华电电机学送讲义习题和程序电机学概论1

1、本学期电机学(1)主讲教师李永刚许伯强朱凌李俊卿办公：7522951答疑地点：教1楼107概论主要内容.了解电机的作用与电机学的任务掌握基本电磁定律掌握铁磁材料的磁化特性了解磁路的基本分析方法第一讲电机与电机学简介0.1电机与国民经济、日常生活的关系0.2电机发展历程及当前状况0.3电机学的教学目的及学习方法0.1电机与国民经济、日常生活的关系电能系统的关键设备电能的生产输送和分配电能的消费发电发电输配电压器用电电动机电机学主要讲述包括四大机种：1. 变压器：属于静止电机，可改变交流电能的电压，甚至也可改变相数、频率及相位。2.同步电机发电机运行

2、：机械能电能3.异步电机电动机运行：电能机械能4.直流电机同步机、异步机和直流机属于旋转电机范畴。电机的作用及主要类型 电机是根据电磁感应定律和电磁力定律实现电能和机械能之间相互转换的机械机械系统 电机电系统表示发电机运行表示电动机运行电系统变压器电系统 表示电能传输方向图0-1电机能量转换示意图电机的作用及主要类型电机的分类按电流形式分类 直流电机（Direct currentmachine）电机输入或输出的能量为直流电能。 交流电机（Alternating current machine）电机输入或输出的能量为交流电能。主要包括：变压器（Transformer）交流电机同步电机(Synch

3、ronous machine)异步电机(Asynchronous machine)电机的作用及主要类型电机的分类按用途分类 变压器（Transformer）将某一等级的交流电压与电流转变成另一等级的交流电压与电流的静止电器。 发电机（Generator）将机械能转换成电能的旋转电机。 电动机（Motor）将电能转换成机械能的旋转电机。 控制电机（Controlling machine）主要用途是为了执行某种控制任务，而不是为了传递能量。本书不作研究。如测速电机、光驱马达、机器人关节电机。电机的作用及主要类型小结注：发电机和电动机是同一电机的两种不同运行方式，其基本原理是一致的。变压器直流发电机

4、电机直流电动机直流电机旋转电机 同步发电机同步电机 同步电动机交流电机 异步发电机异步电机 异步电动机0.1.1 发电环节各种发电机国产200MW汽轮发电机国产330MW汽轮发电机定子国产330MW汽轮发电机定子铁心国产600MW汽轮发电机0.1.2 输配电环节变压器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20kV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。20kV/500kV(220kV)500kV(220kV)/110kV110kV/35kV35kV/10kV10kV/380V连接发电机与电网的升压变压器与电网相连连接

5、发电机的封闭母线(检修中)的高压出线端配电变压器用电环节各种电动机0.1.3各行业广泛使用鼠笼异步电动机电动机，作为原动机拖动各类机械设备。 应用广泛，在电力系统全部负荷中，所占比例超过60%。电磁(滑差)调速电动机新型稀土永磁节能电机高速异步电机(6000-90000,体积小,精度高)特殊新用途（电磁发射，纳米电机等）军事领域，电磁发射技术智能自动化领域，超微电机与微型机器人技术信息领域，雷达驱动航天航空航海领域，生物医学领域0.2电机发展历程及当前状况0.2.1和电机发展相关的历程1821年1831年1832年1885年1889年法拉第发现载流导体在磁场中受力的想象法拉第发现电磁感应定律出

6、现直流电机出现异步电动机出现三相系统，并制造出三相异步电动机至今保留在美国麻省理工学院的由爱迪生发明的一种直流电动机0.2.2我国目前实际应用情况汽发：消化引进，设计600MW,1000MW700MW水发,三峡电站500kV输电线路以及相应的变压器500kV直流输电，西电东送运行中引进建设1000MW等级核电机组400MW燃气轮机联合循环机组0.2.3当前研究、开发与创新1）国内外与电机相关的研究领域新要求：安全、可靠、经济、环保新能源技术：风力发电，波浪发电等机电一体化：电机、电力电子、信息技术、微电子结合节能电机与电机的节能控制特殊新用途（电磁发射，纳米电机）新能源技术风力发电波浪能电站外

7、景波浪能电站内景波浪发电2）电机领域我校正在研究的项目举例在国家自然科学基金网站选择“信息检索”，进入“项目查询”输入搜索词电机发电压器等获取目前项我校正在承担的国家自然科学基金项目。电机领域新的研究方向伴随计算机技术、自动控制技术、电力电子技术以及永磁、超导、纳米等新材料技术的飞速发展，电机研究领域也取得诸多卓越成果。高性能的新型电机不断涌现。开关磁阻电机、（超）高速电机、（超）大容量发电机。 高性能的异步电动机调速系统，变频调速、串级调速。 电机状态监测与故障诊断。在线监测电机相关运行参数（如电压、电流、磁通、转速、温度、振动、噪声、局部放电），并采用适当方法

8、评估电机当前运行状态；若处于故障状态，则确定故障类型、发生部位、严重程度及发展趋势。0.3电机学的教学目标及学习方法电机学的教学目标知识、能力与素质三丰收掌握知识，培养能力与提高素质并重，千方百计使每个同学都取得好成绩，包括当前看得见的成绩与实实在在长远受益！电机学的特点：1、专业基础课2、综合性比较强电机学的学习方法1）理论学习抓住一个关键，三个环节，找出问题，及时解决关键：听课与自主学习紧密结合(不迟到,不缺课)；环节：熟悉教材，多媒体课件，及时独立完成作业。2)实践环节基本训练：利用基础实验室、开放实验室、工程训练中心三个基地有利条件，完成基本训练基本工具：测试技术,编程技术,熟悉文献投

9、入科研实践,争取突出成绩勇于投入，与老师紧密联系，同学之间密切合作多个适合学生开展的设计、研究型实验初步拟定3)具体要求不缺课、不迟到早退，认真听课，做好课堂笔记；独立完成课后作业，勤于思考，积极提问；重视实践环节，完成电机基础实验，积极参与电机类开放型实验和设计创新型实验，培养科研创新能力。参考网址：1本校电机学多媒体软件51本校校园网图书文献期刊全文检索2.3.国家自然科学基金网4中国变压器行业信息网5. 国家电力信息网6. 发电机组网7. 中小型电机8. 微电机9. 中国专利局10. 美国专利局 www.