌的电磁铁，考虑到电磁锁机构传动特点与电磁铁的磨损，对于电磁铁衔铁的结构特点提出了特殊要求，即电磁铁的衔铁为活塞式组合衔铁，尽量减小衔铁的径向载荷，降低磨损。如图2所示。
3试验验证
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铁磁谐振是由铁心电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。
电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220kV（或110kV）变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生的谐振。
2铁磁谐振产生的原因及激发条件
电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存在着很多电感及电容元件，尤其在不接地系统中，常常出现铁磁谐振现象，给设备的安全运行带来隐患，下面先从简单的铁磁谐振电路中进行分析。
在简单的R、C和铁铁芯电感L电路中，假设在正常运行条件下，其初始状态是感抗大于容抗，即ωL＞（1/ωC），此时不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。但当电源电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值减小，当ωL＝（1/ωC）时，即满足了串联谐振条件，在电感和电容两端便形成过电压，回路电流的相位和幅值会突变，发生磁谐振现象，谐振一旦形成，谐振状态可能“自保持”，维持很长时间而不衰减，直到遇到新的干扰改变了其谐振条件谐振才可能消除。
下列激发条件造成铁磁谐振：
（1）电压互感器的突然投入；
（2）线路发生单相接地；
（3）系统运行方式的突然改变或电气设备的投切；
（4）系统负荷发生较大的波动；
（5）电网频率的波动；
（6）负荷的不平衡变化等。
3常用的消谐方法及优缺点
3.1中性点不接地系统常见的消谐措施
3.1.1采用励磁特性较好的电压互感器
目前，在我单位新建变电站电压互感器选型时尽量采用采用励磁特性较好的电压互感器。电压互感器伏安特性非常好，如每台电压互感器起始饱和电压为1．5Ue，使电压互感器在一般的过电压下还不会进入饱和区，从而不易构成参数匹配而出现谐振。显然，若电压互感器伏安特性非常好，电压互感器有可能在一般的过电压下还不会进入较深的饱和区，从而不易构成参数匹配而出现谐振。从某种意义上来说，这是治本的措施。但电压互感器的励磁特性越好，产生电压互感器谐振的电容参数范围就越小。虽可降低谐振发生的概率，但一旦发生，过电压、过电流更大。
3.1.2在母线上装设中性点接地的三相星形电容器组，增加对地电容这种方法，当增大各相对地电容Co，使XCo/XL＜0.01时（谐振区为小于0.01或大于3）回路参数超出谐振的范围，可防止谐振。。如果零序电容过大或过小，就可以脱离谐振区域，谐振就不会发生。
3.1.3电流互感器高压侧中性点经电阻接地，由于系统中性点不接地，Yo接线的电磁式电压互感器的高压绕组，就成为系统三相对地的唯一金属通道。系统单相接地有两个过渡过程，一是接地时；二是接地消失时。接地时，当系统某相接地时，该相直接与地接通，另两相对地也有电源电路（如主变绕组）成为良好的金属通道。因此在接地时的三相对地电容的充放电过程的通道，不会走电压互感器高压绕组，就是说发生接地时电压互感器高压绕组中不会产生涌流，因为已有某相固定在地电位，也就不会发生铁磁谐振。但是当接地消失时，情况就不同了。在接地消失的过程中，固定的地电位已消失，三相对地的金属通道已无其他路可走，只有走电压互感器高压绕组，即此时三相对地电容（零序电容）3Co中存储的电荷，对三相电压互感器高压绕组电感L/3放电，相当一个直流源作用在带有铁芯的电感线圈上，铁芯会深度饱和。对于接地相来说，更是相当一个空载变压器突然合闸，叠加出更大的暂态涌流。在高压绕组中性点安装电阻器Ro后，能够分担加在电压互感器两端的电压，从而能限制电压互感器中的电流，特别是限制断续弧光接地时流过电压互感器的高幅值电流，将高压绕组中的涌流抑制在很小的水平，相当于改善电压互感器的伏安特性。
3.1.4电压互感器一次侧中性点经零序电压互感器接地，此类型接线方式的的电压互感器称为抗谐振电压互感器，这种措施在部分地区有成功经验，其原理是提高电压互感器的零序励磁特性，从而提高电压互感器的抗烧毁能力，已有很多厂家按此原理制造抗谐振电压互感器。但是应注意到，电压互感器中性点仍承受较高电压，且电压互感器在谐振时虽可能不损坏，但谐振依然存在。
