电气工程概论_第二章_电机电器及其控制技术.ppt

电气工程专业导论 1 电机的作用与发展简史电机的分类与结构电机的应用领域电动机的选用与运行控制电机学的研究内容电器的发展历史电器的分类高压电器低压电器 第二章电机电器及其控制技术 电气工程专业导论 2 电机的作用 控制电机阀门控制火炮控制计算机 一 电机的作用与发展简史 电气工程专业导论 3 一 电机的作用与发展简史 续 电气工程专业导论 4 一 电机的作用与发展简史 续 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 电气工程专业导论 5 二 电机的分类与结构 1 电机的分类 特种电机步进电机无刷电机开关灭磁电机超声波电机 电气工程专业导论 6 二 电机的分类与结构 续 2 发电机 电气工程专业导论 7 二 电机的分类与结构 续 3 电动机 电气工程专业导论 8 二 电机的分类与结构 续 3电动机 电气工程专业导论 9 二 电机的分类与结构 续 4 变压器 电气工程专业导论 10 二 电机的分类与结构 续 5 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 电气工程专业导论 11 二 电机的分类与结构 续 5 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 电气工程专业导论 12 二 电机的分类与结构 续 5 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 电气工程专业导论 13 二 电机的分类与结构 续 5 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 电气工程专业导论 14 二 电机的分类与结构 续 5 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 电气工程专业导论 15 三 电机的应用领域 1 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 电气工程专业导论 16 三 电机的应用领域 续 1 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 电气工程专业导论 17 三 电机的应用领域 续 1 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 电气工程专业导论 18 三 电机的应用领域 续 2 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 电气工程专业导论 19 三 电机的应用领域 续 3 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 电气工程专业导论 20 三 电机的应用领域 续 3 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 电气工程专业导论 21 三 电机的应用领域 续 3 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 电气工程专业导论 22 三 电机的应用领域 续 3 交通运输业 4 汽车 电气工程专业导论 23 三 电机的应用领域 续 3 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 电气工程专业导论 24 三 电机的应用领域 续 3 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 电气工程专业导论 25 三 电机的应用领域 续 3 交通运输业 6 磁悬浮列车驱动 图2 25 电气工程专业导论 26 三 电机的应用领域 续 3 交通运输业 7 直线电动机轮轨车辆 电气工程专业导论 27 三 电机的应用领域 续 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 电气工程专业导论 28 三 电机的应用领域 续 5 航空 航天 国防 电气工程专业导论 29 三 电机的应用领域 续 6 其它 演出设备运动训练设备游乐设备电动玩具 电气工程专业导论 30 四 电动机的选用与运行控制 1 电动机的选用种类 交流电机 三相电机 单相电机直流电机功率 电动机的功率是由生产机械所需的功率确定的 电气工程专业导论 31 四 电动机的选用与运行控制 续 2 电动机的运行控制电动机的启动鼠笼异步电动机 直接启动 降压启动 软启动 直流电机 直接启动 串联电阻启动 软启动 同步电动机 同步电动机本身没有启动转矩 启动时采用异步启动法 当启动到接近同步转速时再投入励磁 牵入同步运行 电动机的调速直流调速交流调速电动机的制动能耗制动反接制动回馈制动涡流制动 电气工程专业导论 32 5 电机学研究的内容 电机学是电气工程及其自动化本科专业的专业基础课 通过本课程的学习 能够使学生掌握各种电机的结构 电磁关系 基础理论知识 基本运行特性和一般分析方法的训练 为学习后续的专业课程和将来从事专业工作打下良好基础 电机运行原理基于电磁感应定律和电磁力定律 类型有 同步电机 异步电机 变压器 直流电机 电机学分别研究上述电机的以下主要内容 物理模型 数学模型 实际运行 实验测试 电气工程专业导论 33 6 电器的发展历史 电器特指用于对电路进行接通 分断 对电路参数进行变换 以实现对电路和用电设备的控制 调节 切换 检测和保护等动作的电工装置 设备和组件 电器从人类正式使用电能就开始使用 随着电工新材料 电工制造新技术 新工艺的发展 各类电器得到飞速发展 总体趋势是容量增大 传输电压高 自动化程度高 开关电器的发展为例 刀开关 熔断器 高压断路器 电气工程专业导论 34 7 电器的分类 电器按功能可分为 用于接通和分断电路的电器如 刀开关 接触器 负荷开关 隔离开关 断路器等用于控制电路的电器如 电磁启动器 星 三角启动器 变阻器 控制继电器等用于切换电路的电器如 转换开关 主令电器等用于检测电路的电器如互感器 传感器等用于保护电路的电器如熔断器 断路器 限流电抗器 避雷器等 电器按工作电压可分为 高压电器低压电器 电气工程专业导论 35 8 高压电器 高压开关设备 包括 断路器 隔离开关 重合器 分段器 接触器 熔断器 负荷开关和接地开关等 隔离开关 真空负荷开关 熔断器组合电器 高压真空断路器 电气工程专业导论 36 8 高压电器 续 高压开关设备 包括 断路器 隔离开关 重合器 分段器 接触器 熔断器 负荷开关和接地开关等 户外多油断路器 220kVSF6瓷柱式户外高压断路器 电气工程专业导论 37 8 高压电器 续 互感器 是电力系统中供测量和保护用的设备 包括 电流互感器 电压互感器两大类 电流互感器 电压互感器 电气工程专业导论 38 8 高压电器 续 避雷器 避雷器是电力系统中的过电压限制在一个合理的水平上 目前常用的有 碳化硅阀型避雷器 金属氧化锌避雷器等 硅橡胶绝缘金属氧化锌避雷器 用于变压器保护的避雷器及放电间隙