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电机主讲人：孙衢北京科技大学信息工程学院自动化系拖动通知联系方式13681257591qusun@sina.com答疑答疑时间：每周五下午3：00~5：00答疑地点：信息楼705课件、习题答案、实验内容下载邮箱：djtdustb@sina.com邮箱密码：tjtd2009每班一名科代表教学安排课程名称：电机拖动课程编号：050703课程类别：必修课内总学时：36（10~17周）课堂教学：30实验学时：6（3次）成绩评定方法平时成绩占30%：作业、实验、出勤等作业15%：每章作业交一次，每次全交实验15%：实验报告出勤：不到扣分卷面成绩占70%：闭卷，集中考试教材邱阿瑞电机与拖动基础（少学时）高等教育出版社，2006参考书陈伯时．电机与拖动．中央广播电视大学出版社，1983李发海．电机与拖动基础．清华大学出版社，1994(第1版)，2004(第2版)，2005(第3版)顾绳谷．电机及拖动基础．机械工业出版社，1980(第1版)，1999(第2版)，2004(第3版)宋银宾．电机拖动基础．冶金工业出版社，1984周绍英．电力拖动．冶金工业出版社，1990李发海．电机学．科学出版社，1982(第1版)，1991(第2版)，2001(第3版)牛秀岩．电机学．冶金工业出版社，1990绪论0.1电机与拖动的基本概念0.1.1电机的基本概念0.1.2电力拖动(简称拖动)的基本概念0.1.3交、直流电动机的优缺点0.2本课程的性质、任务和内容0.3本课程的特点、学习方法及要求0.4本课程常用的基本电磁定律——自己复习0.1.1电机的基本概念1．电机的定义以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机电能量转换的机械包括机械能→电能电能→机械能电能→电能2．电机的特点依赖于电磁感应定律和电磁力定律导磁材料构成磁路；导电材料构成电路：发电机：电动机：变压器电机中的三类物理量电以“路”的形式出现线圈构成电路磁以“场”的形式出现本科阶段一般以磁路进行分析机机械能电机中与之相关的有转矩、转速等电机的可逆性电机的可逆性：同一电机既可做发电机又可做电动机从能量转换角度看，电机分为发电机机械能→电能电动机电能→机械能本课程讨论的电机主要是电动机发电机与电动机既有感应电势又有电磁力，只是形式不同，今后课程注意体会抽水蓄能运行动画3．电机的分类按电源类型按功能按运动方式直流电机交流电机异步电机同步电机发电机电动机变压器控制电机直流发电机直流电动机异步发电机异步电动机同步发电机同步电动机静止运动变压器旋转电机直线电机三维运动电机直流电机交流电机直流电机直流电机动画三相异步电动机定子、转子实际结构转子定子同步电机动画1动画2动画3动画4动画5同步电机：汽轮机同步电机：发电机发电机定子发电机转子抽水蓄能定、转子动画微型超声电机空间机器人照相机的聚焦微型飞行器直线电机：磁浮列车利用电磁吸力实现悬浮利用直线电机实现牵引、制动4．电机的应用1）电能的生产、传输和分配电能生产——由同步发电机生产高压输电——由升压变压器将发电机发出的电压升高到输电电压再输送降压用电——由降压变压器将输来的高压电降为所需低电压，供给用电设备2）驱动生产机械和装备生产机械的拖动——由各种电动机实现3）控制系统和智能化装置的重要元件控制系统中的信号转换——由各种控制电机完成1）电能的生产、传输和分配2）驱动生产机械和装备轧钢过程动画1轧钢过程动画2轧钢过程动画3数控车精加工动画数控车削加工动画交流传动机车3）控制系统和智能化装置的重要元件0.1.2电力拖动(简称拖动)的基本概念1．定义以电动机为动力来拖动各种设备和生产机械的拖动方式就称为电力拖动，简称拖动2．电力拖动系统的组成电动机生产机械控制设备电源21GD22GD23GD24GD2gGDM传动机构3．电力拖动系统的分类单台电动机拖动系统成组多机拖动系统单向不可逆拖动系统辅助拖动系统双向可逆拖动系统主拖动系统直流拖动系统交流拖动系统按电源类型按机组形式按运动方式按用途0.1.3交、直流电动机的优缺点直流电动机：直流电能→机械能交流电动机：交流电能→机械能目前趋势：交流电动机逐步取代直流电动机1．直流电动机的优缺点优点：调速范围宽，调速平滑且容易起动、制动和过载转矩大，且易于控制缺点：结构比较复杂，制造成本较高存在换向问题维护不方便2．交流电动机的优缺点优点：结构简单，价格低廉运行可靠，维护方便缺点：调速性能稍差，控制比较复杂起动电流大→低速时有脉振0.2本课程的性质、任务和内容1．本课程的性质2．本课程的任务3．本课程主要内容1．本课程的性质电机+电力拖动基础→电机拖动本科课程分类：基础课专业基础课电机拖动是自动化、电气类专业及机电一体化专业等的主要专业基础课专业课2．本课程的任务掌握电动机基本结构和工作原理掌握拖动系统的运行性能、分析计算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为今后学习和工作打下坚实的基础3．本课程主要内容绪论——简介电机与电力拖动的基本概念第1章电力拖动系统动力学——重点第2章直流电动机的原理及特性——重点第3章直流电动机的电力拖动——重点起动、调速、制动3．本课程主要内容第4章交流电动机的磁动势、绕组和感应电动势——简介第5章三相异步电动机的原理和特性——重点第6章三相异步电动机的电力拖动——重点起动、调速、制动第7章同步电动机——简介原理、起动、调速第8章电动机的选择——不讲3．本课程主要内容附录Ⅰ磁路的基本知识和定律附录Ⅱ变压器的原理与特性附录ⅢZ4系列直流电动机的技术数据附录ⅣY3系列三相异步电动机的技术数据各章后面附有思考题和习题，供复习和练习用习题不需要全做章节并不是所有都讲0.3本课程的特点、学习方法及要求1．本课程的特点2．本课程的学习方法3．本课程的要求1．本课程的特点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、动力学、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2．本课程的学习方法1．注意共性问题电机种类繁多，各具特性仍有其内在联系——共性基本工作原理都是建立在电磁感应定律和电磁力定律基础上机电能量转换都是以磁场为媒介电磁关系可抽象为电路参数，得出基本方程式和等价电路2．本课程的学习方法2．注意课程主线在学习中应将直流电机、交流电机的相似性有机地统一起来，注意课程内容的内在联系3．注意理论联系实际理论联系实际，注重做好本课程开设的相关实验，立足于学会使用各类电机，在实验中学习解决实际问题的方法，注意培养解决工程实际问题的能力3．本课程的要求内容多课时少任务重难度大4本天书：电机拖动模电，自控原理，电力电子交流技术尽各自最大努力3．本课程的要求严格要求自己认真听好每节课注意课堂秩序手机至少改成振动状态（严格讲应关机）不要影响别的同学作业独立完成，每章交一次作业，记入平时成绩实验最好参加，实验后完成实验报告，记入平时成绩课前预习，课后复习，及时掌握每次课的要点有疑难问题，应及时答疑0.4本课程常用的基本电磁定律——自己复习全电流定律磁路欧姆定律电磁力定律电磁感应定律基尔霍夫电流定律电压定律基本电磁定律详见教材附录Ⅰ磁路的基本知识和定律参考书注：课后要自己复习上述定律