3.1.5电压互感器二次侧开三角绕组接阻尼电阻，在三相电压互感器一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次开口三角处接入阻尼电阻，用于消耗电源供给谐振的能量，能够抑制铁磁谐振过电压，其电阻值越小，越能抑制谐振的发生。若R＝0，即将开口三角两端短接，相当于电网中性点直接接地，谐振就不会发生。但在实际应用中，由于原理及装置的可靠性欠佳，这些装置的运行情况并不理想。二次侧电子消谐装置仍有待从理论、制造上加以完善。在单相持续接地时，开三角绕组也必须具备足够大的容量；这类消谐措施对非谐振区域内流过电压互感器的大电流不起限制作用。
3.1.6中性点经消弧线圈接地，中性点经消弧线圈接地有以下优点：瞬间单相接地故障可经消弧线圈动作消除，保证系统不断电；永久单相接地故障时消弧线圈动作可维持系统运行一定时间，可以使运行部门有足够的时间启动备用电源或转移负荷，不至于造成被动；系统单相接地时消弧线圈动作可有效避免电弧接地过电压，对全网电力设备起保护作用；由于接地电弧的时间缩短，使其危害受到限制，因此也减少维修工作量；由于瞬时接地故障等可由消弧线圈自动消除，因此减少了保护错误动作的概率；系统中性点经消弧线圈接地可有效抑制单相接地电流，因此可降低变电所和线路接地装置的要求，且可以减少人员伤亡，对电磁兼容性也有好处。可见，中性点谐振接地是中压电网（包括电缆网络）乃至高压系统的比较理想的中性点接地方式。但是由于不适当操作或某些倒闸过程会导致局部电网在中性点不接地方式下临时运行，所以这种系统也曾经发生过电压互感器谐振，同时安装消弧线圈自然会增加投资，此外，消弧线圈自身的维护和整定还需要不断的完善。
4中性点直接接地系统谐振消除方法及优缺点
4.1尽量保证断路器三相同期、防止非全相运行。
4.2改用电容式电压互感器（CVT），从根本上消除了产生谐振的条件，但是电容式电压互感器价格高、带负载能力差、且仍带有电感，二次侧仍要采用消谐措施。增加对地电容，操作时让母线带上一段空线路或耦合电容器。
4.3带空载线路可以很好地消谐，但有可能产生一个很大的冲击电流通过互感器线圈，对互感器不利，而耦合电容器十分昂贵，目前尚无高压电容器。
4.4与高压绕组串接或并接一个阻尼绕组，可消除基频谐振，在发生谐振的瞬间投入此阻尼电阻将会增加投切设备和复杂的控制机构。
4.5电容吸能消谐，对幅值较高的基频谐振比较有效，但对于幅值较低的分频谐振往往难以奏效。
4.6在开口三角形回路中接入消谐装置，能自动消除基频和分频谐振，需在压变开口三角绕阻回路中增加1根辅助边线，增大了投资。
4.7采用光纤电压互感器，可以有效地消除谐振。价格较高。
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关键词：计算机电磁辐射电磁场
一、概述
任何带电物体的周围都存在电场，而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场，也就存在电磁波，产生电磁辐射，如果这种辐射的量超过限定条件，那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样，电磁辐射同样无处不在，这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前，能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大，对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康，在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下，诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中，与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源：微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射，对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
