电机拖动双语课件 第1章
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电机与拖动技术完整版课件全套ppt教学教程
第1章 绪论
1.2本课程在专业中的作用、任务及课程目标
（2）课程目标 本课程是一门用电磁理论解决复杂的、具体的、综合的实际问题的课程 。在电机运行中，电机内同时存在电、磁、力的相互作用。因此本课程的目 标是使学生牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性，学会结合电机的具体 结构、应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题，应掌握一定的电磁计 算方法，培养学生运算能力。 要求学生重视在教学过程中安排的实验、实 习，包括参观电机厂等实践教学环节。 具体要求是：
我国的电机工业，从新中国成立以来的50多年间，建立了独立自主的完整 体系。早在1958年我国就研制成功当时世界上第一台1.2万kW双水内冷汽轮 发电机，显示了我国电机工业的迅速掘起。近些年来，随着对电机新材料的研 究以及计算机技术在电机设计、制造工艺中的应用，普通电机的性能得到提高 ，而控制电机的高可靠性、高精度、快速响应使控制系统完成各种人工无法完 成的快速复杂的精巧工作。
从20世纪20年代起，开始采用由一台电动机拖动一台生产机械的系 统，称为单电动机拖动系统。与成组拖动相比，它省去了大量的中间传动 机构，使机械结构大大简化，提高了传动效率，增强了灵活性。由于电机 与生产机械在结构上配合密切，因而可以更好地满足生产机械的要求。
第1章 绪论
1.1电机和电力拖动技术的发展及在经济技术领域中的作用
第1章 绪论
1.1电机和电力拖动技术的发展及在经济技术领域中的作用
电能是现代能源中应用最广的二次能源，它的生产、变换、传输、分配 、使用和控制都比较方便经济，而要实现电能的生产、变换和使用等都离不 开电机。电机就是一种将电能与机械能相互转换的电磁机械装置。因此，电 机一般有两种应用形式。第一种是把机械能转换为电能，称之为发电机，它 通过原动机先把各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，然后再把机械能转 换为电能，最后经输电、配电网络送往城市各工矿企业、家庭等各种用电场 合。第二种是把电能转换为机械能，称之为电动机，它用来驱动各种用途的 生产机械和其他装置，以满足不同的要求。电机是利用电磁感应原理工作， 它应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多。常见的分类方法为： 按功能用途分，可分为常规电机和控制电机两大类。按照电机的结构或转速 分类，可分为变压器和旋转电机。根据电源的不同，旋转电机又分为直流电 机和交流电机两大类。交流电机又分为同步电机和异步电机两类。
电机与电机拖动 第一章
§1
磁场与磁路基本概念
电流的磁场
i
一 磁场的基本物理量
i
直导线电流的磁场 右手螺旋 定 则
大拇指方向表示导线电流方向 四指回转方向表示磁感线方向
线圈 电流的磁场
四指回转方向表示线圈电流方向 大拇指方向表示线圈内部磁感线方向
描述磁场的基本物理量： 1、磁感应强度 B
磁感应强度 B 是表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。 它是一个向量。
磁场强度 H 沿某封闭曲线的线积分等于贯穿此封闭曲线 所围成面的电流代数和。又称为安培环路定律。
H dl i
l
电流的正负号要看它的方向与所选封闭曲线的方向是否 符合右手螺旋法则而定。
. 符合者取正，反之取负。
二、磁路基尔霍夫定律
1. 磁路基尔霍夫第一定律
i1
1
N1 l1
3
2 i 2
• 不同的铁磁物质其磁滞回线宽窄是不同的，当铁磁材料的磁滞回 线较窄时，可用它的平均磁化曲线，即基本磁化曲线进行计算。 • 根据磁滞回线形状的不同，铁磁材料可分为硬磁材料和软磁材 料。硬磁材料的磁滞回线胖宽，剩磁、矫顽力大，如 钨 钢、 钴钢等；软磁材料的磁滞回线瘦窄，剩磁、矫顽力小，如硅 钢片、铸钢等。
• 由于电机铁芯采用软磁材料制成，其磁滞回线瘦窄，在进行磁路 计算时，为了简化计算，不考虑磁滞现象，而用基本磁化曲线来 表示 B 与 H 之间的关系，故通常所讲的铁磁材料的磁化曲线是 指基本磁化曲线。
• 铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化时，内部的磁畴不停地 往返倒转，磁畴之间不停地互相摩擦而消耗能量，引起损耗。 这种损耗称为磁滞损耗。它与磁通的频率及磁密的幅值关系为
故 IW F l Rm S
l Rm S
电机与拖动第一章课件解析
第1章直流电机要点提示：1.直流电机是电能和机械能相互转换的旋转电机之一。
2.直流电机由两大部分组成：定子和转子。
3.掌握直流电机的工作原理。
4.掌握直流电动机的工作特性：转速特性、转矩特性、效率特性5.掌握直流电机定子绕组的励磁方式有：他励、并励、串励、复励。
6.理解电枢绕组中一个元件经过电刷从一个支路转换到另一个支路的过程称为换向。
7.直流电机的感应电动势：电枢绕组中的感应电动势，即正负电刷之间的感应电动势。
1.1 直流电机的基本工作原理与结构电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
