绪论-《电机与拖动基础》-第三版-林瑞光-主编

电机与电力拖动基础本课程性质：考试学时：48考核方式：平时成绩+期末考试+实验成绩教师：姜德龙联系方式：Email:[e-mail]Tel:[phone]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驱动和控制微电机第八章电力拖动系统中电动机的选择电机及拖动电子教案绪论电机是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。电机在国民经济中的作用：1.电能的生产、传输和分配中的主要设备2.各种生产机械和装备的动力设备3.自动控制系统中的重要元件绪论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。0.1电机及电力拖动系统概述两种方法归纳如下：电机变压器直流电机直流发电机直流电动机交流电机控制电机同步电机同步发电机同步电动机异步电机异步发电机异步电动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动机传动机构生产负载控制设备电源绪论本课程是工业电气自动化、电气技术、机电等专业的一门专业基础课。0.2本课程的性质、任务和内容本课程的任务是让学生掌握电机的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，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。本课程的内容有直流电机、直流电动机的电力拖动、变压器、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。绪论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、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。0.3本课程的特点及学习方法为了学好本门课程，必须做到以下几点：1、抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素；2、抓住重点，牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性；3、要有良好的学习方法，运用对比或比较的方法，分析电机的共性和特点，加深对原理和性能的理解；4、理论联系实际，重视科学实验和工程实践；5、充分预习和复习。0.4研究电机时常用的基本定律1、全电流定律（安培环路定律）：在磁场中沿任一闭和回路磁场强度的线积分等于穿过该回路所有电流的代数和，即∮LH•dl=∑I其中电流的正方向与闭合回路的正方向满足右手定则磁路的欧姆定律：考虑到磁路和电路在分析思路上基本一致，所以我们在分析磁路时，可以将全电流定律应用到磁路中来。如图所示，截面相等的无分支闭和磁路上，则有：∮LH•dl=∑I=HL=Ni因为B=μH=,即于是：SNiSlmRFSlNi/2、电磁感应定律：在我们回顾的所有定律中这将是最重要的一个.简单的说电磁感应定律就是变化的电场附近会产生变化的磁场，而变化的磁场附近会产生变化的电场。定义：无论何种原因使的与闭合线圈交链的磁链ψ随着时间T变化时，线圈中将会产生感应电动势edtdNdtde分类：根据原因的不同，感应电动势可分为以下两类：1）切割（运动）电动势：指线圈不动，跨接在线圈上的导体运动，使得穿过线圈的磁通随着时间的变化而变化。此时的e叫做切割电动势e=Blv,方向由右手定则判定。2）变压器电动势：指线圈不变，穿过线圈的磁通Ф发生变化，这样在线圈内将产生感应电动势，其大小与线圈的匝数和磁通变化率成正比，方向由楞次定律决定。dtdNe3.电磁力定律：载流导体在磁场中要受到力的作用，方向用左手定则判定。f=Bil在旋转电机中，作用在转子载流导体上的电磁力将使转子受到一个力矩，我们称之为电磁转矩。电磁转矩是电机实现机电能量转换的重要物理量。0.5电机中所用的主要材料：已经知道电机是进行机电能量转换或信号转换的机械电磁装置，由此，电机中所用的材料无外乎：1）导电材料：构成电机中的电路系统，为了减少损耗，要求材料的电阻率小，常用的有紫铜和铝。2）导磁材料：构成电机中的磁路系统，要求材料具有较高的导磁率和较底的铁耗系数，常用硅钢片、钢板和铸钢。3）绝缘材料：作为带电体之间及带电体与铁心间的电气隔离，要求耐热好，介电性能高。4）结构材料：使电机各个零件构成一个整体，要求材料的机械强度好，加工方便，重量轻。无论是静止的电机还是旋转的电机，都必须以电磁场作为其耦合场，换句话说，磁场是电机必不可缺的工作环境。电流在它周围的空间建立磁场，磁场的分布我们常用一些闭合线（磁力线）来描述:电路：电流流过的路径我们称之为电路。磁路：磁力线所经过的路径称为磁路。磁路的材料不同，其导磁性能也不同。铁磁材料的特点：（1）磁导率随着外加磁场的变化而发生相应的变化，存在磁饱和现象。（2）在交变磁场的作用下，存在磁滞和涡流现象，在铁磁物质内产生能量损耗，即铁耗。