电 机 学(2014)-绪论.ppt

电机学 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 ElectricalMachinery 2015 9 主讲教师尚静Tel绪论 本章主要内容 电机在国民经济中的作用电机发展简史我国电机工业发展概况电机的分析方法本课程的任务课程特点和学习方法建议 第一节电机的概念 绪论 电机就在你身边电机伴随自动化发展 什么是电机 电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置 什么是电机学 研究电机基本电磁关系与原理的学说 是法拉第电磁学经典应用 电能机械能 最重要的能量转换方式 世界总发电量的70 以上为电机直接消耗 其中70 的能量为感应电机所消耗 电机机电能量转换图 绪论 电磁力的种类 1 洛伦兹力强制电磁力 同步电机 直流电机 2 感应电磁力 感应电机 开关磁阻电机 步进电机 第二节电机在国民经济中的应用 电动机的应用领域 工农业生产自动化日常生活及家用电器自动化军事自动化领域其它自动化领域 新能源领域 新能源包括太阳能 生物质能 核能 风能 地热 海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等 又推出与之相对应的发电机机组 2kw 500w 50kw HarbinInstituteofTechnology HarbinInstituteofTechnology 三峡电机转子 三峡水电站装机总容量为1820万kW 年均发电量847亿kW h三峡水电站若电价暂按0 18 0 21 kW h 计算 每年售电收入可达181亿 219亿元 三峡水库发电机组 电机的分类 分类方法之一 从能量转换角度 分为电动机 M 和发电机 G 两大类 绪论 发电机 将机械能转化为电能的装置 机械能 通过原动机将各类一次能源转化为机械能 然后通过发电机将机械能转化为电能 一次能源 燃料 水位能 原子能 风能等 绪论 绪论 根据一次能源不同又可以分为不同的发电机 一次能源为水能水轮发电机一次能源为燃料汽轮发电机一次能源为风能风力发电机 电机的分类方法之二 核电 绪论 1400MW汽轮发电机 800MW水轮发电机 电机的分类方法之三 电动机可以根据电源性质进行分类 根据选用电源类型不同分为不同电动机 直流电源 直流电动机交流电源 交流电动机 交流同步电动机交流异步电动机 感应电动机 电动机 电磁型电动机 非电磁型 超声波电动机 压电控制电动机 磁滞控制 静电控制 电动机 直流电动机 电磁型直流电动机 永磁直流电动机 有刷直流电动机 无刷直流电动机 交直两用电动机 通用型电动机 交流电动机 感应电动机 三相IM 笼型 绕线型 二相IM 单相IM 分相启动电动机 电容启动电动机 反发启动电动机 罩极启动电动机 同步电动机 永磁型 电磁型 磁阻 磁滞 步进电动机 VR型 PM型 HB型 齿极型 电机的分类方法之四 也是电机学的分类方法 四大机种 直流电机变压器感应电机同步电机 电磁力的种类 1 洛伦兹力强制电磁力 同步电机 直流电机 2 感应电磁力 感应电机 开关磁阻电机 步进电机 第三节电机发展简史 一 直流电机的产生和形成时期 1821年 法拉第发现了载流导体在磁场内受力现象 1831年 法拉第发现了电磁感应定律 1882年 是电机发展史上的一个转折点 Deprez把米斯巴哈水电站发出的2KW直流电 用一条57Km的输电线将电能输送到慕尼黑 二 交流电机的形成和发展时期 早在1832年 单相交流发电机就已出现 交流感应电机的发明 与产生旋转磁场关系密切 1894年前后 Potier又建立了交轴磁场理论 1899年 凸极同步电动机的电枢反应 并提出了双反应理论 三 电机理论 设计和制造工艺逐步达到完善化的时期 20世纪是电机发展史中的一个新时期 20世纪40年代前后 由于第二次世界大战的影响 出现了一系列新的控制电机 1954年 柯伐煦提出了空间矢量法 20世纪70年代 电力电子器件的发展达到了最快的发展速度 带动控制电机的快速发展 第四节我国电机工业发展概况 相继研制出125MW 250MW 550MW 700MW的水轮发电机 电力变压器的最大容量已经做到840MVA 电压最高为750kV 中小型电机的生产产量已经达到4000KW 我国已经成为世界中小型电机生产基地 第五节电机学课程的任务以及学习方法 主要学习要求 掌握四大机种基本电磁原理 基本平衡方程 等效电路 相量图及参数 性能运算方法 实践要求 按照要求进行四大机种的实验 掌握基本实验方法 几点建议的学习方法 弄清各类电机的基本结构 分析空载和负载运行时 主磁场和电枢磁场在电机