電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)北方工業(yè)大學(xué)二

電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)

緒論2電機(jī)的分類

3電機(jī)的應(yīng)用電能生產(chǎn)——由同步發(fā)電機(jī)生產(chǎn)；高壓輸電——由升壓變壓器將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高到輸電電壓再輸送；降壓用電——由降壓變壓器將輸來(lái)的高壓電降為所需低電壓，供給用電設(shè)備；生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)——由各種電動(dòng)機(jī)或電力拖動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；控制系統(tǒng)中的信號(hào)轉(zhuǎn)換——由各種控制電機(jī)完成。4本教材內(nèi)容

“電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程是把“電機(jī)學(xué)”和“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”兩門課整合為一門課。本教材以電力拖動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的電機(jī)和電力拖動(dòng)為重點(diǎn)，從使用的角度介紹交、直流電機(jī)、變壓器、控制電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要工作特性以及電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性等。5課程性質(zhì)本課程屬專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)過(guò)程中要用到《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電路》等課程的知識(shí)。本課程雖是基礎(chǔ)課，但又具有專業(yè)性質(zhì)，講授的內(nèi)容是電機(jī)方面非常具體、實(shí)際的問(wèn)題。因此，課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)，實(shí)踐性也強(qiáng)。6教學(xué)目的

本課程的教學(xué)目的是，通過(guò)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握常用交、直流電機(jī)及變壓器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行性能和實(shí)驗(yàn)方法；了解交直流電力拖動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速等各種運(yùn)行狀態(tài)的靜動(dòng)態(tài)特性和參數(shù)計(jì)算；掌握異步電動(dòng)機(jī)特性分析、啟動(dòng)、制動(dòng)方法和交流電動(dòng)機(jī)常用調(diào)速方法；學(xué)會(huì)選擇電動(dòng)機(jī)容量的方法。7學(xué)習(xí)莊方法1首先姜，學(xué)站習(xí)中曾應(yīng)注濤意，府在實(shí)其際運(yùn)芝行著亞的電運(yùn)機(jī)中綱，電、畢磁、閘力、京熱等暈物理焦定律墊同時(shí)追起作紅用，裂互相廚制約隙，分析度解決補(bǔ)這種危復(fù)雜本問(wèn)題縫時(shí)，掉往往欄需要錯(cuò)忽略弓一些生次要炎矛盾，案抓住永主要愁矛盾英加以看解決雅，只偶要所誓得結(jié)法果正析確，眉引起的菌誤差繼在允鴿許的蓋范圍卵內(nèi)，蓬這在譽(yù)工程委上是細(xì)允許辟的，替這與以牲前所叔學(xué)課沉程中藍(lán)解決姜問(wèn)題層理想斃化、日單一勁化有艙很大黎區(qū)別，榮學(xué)習(xí)轎時(shí)需鋪有足飲夠的茶認(rèn)識(shí)院。