電機與拖動課件

電機與拖動主講教師：崔春生郵箱：ccs007008@126.com第一部分電機原理第一章

緒論課程主要內(nèi)容第一部分電機原理?-

介紹常見的幾種電機的基本原理、基本結(jié)構(gòu)、基本電磁關(guān)系等內(nèi)容。第二部分電機拖動?-

介紹常見的幾種電機的外特性以及啟動和調(diào)速問題。2第一部分電機原理第一章

緒論第一章緒論3第一部分電機原理第一章

緒論第一節(jié)

概述-關(guān)于電機學(xué)一、課程的性質(zhì)和重要性?電機學(xué)：Electric

Machinery?比較難學(xué)：綜合了電、機械、磁等多方面內(nèi)容?是電氣工程及自動化領(lǐng)域、自動化領(lǐng)域的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，各個專業(yè)方向都要用到?尤其對電氣工程領(lǐng)域，對各個專業(yè)方向都很重要4第一部分電機原理第一章

緒論第一節(jié)

概述-關(guān)于電機學(xué)一級學(xué)科二級學(xué)科主要從事的工作5電氣工程及其自動化電器與電機是同一個二級學(xué)科，關(guān)系最接近自動控制，車床，機器人等，對象是電動機-電動機的外特性樓宇自動化工業(yè)自動化電力系統(tǒng)傳輸電，配電，電力系統(tǒng)暫態(tài)分析等-發(fā)電機的外特性電機電機設(shè)計，電機控制，電機測試，電機工藝學(xué)，特種電機等第一部分電機原理第一章

緒論第一節(jié)

概述-關(guān)于電機學(xué)二、教材及參考書教材：劉錦波主編，《電機與拖動》，清華大學(xué)出版社，2005中文參考書：（1）顧繩谷主編，《電機及拖動基礎(chǔ)》，機械工業(yè)出版社，2004（2）趙昌穎主編，《電力拖動基礎(chǔ)》，哈工大出版社（3）電機學(xué)，許實章主編，華中科技大學(xué)-

通用教材，難度適中，最好的（4）電機學(xué)，李發(fā)海主編，清華大學(xué)-

比較適中（5）電機學(xué)，孔昌平主編，哈工大出版社-

簡單，適合?？粕?、夜大生使用電機學(xué)，徐德淦主編，機械工業(yè)出版社-比較通俗易懂??6第一部分電機原理第一章

緒論第一節(jié)

概述-關(guān)于電機學(xué)二、教材及參考書外文參考書：?-

Electrical

Machines,

Drives,

and

Power

Systems（電機、拖動及電力系統(tǒng)），Theodore

Wildi

著，科學(xué)出版社習題集：（1）電機學(xué)習題與題解，孫旭東主編，科學(xué)出版社（2）電機學(xué)例題與習題教程，胡虔生主編，中國水利水電出版社?7第一部分電機原理第一章

緒論第二節(jié)

關(guān)于電機一、電機的基本工作原理電機：Electric

Machine基本原理：通過電磁感應(yīng)，實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換，- 大的：三峽水輪發(fā)電機，小的：鎮(zhèn)流器、電磁鐵法拉第電磁感應(yīng)作用(麥克斯韋爾方程組）- 電

→

磁

（法拉第定律，諾曼定律）???--變化的磁

→

電

（愣次定律）磁場中的帶電導(dǎo)體

→

安培力，帶電粒子

→

洛倫茲力機電能量轉(zhuǎn)換?電能(ei)→

i是關(guān)鍵，有

e

沒

i沒功率機械能(TΩ或

fv)→

Ω是關(guān)鍵，有T沒Ω沒功率--8第一部分電機原理第一章

緒論第二節(jié)

關(guān)于電機二、電機的分類按功能分，按照電能和機械能的排列組合，則有：?- 機械能

→

電能：發(fā)電機（generator）-電-電能

→

機械能：電動機（motor）能

→

電能：變壓器（transformer）按照電流性質(zhì)，則分為：-直流電機-交流電機

→變壓器，感應(yīng)電機，同步電機-通用（交直兩用）-（四大機種：上面的四種）?按功率大小分，主要有：大、中、小、微型、特種?9第一部分電機原理第一章

緒論第二節(jié)