二、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户，它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增，严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大，大脑处于高度集中和紧张状态，这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现，亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕，长时间近距离盯着闪烁的荧光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调，晶体受损，暗适应能力降低，造成视力减退，甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常，男性生殖能力下降，人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多，心脏起搏器佩戴者的死亡率增加，电磁辐射难逃其咎。
三、计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，但幸运的是，除显示器之外，这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面，阻挡了大部分电磁辐射。所以，我们通常受到的辐射一方面来自显示器，而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨，那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射，对健康的危害显而易见。而机箱同样如此，设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏，如果机箱与用户之间的距离太近，外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明，计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射，尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射，但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以，如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面．所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外，第二辐射源就是主机。众所周知，金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用，但不同材料，不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同，如果设计不良，主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先，机箱的材料至关重要，目前大多数机箱都是使用镀锌铜板，它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料，同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面，更关键的地方在于机箱制造工艺，只有模具精细，制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口，后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方，劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大，前者的接缝处通常很不严密，设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面，电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨，基本不存在接缝不够密合的问题，样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标，选标之后方可进行大批量制造。此外，不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆，但内部表面如果被喷漆的话，机箱板就无法直接吸收电磁坡，电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下，外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属，电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象，这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑，我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此，对于广大计算机用户来说，选择LCD显示器，购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外，还可以根据情况采取下列措施。平时饮食应选择富含维生素类的食品，以降低辐射的危害，有必要选用防护产品，如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等。长时间使用计算机，应注意间隔与调剂，孕妇操作计算机一天不宜超过2h。人体与计算机，应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密，不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
随着计算机走进人们的日常生活，它给现代人的工作、学习带来了极大的便利，成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时，应该注意到，计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁，是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机，选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入，选择防护用具，避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献：
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关键词：电磁兼容试验技术现状需求
一电磁兼容试验技术现状及发展需求
我国运用电磁兼容试验技术，多起始于60年代前后，当时试验室条件简陋，测量设备多半是国内自行研制的简易测量设备，测量手段也比较落后。1966年船舶先行一步，制订了自己的行业测量标准JB-854-66《船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量及允许值》。
改革开放后，国际交往增多，国际先进的电子测量设备大量涌进市场。国内一些重要科研单位、大型生产厂家及某些高校先后兴建电磁兼容试验室，引进了成套的测量设备。
众所周知，电磁兼容领域与其它专业相比，要更多地依赖于测量，而且电磁兼容测量对试验条件的要求又很严格。因此，随着国际电磁兼容标准的与转化，我国高标准的试验室陆续建成，专业技术队伍不断扩充壮大，这为电磁兼容试验技术的发展带来了机遇和条件保证。
欧共体颁布89/336EEC文件以后，电磁兼容标准的效力已被认可。我国政府部门对此作出反映，出台一系列举措，如：国家出入境检验检疫局和对外贸易合作部联合下发《关于六种进口产品实施电磁兼容强制检测的通知》，规定从1999年1月1日起对个人机、显示器、打印机、开关电源、电视机、音响设备实施强制性检测，从2000年1月1日起必须获得国家出入境检验检疫局签发的进口商品安全质量认可证书，并加贴安全认证标志后方能进口销售。
这些举措显然都要依赖于测试验证，在客观上推动了电磁兼容试验技术的发展。特别是2001年12月11日起我国已成为WTO的正式成员，电气、电子产品的国际贸易将会更加频繁，大至大型电机，小至电动玩具，都要进行电磁兼容测试，电磁兼容试验的市场需求已不言而喻。
此外，国际形势的现状也无法回避外层空间的军事化以及空间与地面联合作战大型军事活动的发生。这就要求军用系统、武器装备满足更加苛刻的电磁兼容指标。军事产品的电磁兼容测试需求同样广泛迫切。
二电磁兼容试验室自动化测试继续稳步发展
的电磁兼容试验室大都以军标或民标为主，彼此适当兼顾，安装的测试设备与试验室很好配套。这种试验室可完成规定标准的规范测试，测试结果可指明受试件是否满足规定标准要求，如果超标，则可给出超标的频点及超标量值；对于抗干扰性能检测，则给出受试件的实际抗扰性电平，亦即敏感度阈值。
这种测试是产品验收的最终检测手段，无论是新产品定型、产品上市流通，还是军品总装前的产品交付验收都是必不可少的。
这类试验室大多能够根据相应标准作全自动化检测，消除系统测试误差，从而得到精确的测试结果。
三电磁兼容试验室认证工作纳入规范化管理
由于电磁兼容标准已被赋予法律效力，则电磁兼容测试结果的公正性与正确性就显得十分重要，它关系到一项设计能否被认可，一个产品能否成为合格产品，关系到的命运。
