电机与拖动技术绪论.doc

电机与拖动技术绪论普通高等教育“十五”国家级规划教材 （高职高专教育） 电机及拖动（第3版） 许哓峰 主编 电机及拖动电子教案 绪论 第一章 直流电机 第二章 直流电动机的电力拖动 第三章 变压器 第四章 三相异步电动机 第五章 三相异步电动机的电力拖动 第六章 同步电机 第七章 控制微电机 第八章 电力拖动系统中电动机的选择 绪 论 0.1 电机及电力拖动系统概述 电机是利用电磁感应原理工作的机械。 电机是利用电磁感应原理工作的机械。 电机常用的分类方式有两种：一是按功能分，有发电机、 电机常用的分类方式有两种：一是按功能分，有发电机、 电动机、变压器和控制电机四大类；二是按电机结构或转速分， 电动机、变压器和控制电机四大类；二是按电机结构或转速分， 有变压器和旋转电机。 有变压器和旋转电机。 两种方法归纳如下： 两种方法归纳如下 变压器 直流发电机 直流电机 直流电动机 同步发电机 电机 交流电机 同步电机 同步电动机 异步发电机 异步电机 异步电动机 控制电机 绪 论 电机拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统。包括： 电机拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统。包括： 是用电动机来拖动机械运行的系统 电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分。 电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分。 它们之间的关系如下 电源 控制设备 电动机 传动机构 生产负载 绪 论 0.2 电机理论中常用的物理概念与基本电磁定律 0.2.1 有关磁场的几个物理量 一、磁感应强度B 磁感应强度B 描述磁场强弱及方向的物理量。磁场由电流产生的。 描述磁场强弱及方向的物理量。磁场由电流产生的。磁感 线的方向与产生它的电流的方向满足右手螺旋定则。 线的方向与产生它的电流的方向满足右手螺旋定则。 二、磁通量 磁通量 =BA （A为磁通穿过的截面） 为磁通穿过的截面） 为磁通穿过的截面 三、磁场强度H 磁场强度H B=H 为磁导率） （为磁导率） 为磁导率 绪 论 0.2.2 电机所用材料和铁磁材料的特性 一、电机中所用的材料 导电材料、导磁材料、绝缘材料和机械支撑材料。 导电材料、导磁材料、绝缘材料和机械支撑材料。 二、铁磁材料的磁化特性 铁磁材料：铁、镍、钴及其合金。 铁磁材料： 钴及其合金。 1.具有高的导磁性能 1.具有高的导磁性能 2.磁化曲线呈非线性（饱和特性） 2.磁化曲线呈非线性（饱和特性） 磁化曲线呈非线性 3.存在磁滞现象和磁滞损耗 3.存在磁滞现象和磁滞损耗 4.存在涡流损耗 4.存在涡流损耗 绪 论 0.2.3 电机理论中常用的基本电磁定律 一、电路定律 基尔霍夫第一定律： 基尔霍夫第一定律： 基尔霍夫第二定律： 基尔霍夫第二定律： i = 0 e = u 二、磁路定律 1.磁路基尔霍夫第一定律： 1.磁路基尔霍夫第一定律： 磁路基尔霍夫第一定律 说明磁通是连续的。 说明磁通是连续的。 = 0 2.全电流定律（磁路的基尔霍夫第二定律） 2.全电流定律（磁路的基尔霍夫第二定律） 全电流定律 H ? dl = I L 可写成 Hl = NI 绪 论 0.2.3 电机理论中常用的基本电磁定律 3、磁路欧姆定律 F l = = F Rm S l 磁阻 Rm = S 三、电磁感应定律 变化的磁场会产生电场，使导体中产生感应电动势， 变化的磁场会产生电场，使导体中产生感应电动势，这 就是电磁感应现象。 就是电磁感应现象。 1.切割电动势 . 由导体或线圈切割磁感线而感应的电动势，称为切割电动势。 由导体或线圈切割磁感线而感应的电动势，称为切割电动势。 d d e=? = ?N dt dt e = Blv 判断方向： 判断方向：右手定则 绪 论 0.2.3 电机理论中常用的基本电磁定律 2.变压器电动势 2.变压器电动势 与线圈交链的磁通发生变化时，线圈将感应出电动势， 与线圈交链的磁通发生变化时，线圈将感应出电动势， 其方向由楞次定律判定。 其方向由楞次定律判定。 d d e=? = ?N dt dt 判断： 判断：右手螺旋定则 四、电磁力定律 载流导体在磁场中会受到电磁力的作用 f = Bil 判断方向： 判断方向：左手定则 绪 论 0.3 本课程的性质、任务和内容 本课程是工业电气自动化、 本课程是工业电气自动化、电气技术和供用电技术等专业的 一门专业基础课。 一门专业基础课。 本课程的任务是让学生掌握电机制基本结构和工作原理， 本课程的任务是让学生掌握电机制基本结构和工作原理， 以及拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择及试验方法， 以及拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择及试验方法， 培养在电机及电力拖动方面分析和解决问题的能力， 培养在电机及电力拖动方面分析和解决问题的能力，为今后学 习和工作打下坚实的基础。 习和工作打下坚实的基础。 本课程的内容有直流电机、直流电动机的电力拖动、 本课程的内容有直流电机、直流电动机的电力拖动、变压 三相异步电动机、三相异步电动机的电力拖动、同步电机、 器、三相异步电动机、三相异步电动机的电力拖动、同步电机、 驱动和微控电机、电动机的选择八个部分。 驱动和微控电机、电动机的选择八个部分。 绪 论 0.4 本课程的特点及学习方法 电机及拖动是一门理论性很强的技术基础课， 电机及拖动是一门理论性很强的技术基础课，同时又具有专 业课的性质，涉及的基础理论和实际知识面广，是电磁学、 业课的性质，涉及的基础理论和实际知识面广，是电磁学、动力 热力学等学科知识的综合。 学、热力学等学科知识的综合。用理论分析电机及拖动的实际问 题时，必须结合电机的具体结构，采用工程观点和分析方法。 题时，必须结合电机的具体结构，采用工程观点和分析方法。掌 握基本理论的同时，还要注意培养实验操作技能和计算方法。 握基本理论的同时，还要注意培养实验操作技能和计算方法。 为了学好本门课程，必须做到以下几点： 为了学好本门课程，必须做到以下几点： 抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素； 1、抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素； 抓住重点，牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性； 2、抓住重点，牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性； 要有良好的学习方法，运用对比