《电机拖动与控制元》PPT课件.ppt

电机与拖动基础,胡勤丰,电话：Email:,（电机与控制元件）,课程的任务和研究方法 电机的产品图片 电机的应用 电机的分类 电机中应用的基本物理量与定律,绪 论,课程的任务和研究方法 电机的产品图片 电机的应用 电机的分类 电机中应用的基本物理量与定律,2、基本概念多,3、电磁力关系复杂（电流、电压、磁场、力矩关系）,4、该课程以大学物理和电路理论为基础,1、作笔记，做好预习，课后复习,1、本课程属于技术基础课,2、认真作业,3、实验前认真预习，写出预习报告，精心操作,一、本课程性质及其特点：,二、要求：,5、要求运用理论知识解决实际问题,多想想为什么？,三、参考书：,1、许实章编电机学机械工业出版,2、顾绳谷编电机及拖动基础机械工业出版社,四、本课程学习内容：,变压器、直流电机、异步电机、同电步机,掌握内容：,1）结构、工作原理,2）特性分析,3）应用,课程的任务和研究方法 电机的产品图片 电机的应用 电机的分类 电机中应用的基本物理量与定律,机电能量转换的装置,汽轮发电机,三峡工程水轮发电机,课程的任务和研究方法 电机的产品图片 电机的应用 电机的分类 电机中应用的基本物理量与定律,家中使用的电动机 大街上使用的电动机 办公室使用的电动机 工厂使用的电动机 汽车上使用电机 国防、军事上应用 铁路电力机车用电动机 电力系统的应用,无 所 不 在 ！,家中使用的电动机,大街上使用的电动机,办公室使用的电动机,工厂使用的电动机,汽车上使用电机,汽车上使用电机,线控电子化是未来汽车的发展趋势，许多传统的机械部件将会在未来汽车上逐步消失。,铁路机车用电动机,电力系统的应用,1. 电能的生产、传输和分配,拖动生产机械如金属切削、矿山机械、交通运输机械、起重机械、化工机械、农用机械、电动工具、家用电器等,2. 驱动生产机械和装备,3、控制系统和智能化装置的重要元件,电源发电机 驱动电动机 变压器 变流机 控制电机,航空中的电机,电力拖动系统的优点,电动机效率高，运行经济 电动机具有各种良好的特性，且种类和规格繁多，能很好地满足不通生产机械的需要 电力拖动系统易于操作和控制，可以实现自动和远距离控制，还能较好地满足控制精度的要求,课程的任务和研究方法 电机的产品图片 电机的应用 电机的分类 电机中应用的基本物理量与定律,按电机功用分类 发电机 电动机 特殊用途电机 按电流类型分类 直流电机 交流电机：变压器和同步电机 三相异步电机和单相异步电机,课程的任务和研究方法 电机的产品图片 电机的应用 电机的分类 电机中应用的基本物理量与定律,电机为什么会运转？,电机为什么会运转？,电机为什么会运转？,电机为什么会运转？,产生转矩T,电机为什么会运转？,电机为什么会运转？,电机为什么会运转？,F=BIl,电机为什么会运转？,电机为什么会运转？,e=Blv,e=-d/dt,电机为什么会运转？,电机为什么会运转？,+,+,电机为什么会运转？,一、磁路的基本概念,磁路：磁通经过的路径。,基本物理量：,单位：Wb/m2;或T,2、磁通 ,单位：Wb,1、磁感应强度B（磁密）,3、磁场强度H,单位：A/m,4、磁动势F=NI 单位：A,线圈中有电流I，线圈周围就会产生磁场，磁场强弱取决于线圈匝数N和电流I的乘积IN，该乘积就叫磁动势F。,5、磁势降V=Hl 单位：A,1.2常用的物理概念和定律,6、磁导率,表示物质导磁能力强弱的物理量,=B/H,单位：亨/米,空气磁导率0=410-7H/m,7、磁阻Rm,磁阻Rm=L/ ( S),L:磁路长度； ：磁导率；S：磁路截面积,单位：1/亨,铁磁材料磁导率 0,二 .磁路的基本定律,1、安培环路定律（全电流定律）,磁场强度H沿任意闭合回路l的线积分，等于该闭合,回路所包围的全电流，即,2、磁路欧姆定律,磁路中的磁通与磁势成正比，与磁阻成反比，即,磁通 =F/Rm=F,=F/Rm=NI/ Rm,与电路欧姆定律比较？,3、磁路的基尔霍夫第一定律,任何磁路中，流进节点的磁通代数和为零,4、磁路的基尔霍夫第二定律,在闭合磁回路中，磁路各段磁压降代数和等于作用于该磁路上的磁动势之和。,确定磁势F(IN、I)（目的） 如图所示，截面相等的无分支闭合磁路上 过程：,5、简单磁路的计算方法,S,F=NI,三 .基本电磁定律,1）运动电势：,导体在磁场中运动时，导体中会感应出电势e 。,大小：电势e=Blv。,B: 磁密； l：导体长度； v：导体与磁场的相对速度。,正方向：用右手定则判断。,电势e正方向表示电位升高的方向，与U相反。如果同一元件上e和U正方向相同时，e= -U。,1、电磁感应定律,2）变压器电势：,线圈中的磁通变化时，线圈中会感应电势e：,电势e正方向：e 的正方向与正方向符合右手螺旋关系,2、电磁力定律,一个通电流的导体，在磁场中要受到力的作用，这个力叫电磁力。,电磁力f=Bli,电磁力方向：左手定则判断,（一）、高导磁性,1、含义：在一个空间（外）磁场中，放入铁磁材料，该磁场会被大大加强。,2、高导磁性原因,附加磁场,外磁场,四、铁磁材料的磁性能,3、材料导磁率,=B/H,B1B2,（二）、铁磁材料的磁化过程和磁化曲线（饱和性）,磁场强度H与铁磁材料中B的关系曲线 B=f(H),可逆磁化阶段、不可逆磁化阶段、可逆与不可逆磁化阶段、趋近饱和阶段,铁磁材料的磁化过程可分为四阶段：,磁化曲线的磁滞现象,H,B,O,（三）、铁磁材料的磁滞和剩磁现象,铁磁材料中磁场B的变化落后于外磁场H的变化称为磁滞现象，从而在铁磁材料中产生了剩磁。,饱和磁滞回线与换向磁化曲线上的各有关磁学量,蜂 腰 形,狭 长 型,肥 胖 型,长 方 形,退 化 型,不对称型,H,H,（四）电机中用的铁磁材料,（五）、铁磁