如何保证同一产品在不同试验室测试结果的一致性呢？谁来保证试验室测试的公正性呢？这些工作正在纳入规范化管理之中。
1999年曾由国防口主办过一次试验室比对工作，最近又在筹备新一轮的比对工作，参加对比的试验室在有关部门组织下参照（ISO/IEC系列导则43-1984E）实验室能力测试的设计及实施》，对同一被测试设备进行约定测试项目的测试。测试方法及测试要求均在比对文件中给出。最后由组织单位按规定对测试结果进行数据处理。这对电磁兼容测量中量值的统一将起到重要作用。
为了保证电磁兼容测试结果的公正性，首先要有一个在电磁兼容领域中具有杰出才能和丰富经历的权威组织作为认证机构。在确认标准规定要求得到满足后，认证机构有权颁发合格证书。认证机构按照标准EN450001/1990.5《测试试验室操作的通用标准》授权和控制试验室，使其具有合法身份，检查它的公正性、独立性、诚实性、技术能量及质量管理体系。
目前我国对电磁兼容试验室的认证工作已经开始，也出台了相应的标准。各试验室已按标准要求加强试验室管理。一些直接引进的试验室已拿到承制方申请的欧共体“CE”标记的认可证书。
磁生电范文篇10
电磁兼容，指的是电子设备正常运行的一种状态，在电子设备的运行过程中，电子线路产生的电磁不会影响电子设备的应用，也就是对其不会产生电磁干扰，准确地讲，良好的电磁兼容性表现为电子设备、电子系统、电子线路在特定的电磁环境中运行，且彼此互不干涉互不影响，不会影响电子设备的整体功能，保证电子设备运行环境的稳定，保障电子设备的正常安全运行，不会产生负面影响，破坏电子设备，即各项电子功能并存且互相促进的一种状态。只有电子设备在结构设计中充分考虑并摆脱了电磁的干扰，才能够确保自身的有效运行，提高运行水平和生产效率，为电子行业及相关行业的发展奠定坚实的基础。以飞机的电子设备为例，飞机上的电子设备包括常见的导航系统、天线系统、通信系统、雷达系统等，电磁环境极为复杂，因此会产生极大的电磁干扰，如果处理不当将会给飞机的正常飞行埋下安全隐患。如果能够保证这些电子设备的电磁兼容性，就能够使彼此正常运行，发挥出最大效力且互不干扰，促进各部分的平衡稳定，这是飞机安全飞行的重要保障。因此，电磁兼容对电子设备的运行极为重要，不容忽视。
二、电子设备结构电磁兼容设计的目的
当今社会中，电子设备的正常运行，是基于电磁兼容的基础上，电磁兼容能够保证电子设备的运行不受电磁的干扰，就能够很大程度上避免电子设备细节部分和个别部位的不良反应，使电子设备的性能达到最大化，提高电子设备的运行效率，提高整个行业的生产率。众所周知，当前社会科学技术的不断发展促进了电子设备应用的广泛性，与各个行业各个领域息息相关，一旦运行的电子设备出现某些一时间不可解决的故障，就会影响整个行业的经济发展，极大地威胁整个行业的安全稳定。因此，电子行业在设计电子设备的时候，首先要考虑到影响电子设备电磁兼容的条件和因素，考虑到电磁不兼容的种种迹象和表现，以尽快采用技术手段进行调整解决，以免电子设备投入使用后出现电磁不兼容的情况，影响电子设备的正常运行。电磁兼容，简而言之就是控制电磁干扰，消除电磁干扰，使电子设备与其他的设备在特定的电磁环境中工作运行时，保证彼此的和谐稳定，保证电子设备各部分性能的正常。一个可以投入广泛使用的电子设备不仅不会辐射有害能量，而且也不会受到不相关的辐射影响。因此，电磁兼容设计的目的是为了电子设备的正常运行和广泛应用，是当今社会电子行业发展的整体走向和目标。
三、电子设备结构设计中保证电磁
兼容的方法和措施在电子设备结构设计中，需要通过采用特定的技术手段保证电子设备的电磁兼容性，以减少甚至消除电磁干扰，避免部件受到不良辐射反应而损坏，降低电子设备的整体性能和运行效率，影响整个行业的发展。新型电子产品研究开发之初，首先要对电磁兼容有一个概念性的把握，并在后期研发的时候充分考虑到电磁兼容的影响因素，进行相适应的电磁兼容开发设计，避免重复开发和资源浪费。在设计之初采取措施保证电磁兼容是最最经济节约的方法，避免了后期维修调整的人力物力的浪费。现实生活中，很多已经投入使用的电子设备如果出现电磁兼容问题维护成本极高，甚至根本没有解决办法，因此，电子设备的结构设计要做到未雨绸缪，减少不必要的麻烦和损失。目前，最常见的电子设备电磁兼容的方法有滤波、屏蔽、接地三种，这是有效消除电磁干扰的重要举措。
1电磁滤波