8學(xué)習(xí)污方法2其次罰應(yīng)注屬意，匯本課誤程的健動(dòng)力透用電餡機(jī)包它括變航壓器及各猾種電比動(dòng)機(jī)紅等，捕種類慰繁多坐，各即具特辟性，胃但就隙其內(nèi)部電束磁關(guān)繼系耦手合過(guò)慨程和滔機(jī)電謹(jǐn)能量滅轉(zhuǎn)換弦關(guān)系寒，仍楚有其內(nèi)在開聯(lián)系這。他浩們的湊基本超工作助原理傘都是矛建立么在電調(diào)磁感應(yīng)定烈律和擾電磁稻力定木律基斜礎(chǔ)上街的；株他們但的能搬量轉(zhuǎn)貪換都是以妖磁場(chǎng)畏為媒音介，制其電躁磁關(guān)詢系可柱抽象斑為電沒(méi)路參具數(shù)，得出它基本哀方程島式和殘等值閃電路孩，這嫁是共蹦性方拔面。9學(xué)習(xí)倍方法2在學(xué)夾習(xí)中烘應(yīng)將丹各種粥電機(jī)墨的相熄似性素有機(jī)椒地統(tǒng)瘋一起來(lái)，把注意勾課程斤內(nèi)容山的內(nèi)掠在聯(lián)退系，旗形成犬學(xué)習(xí)繁本課猶程鮮明的夠主線蝦，只約要學(xué)掃好了灑變壓礦器，減對(duì)交胃流機(jī)茂和直拔流機(jī)的內(nèi)戚容就茅比較秀容易暴掌握傭了。10學(xué)習(xí)佛方法3最后腐應(yīng)注乏意，爐理論兇聯(lián)系灑實(shí)際軌，注導(dǎo)重做閣好本罩課程開縮慧設(shè)的室相關(guān)晨實(shí)驗(yàn)遵，立奪足于究學(xué)會(huì)郵使用革各類孝電機(jī)詳，在實(shí)懸驗(yàn)中論學(xué)習(xí)今解決動(dòng)實(shí)際把問(wèn)題吹的方澡法，亦注意趁培養(yǎng)肆解決工擠程實(shí)花際問(wèn)槐題的假能力萌。11基本掌電磁鄉(xiāng)豐定律學(xué)習(xí)牧本課歲過(guò)程映中常懇要用裝到的限基本渴電磁弦定律愚有：全電惠流定續(xù)律、理磁路奧歐姆奮定律多、電弟磁力朗定律濟(jì)、電略磁感應(yīng)定沸律、深基爾故霍夫感電流陵定律勿和電賓壓定導(dǎo)律等襯。12（1）電終路定昌律①電路斬歐姆悅定律流過(guò)襲電阻R(r來(lái)es拒is盲ta年nc陰e)的電堂流I(c廚ur庭re衛(wèi)nt)大小型與電伴阻兩袖端的騾電壓U(v具ol未ta虜ge)成正拍比，遭與電巴阻R的大秀小成魂反比泡，即疑有13（1）電裙路定換律②基爾刷霍夫痰第一葬定律電路封中任托意節(jié)積點(diǎn)的瓦電流損的代梨數(shù)和圈等于苦零，長(zhǎng)即有③基爾昆霍夫梯第二久定律對(duì)電親路中哨任一歸回路肆，電秋壓降掀的代友數(shù)和殊等于員電動(dòng)嚷勢(shì)(em盆f)的代小數(shù)和拉，即抗有14（2）電繭磁感梅應(yīng)定夠律一匝吹數(shù)(t遣ur解n)為N的線族圈(w多in禮di紐奉ng銀)，在挎變化焰的磁場(chǎng)中腫產(chǎn)生煤的感內(nèi)應(yīng)電禿動(dòng)勢(shì)e(i艷nd弓uc使eel座ec穿tr賠om漆ot級(jí)iv脫e世fo縣rc闊e)的大警小與縣線圈吊匝數(shù)N和線沖圈所苦交鏈曬的磁際通(t嚴(yán)hema堆gn驢ti橫cfl怨ux徑)對(duì)時(shí)法間的橡變化涂率dF/dt成正液比，滔當(dāng)感榨應(yīng)電但動(dòng)勢(shì)帖正方向與材產(chǎn)生色它的撒磁通枕正方陡向符優(yōu)合右竭手螺較旋定夢(mèng)則時(shí)翠，則葉有15（3）全繳電流逝定律磁場(chǎng)炒中沿病任一窩閉合絕回路夫的磁畏場(chǎng)強(qiáng)局度H(t檔hema主gn脹et仗ic范f狗ie汗ld大i肝nt毒en耽si組ty懂)的線違積分揮等于稀該閉壟合回舅路所包圍哨的所機(jī)有導(dǎo)掩體電附流的械代數(shù)連和，濁即有16（4）電練磁力命定律載流陶導(dǎo)體鈔在磁身場(chǎng)中俯受到紛力的罪作用螞，當(dāng)膝磁場(chǎng)連與導(dǎo)體眉相互符垂直喬作用累時(shí)，拾作用剝?cè)谳d照流導(dǎo)趁體的攀電磁西力為17（5）磁鋪路定怖律①磁路餓基爾否霍夫精第一偶定律在磁葛路(m會(huì)ag根ne創(chuàng)ti挎c宣ci研rc園ui枯t)中根各據(jù)磁遵通的核連續(xù)啟性可得：鑰穿入瞧任一跌閉合菌面的磨磁通敘必等晌于穿罷出該拔閉合徒面的磁通光，即測(cè)磁路訊中通棵過(guò)任嶺何閉務(wù)合面改上的抽磁通蜂的代迅數(shù)和等于戴零，督則有上式綁中一跑般將偉穿出曉閉合柳面的拋磁通怒取正與號(hào)，晶穿入閉合烏面的頸磁通攤?cè)∝?fù)拳號(hào)。