關(guān)于電機三、電機中的材料機械部分（結(jié)構(gòu)材料）- 主要有機殼，端蓋等-

鋼、鋁等金屬材料?電磁部分（有效材料）-

導(dǎo)電部分：

銅、鋁等-

導(dǎo)磁部分：

磁性材料：永磁體，稀土等-

軛鐵部分：

鐵心，鋼，電工軟鐵等?輔助部分（絕緣材料）-

油漆，橡膠，絕緣紙等?10第一部分電機原理第一章

緒論第二節(jié)

關(guān)于電機四、電機中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系了解以后，對于各種電機的原理分析設(shè)計都有好處。機電能量轉(zhuǎn)換，如何轉(zhuǎn)換的？

→

通過媒介。用什么媒介？電磁場是媒介（為什么不用電場？）能量過程：????鐵損銅損機械損耗耦合電磁場電能ei機械能TΩ電系統(tǒng)機械系統(tǒng)11第一部分電機原理第一章

緒論第三節(jié)

關(guān)于磁路? 問題的由來-

電機的本質(zhì)：電磁感應(yīng)→機電能量轉(zhuǎn)換，通過媒介：是磁場-

磁場問題處理方法：太復(fù)雜，簡化磁場

→磁路一、磁路的概念電路：電流流過的路徑磁路：磁通通過的路徑-

鐵芯加螺線管-

思考：無鐵芯時有沒有磁場？是加強還是減弱？電流如何變化？-

磁通：注意有主磁通和漏磁通的區(qū)別??I˙φ˙U˙12第一部分電機原理第一章

緒論第三節(jié)

關(guān)于磁路二、磁路中的物理量磁通Φ磁通密度（面密度，磁感應(yīng)強度）B，B=磁場強度H，H=B/μ，μ-磁導(dǎo)率磁阻Rm，即鐵芯對磁通的阻抗作用磁導(dǎo)Λm，磁阻的倒數(shù)?????Φ/A,

A

-面積磁勢F（磁動勢，MMF,磁路上的總電流force），作用在?motive

magnetic-

相當于是磁路的源13第一部分電機原理第一章

緒論第三節(jié)

關(guān)于磁路三、磁路中的常用定律1、安培定律：電路中磁路中VFφI

===

F

?

ΛmRBm2、歐姆定律：電路中磁路中l(wèi)lL=

ρ=RR=

ρmmA

μ

AS14第一部分電機原理第一章

緒論第三節(jié)

關(guān)于磁路三、磁路中的常用定律3、安培環(huán)路定律、全電流定律-

磁路中，磁場強度沿閉合回路L作積分，其結(jié)果等于該回路所包圍的總電流值

,

_,∑

H

j

l

j=

∑iH

?

dl

=

°∫

iidx

=

∑i°∫HL

=

NiL4、基爾霍夫第一定律-

磁路中某一閉合面有∑φ

=

0即：磁通連續(xù)性定理15第一部分電機原理第一章

緒論第三節(jié)

關(guān)于磁路三、磁路中的常用定律5、基爾霍夫第二定律-

磁路中：封閉回路中∑

F

=

∑ΦRm

=

∑

Ni6、電磁感應(yīng)定律eBv?

dΨdΦe

==

?N運動電動勢：e

=BlviBdtdtf7、電磁力定律f

=

Bli- 判斷方向：左手定則16第一部分電機原理第一章

緒論第三節(jié)

關(guān)于磁路四、磁路與電路的相似性17電

路磁

路電勢E磁勢F電流I磁通Φ電阻R磁阻Rm電導(dǎo)G磁導(dǎo)Λm第一部分電機原理第一章

緒論第三節(jié)

關(guān)于磁路五、鐵磁材料的特性1、最基本特性-

磁化曲線（基本磁化曲線）- 非線性- 飽和特性B0H2、鐵芯損耗（鐵損）-

鐵心中磁通交變時候會產(chǎn)生損耗，包括磁滯損耗和渦流損耗，受磁場交變頻率影響，是正向關(guān)系，不是正比例關(guān)系。-

注意：是不是所有的鐵心損耗全不好？磁滯電動機的工作原理！18第一部分 電機原理第一章

緒論第四節(jié)