电磁滤波，是常见的影响电磁兼容性的因素，是压缩信号回路所致，并且会对频谱产生严重干扰，电磁滤波的存在不仅能影响干扰源的发射，而且会有效抑制干扰源频谱分量对其他设备元件如敏感设备、电路、元器件的影响。简单地讲，电磁滤波通过某种特定方式过滤信号中的特定波段频率，这种方式能够有效抑制干扰，因此，在处理电子设备结构设计中的电磁兼容问题时可以考虑在内并加以应用实施。在电子设备的运行过程中，正在运行的电路会产生一些较强的干扰信号，这些干扰信号能够通过电源线、信号线以及控制线等方式对整个电路产生巨大的干扰作用，因此，设置滤波电路已然成为当前公用电源线的发展走向和趋势，这是保证电路安全稳定，减少电路干扰，提高电子设备安全稳定的重要方式。滤波电路的设置需要掌握一定的方法和技巧，铁氧化体磁环\穿心电容、三端电容是最常见的选择器件，是有效改善电路特征的重要元件。在滤波电路设置中，还需要保证所有的电源滤波器外壳与电子设备的接地点连接在一起。只有保证滤波电路设置的合理性，才能提高电磁滤波的效率和质量，提高电磁兼容，保证电子设备正常运行和整个电子行业的发展。
2电磁屏蔽
电磁屏蔽是目前解决电磁兼容问题的最有效方法，电磁屏蔽的优点是有效地将内部电磁辐射控制在一定范围，即限制内部电磁越出既定的领域，与此同时，还能够防止外部电磁辐射的入侵，切断电磁波，减少不必要的损害。当前，电子设备出现的大多数电磁兼容问题都能够通过电磁屏蔽这种技术解决，这种方式还能够保证电路的正常工作。
2.1电磁屏蔽的作用
电磁屏蔽的作用是极大的，通过对两个不同的空间区域进行金属隔离，达到控制整个电场、磁场、电磁波的目的，使一个空间区域对另一个空间区域的辐射和感应控制在可控范围。也就是充分发挥屏蔽物体的作用，将诸如电缆、元部件、电路、组合件甚至整个系统的干扰源包围控制，阻断干扰电磁场的对外扩散；与此同时，还需要充分利用屏蔽物体将系统、电路、电子设备有效包围起来，以防止它们受到外界电磁场的影响。目前，电磁屏蔽技术是当前有效解决电磁辐射的方法，能够有效保证电磁兼容，促进电子设备的正常运行。
2.2电磁屏蔽的注意事项
2.2.1电磁屏蔽的时候，一定要注意电磁屏蔽板的放置，一定要将其尽可能地靠近被屏蔽的机械设备，同时电磁屏蔽板要尽可能地与地面相接，这是有效发挥电磁屏蔽效果的关键，越靠近被屏蔽的器械元件，电磁屏蔽板所分布的电容容量就会相应地越大。
2.2.2电磁屏蔽板的时候，电磁屏蔽板的整体屏蔽效果还会相应地受到屏蔽板本身形状的影响，实践证明，屏蔽效果最好的的屏蔽板形状是全封闭状态，并且最好是金属盒电场。
2.2.3电磁屏蔽的时候，电磁屏蔽板选择材料的时候要求也很高，经过实践调查研究，良性导体材料是屏蔽效果最好的屏蔽材料，常见的有铜、铁、铝等，与此同时，还需要注意屏蔽材料的厚度，这个需要根据实际强度灵活把握，只要屏蔽材料的厚度符合强度要求即可。
3接地技术
电子设备结构设计的电磁兼容，还会充分运用到接地技术，接地，并不是字面上理解的与土地地面相连，而是为电源和信号提供回路和基准电位。接地技术的使用有一定规则和标准，而不是随意的。接地技术的使用必须保证接地的安全性，电子设备所使用的金属质地的外壳一定要与地面相接，这是充分保障生命财产安全的重要举措，还能够确保电子设备的有效性和稳定性，保障电子电路的正常运行，杜绝静电损坏等不良情况的出现。接地技术的使用还包括工作接地，工作接地这种方式相信大家都不陌生，主要指的是单板，母板或系统之间信号的等电位参考点或参考平面，这些参考点或参考平台相当于信号回流的安全性通道，原则上认为这个通道的阻抗性是极低的。在使用接地技术的时候，一定要保证工作接地的正常，因为他的好坏直接影响整体的信号质量。因此电子设备结构设计中，熟练掌握工作接地的方法极为必要，不仅能够最大限度地减少电路间的电磁干扰，而且确保了电子设备的电磁兼容，提高了电磁兼容的可能性和稳定性。以下将简单接受接地的主要目的。电子设备接地技术的目的很明晰，就是为了最大程度上减少甚至避免电路之间的彼此干扰。通常我们提到的接地技术的目的有以下三个：
（1）接地技术的使用能够使整个电路系统中的单元电路有一个公共的参考零电位，这是保证电路系统稳定工作必要条件。
（2）接地技术能够有效防止外界电磁场产生的不良干扰。为了避免电荷形成的高压引起电子设备内部起火放电产生不良干扰，可以选用机壳接地，这样可以使大量电荷得以释放，这些积累在机壳上的大量电荷的排放可以减少电磁干扰，保证电子设备的正常运行。此外，要想获得较好的屏蔽效果，还需要根据线路对屏蔽物体进行挑选，并为其选择合适的接地，这样才能保证电子设备的有效运行。
（3）接地技术能够有效保证工作的安全性，如果发生直接雷电的电磁感应，可以有效保护电子设备，避免电子设备的意外毁坏；如果工频交流电源的输入电压由于绝缘不良的原因与机壳直接相通的时候，可以有效保护操作人员的人身安全，以免发生触电事故。因此，接地技术也是有效防止电磁干扰的重要方法，正确使用将会大大减少电子设备使用后的故障发生频率，保证电子设备的正常运行，促进电子行业的发展。
四、结语