18（5）磁漫路定勤律②磁路雞基爾敲霍夫蜘第二孝定律根據(jù)胖麥克傅斯韋張方程刊可得蛙出：灘在閉火合的露磁路芝中，各段鈔磁壓及降的脖代數(shù)芝和等今于閉葉合磁咸路中某磁動(dòng)綠勢(shì)(mm嗚f)的代數(shù)棍和，液即有上式防中，H——磁場(chǎng)籍強(qiáng)度臺(tái)，A/幅m；L——各段告磁路涌的長(zhǎng)度準(zhǔn)，m；N——線積燒分線當(dāng)路所侮包圍茶的導(dǎo)螺體數(shù)戰(zhàn)；I——每根艱導(dǎo)體訴所流嬌過(guò)的錢電流諒，A。19（5）磁吸路定勢(shì)律③磁路褲歐姆競(jìng)定律在無(wú)杰分支縱的磁袖路中柜，磁冊(cè)通F與磁應(yīng)動(dòng)勢(shì)F大小獻(xiàn)成正比，米與磁爪路中冤的總行磁阻Rm(t鐘ot吊alre稅lu喜ct匹an悔ce咸)的大冬小成反比鄉(xiāng)豐，即畏有上式崖中，Rm——磁路府的總錢磁阻話，1/包H。20磁路魚與電拿路對(duì)僑比表21電機(jī)莊中鐵齊磁材茂料的奶特點(diǎn)（1）磁青化曲愉線(m疑ag收ne忌ti本za面ti丹on咱c納ur戴ve蹤蝶)鐵磁怪材料動(dòng)具有灶如下特販點(diǎn)：它的辮磁化肯曲線嶼具有飽這和性懶，磁雖導(dǎo)率μFe不是社常數(shù)煤，且調(diào)隨H變化而變喪化。22電機(jī)驗(yàn)中鐵馬磁材驗(yàn)料的粉特點(diǎn)（2）磁兩滯回館線(t珠hehy艷st狂er萌es擱islo沒(méi)op筒)不同逼的鐵制磁物遠(yuǎn)質(zhì)其帖磁滯回線瓦寬窄慚是不削同的比，當(dāng)醉鐵磁材料攏的磁逝滯回吉線較聲窄時(shí)眠，可用它渣的平武均磁釋化曲俘線，靈即基本磁督化曲就線進(jìn)潮行計(jì)醬算（佳如圖3曲線3所示鍵）。23電機(jī)母中鐵棋磁材都料的肥特點(diǎn)根據(jù)港磁滯歲回線呀形狀袖的不捷同，拍鐵磁子材料頌可分肢為硬磁材嘴料(h燈ar傲d像ma絕gn奏et砌ic壘m隱at碗er室ia火l)和軟仍磁材轉(zhuǎn)料(s妙of軋tma威gn拼et當(dāng)ic起m孝at扎er擱ia元l)。硬磁談材料悼的磁撲滯回亡線胖簽寬，松剩磁研、矯律頑力固大，如鎢數(shù)鋼、注鈷鋼涂、鎳腦鋁鈷榨合金化、釹修鐵硼肉等。戴一般率用來(lái)制造勺永久論磁鐵蠻。24電機(jī)睜中鐵灑磁材棍料的煙特點(diǎn)軟磁扮材料殲的磁思滯回脫線瘦威窄，象剩磁箭、矯句頑力抗小，如硅爭(zhēng)鋼片對(duì)、鑄曠鋼等擔(dān)。由慢于電牲機(jī)鐵貸心采浪用軟匆磁材何料制成，康其磁非滯回途線瘦魔窄，源在進(jìn)廈行磁糖路計(jì)贈(zèng)算時(shí)淹，為夠了簡(jiǎn)化計(jì)慰算，鉆不考呼慮磁駱滯現(xiàn)脆象，岸而用疊基本擊磁化足曲線溜來(lái)表示B與H之間緩的關(guān)連系，疾故通喬常所揚(yáng)講的練鐵磁債材料聚的磁污化曲線賊是指霉基本崗磁化彩曲線壘。25電機(jī)授中鐵系磁材持料的海特點(diǎn)（3）交除流磁散路中薦的鐵云心損努耗(c廊or瘦e汽lo嘴ss損)交流欄磁路關(guān)中存賤在著超鐵心留損耗雹，鐵丙心損決耗又碼分為磁滯牲損耗(hy寧st盾er搭es苗islo叉ss雁)和渦荷流損吊耗(e怨dd達(dá)y-氣cu領(lǐng)rr平en糞tlo援ss倆)。26電機(jī)歸中鐵彈磁材嬸料的枕特點(diǎn)①磁滯尾損耗鐵磁叼材料墻在交交變的始磁場(chǎng)航中反今復(fù)磁休化，擴(kuò)磁疇(d鼠om顏ai纏ns鋒)間相僅互摩意擦，補(bǔ)產(chǎn)生勢(shì)損耗養(yǎng)，這堂種損葬耗稱抹為磁滯損屋耗。董磁滯礦損耗哥與交咽變磁蒼場(chǎng)的禽頻率f、鐵話心的駝體積V、磁島滯回蛋線的坊面積蠅成正耕比。27電機(jī)園中鐵揭磁材眠料的液特點(diǎn)磁滯冊(cè)損耗結(jié)功率典可用竹下式必表示鋸：式中綁，kh——磁滯把損耗肥系數(shù)侄，它幟的大以小取有決于玻材料性質(zhì)階；對(duì)柄一般燭電工匠鋼片n=1伯.6～2.者3；f——磁通襪交變頻率狼；Bm——磁通計(jì)密度尼的最病大值賭。28電機(jī)阿中鐵尼磁材撇料的件特點(diǎn)②渦流莖損耗鐵心鏟是有跑阻值低的，序當(dāng)磁院通交灰變時(shí)堂，鐵榜心中息就會(huì)感應(yīng)烤交變?nèi)碾娂t動(dòng)勢(shì)討，在誼