电机与拖动基础第一章绪论ppt课件

电机与拖动基础,教材与参考书,教材：电机与拖动， 许建国主编， 高等教育出版社 参考书： 电机与拖动基础 陈勇 陈亚爱 主编 电子工业出版社 电机理论 凌跃胜 主编 中国电力出版社 电机学（上、下册）许实章 主编 机械工业出版社,课程性质：专业必修课。运动控制、机电控制系统设计等的基础。,任务：对电机的基本理论、分析方法及运动控制有比较完整的理解和掌握，同时学会分析电机的调速、电机的控制等工程问题的一些基本方法。,课程性质、任务,本课程的考核方法,考试形式：闭卷。卷面成绩占70分，平时成绩30分。 平时成绩给分标准 考勤：5分 作业：10分 实验：15分 注：考勤一次不到扣5分，二次不到扣15分，三次不到取消考试资格。作业超过1/3不交取消考试资格，实验两次不到取消考试资格。,绪 论,主要内容 1.电机在国民经济中的作用 2.电机的主要类型 3.我国电机工业发展概况,一、电机的作用, 能源系统的关键设备 电能电机 发电输电用电, 各领域中有特殊要求的动力装置,1.1电机在国民经济中的重要作用,电机是依据电磁感应定律和电磁力定律，实现机电能量转化或信号传递与转换的电磁装置。,简单的电力系统示意图,1.发电环节各种电机,引进600MW汽轮发电机,国产300MW汽轮发电机,国产200MW汽轮发电机定子,国产200MW汽轮发电机定子铁心,现场运行的水轮发电机,10kV/500kV(220kV) 500kV(220kV)/110kV 110kV/35kV 35kV/10kV 10kV/380V,为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户，需要将发电机输出的 10 kV 左右的电压升高。在我国，一般升高到220kV或500kV。为了输送一定大小的功率、采用高电压。,2.输配电环节变压器,连接发电机与电网的升压变压器,3.用电环节电动机,1）各行业广泛使用电动机,2）在高新技术领域的新应用, 信息技术（雷达驱动） 航天航空航海 生物医学工程（多种医疗设备）,电机所用材料,导电材料,导磁材料,绝缘材料,结构材料,19世纪末期、电动机逐渐代替蒸汽机成为原动机。,电机理论和电机设计计算等得到完善和发展。 电机的单机容量不断提高、技术和经济指标不断改进、应用范围不断扩大。,电磁感应定律的发现,直流电机的发展,三相交流电的应用,单相交流电的应用,发展出高可靠性、高精度、快速响应的控制电机电机学科的一个独立分支。 功率电子学等学科的渗透，使电机学得到了新的发展。,二、电机发展历程及当前状况,二、电机发展简史,经过100多年的发展，电机的理论已经相当成熟。但是，随着电工科学、材料科学、计算机科学与控制技术的发展，电机的发展又进入了新的阶段。,2.我国目前实际应用情况, 汽发：消化引进，设计600MW, 700MW水发, 三峡电站 500kV输电线路以及相应的变压器 500kV直流输电，西电东送运行中 400MW燃气轮机联合循环机组, 引进建设 600MW核电机组 各种电动汽车,电力工业,1）汽轮发电机 应用： 火力发电厂； 核电厂；,汽轮发电机正在安装转子,电力工业,2）水轮发电机 应用： 水力发电厂,世界上最大的水轮发电机在三峡电站安装,电力工业,3）风力发电机 应用： 风力发电厂,永磁外转子大型风力发电机,工业生产部门与建筑业,应用： 机床； 轧钢机； 鼓风机； 水泵； 起重机； 传送带； 生产线； ,电梯用永磁曳引电动机,交通运输业,1）电力机车与城市轨道交通 电气化铁路； 地铁； 无轨电车； ,电力机车直流牵引电动机,交通运输业,2）内燃机车 电传动内燃机车： 直流直流； 交流直流； 交流直流交流； ,电传动内燃机车动力关系示意图,交通运输业,3）船舶 内燃机电力推进：,舰船内燃机电力推进感应电动机,交通运输业,4）汽车,交通运输业,5）电动车 纯电动车； 混合动力车； 无轨电车； 有轨电车； 电瓶车； 电动自行车； ,图2-22,交通运输业,6）磁悬浮列车驱动,图2-25,交通运输业,7）直线电动机轮轨车辆,4、医疗、办公设备与家用电器,医疗器械 心电机 X光机 CT 牙科手术工具 渗析机 呼吸机 电动轮椅 ,办公设备 DVD驱动器 CD-ROM 打印机 传真机 ,家用电器 电冰箱 洗衣机 电风扇 空调器 抽油烟机 ,航空、航天、国防,3.当前研究、开发与创新, 特种电机, 新能源技术（风力发电，波浪发电，高速 “电、热、冷”三联供机组）, 机电一体化(电机、电力电子与微电子结合), 特殊新用途, 特种电机,1）永磁无刷电动机 应用： 航空、航天 家用电器 机器人 电动汽车 电动车组 电动舰船 ,特种电机,2）直线电机 应用： 工业机械； 轨道交通； 电梯； 航空母舰飞机发射； 导弹发射架； 电磁推进潜艇； ,海浪直接驱动直线发电机,特种电机,3）步进电动机 应用： 自动控制装置中的执行元件,各种步进电动机,特种电机,4）超导电机 应用： 超大型发电机或电动机,全电军舰吊舱式推进系统 超导直流电动机剖面图,特种电机,5）超声波压电电动机 应用： 生物生命科学； 光学仪器； 高精密机械； ,微型超声波压电电动机, 新能源技术,风力发电,波浪发电, 新能源技术,高速“电、热、冷”三联供机组, 新能源技术, 机电一体化,如果用正在发展的新型永磁无刷直流电动机代替普通电动机,效果如下：,电冰箱：电量少15%,洗衣机：噪音降低10分贝，节省电能50%，节水20%,永磁直流无刷直流电动机外形图, 特殊新用途,1.超微电机与微型机器人技术,微型飞机, 特殊新用途,2.人工心脏技术,功 能,发电机,电动机,变压器、变流器、移相器,控制电机,三、电机的主要类型,学 科,变压器,交流电机,直流电机,旋转电机,同步电机,异步电机,电力拖动系统的构成,电源,电气控制 装置,电动机,传动机构,执行机构,旋转运动,要求的运动形式,调节 装置,变流 装置,反馈 装置,给定,本课程是工业电气工程、自动化、电气技术和供用电技术等专业的一门专业基础课。涉及的基础理论和实际知识面广，是电磁学、动力学等学科知识的综合。用理论分析电机的实际问题时，必须结合电机的具体结构，采用工程观点和分析方法。要求在掌握基本理论的同时，还要注意培养实验操作技能。,为了学好本门课程，必须做到以下几点： 1、抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素； 2、抓住重点，牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性； 3、要有良好的学习方法，运用对比或比较的方法，分析电机的共性和特点，加深对原理和性能的理解； 4、理论联系实际，重视实验和工程实践； 5、充分预习和复习。,本课程的特点和学习方法,参考网址： 1. 国家自然科学基金网 2中国变压器行业信息网www.transformer.n