按工作电源种类可分为直流电机和交流电机。
直流电机按能量转换的方向可分为直流电动机和直流发电机。
在电机发展的历史上，直流电机的发明较早，它的电源是电池，后来才出现了交流电机。
直流电机具有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力，比较容易控制。
常用于调速要求较高的生产机械上，如轧钢机，矿井提升设备，大型起重机，电力机车，挖掘机械和纺织机械等；同时直流发电机可用来作为直流电机以及交流电机的励磁直流电源。
直流电机的换向问题，限制了直流电机的极限容量，又增加了维护的工作量。
随着近年来电力电子技术的发展，在很多领域内，直流电机有逐步被交流电机取代的趋势。
但在某些要求调速范围大、调速性高、精密度好、控制性能优异的场合，直流电机的应用目前仍占有较大的比重。
1.1.1 直流电机的结构任何电机都包括三大部分：定子、转子和气隙。
同一般类型电机一样，直流电动机和直流发电机在主要结构上基本相同，都由定子、转子和气隙三部分组成。
如图1.1.1所示。
直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、换向极、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。
1.定子定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置和端盖等组成，其剖面结构如图1.1.2所示其主要作用是产生主磁场和作为电机的机械支架。
1）主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。
主磁极由铁心和励磁绕组两部分组成，通过螺钉固定。
电机与拖动基础第1章
电动机
电机的负载影响
Te
T
TL 生产机械
T
基本情况
总结
a)
b)
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
电机的负载影响
平移运动
运动形式
升降运动
基本情况
总结
分类
负载的性质
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
负载的运动形式:
平移运动：
基本情况
图1-6平移运动示意图
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响 负载的运动形式: 升降运动
基本情况
图1-1 电磁力与磁力作用产生转动实验
第一章
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
一个电机实例：永磁同步电机
●定子：
定子通常也称作电枢，它由定子三相绕组、定子铁芯、 机座和端盖等零部件所构成。定子铁芯是由冲压后的 硅钢片紧密叠装而成。
●转子：
转子有两种型式的结构，依据定转子之间的气隙分布 有隐极式和凸极式之分。见下图为凸极式，从图可看 出转子有明显的凸出磁极，且气隙不均匀分布。下图 为隐极式，转子成圆柱形，均匀分布气隙。对这两种 转子需要采用不同的驱动方式，在永磁电机运行原理 一节再详细描述。
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
负载的机械特性
n
O
TL
基本情况
图1-13实际的起重机负载特性
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
电机拖动的系统组成
• 产生电磁转矩的电磁部分可以有多种不同形式， 对应着已发明的不同种类的电机，不同电机的电 磁部分可以有不同的形式，对应着已发明的不同 种类的电机，不同电机的电磁部分需要有不同的 电气部分，但不通的电机的机械部分却有着相同 的规律。
电机的负载影响
Te
T
TL 生产机械
T
基本情况
总结
a)
b)
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
电机的负载影响
平移运动
运动形式
升降运动
基本情况
总结
分类
负载的性质
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
负载的运动形式:
平移运动：
基本情况
图1-6平移运动示意图
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响 负载的运动形式: 升降运动
基本情况
图1-1 电磁力与磁力作用产生转动实验
第一章
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
一个电机实例：永磁同步电机
●定子：
定子通常也称作电枢，它由定子三相绕组、定子铁芯、 机座和端盖等零部件所构成。定子铁芯是由冲压后的 硅钢片紧密叠装而成。
●转子：
转子有两种型式的结构，依据定转子之间的气隙分布 有隐极式和凸极式之分。见下图为凸极式，从图可看 出转子有明显的凸出磁极，且气隙不均匀分布。下图 为隐极式，转子成圆柱形，均匀分布气隙。对这两种 转子需要采用不同的驱动方式，在永磁电机运行原理 一节再详细描述。
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
负载的机械特性
n
O
TL
基本情况
图1-13实际的起重机负载特性
第一章 电机的起源 一个实例 负载影响
电机拖动的系统组成
• 产生电磁转矩的电磁部分可以有多种不同形式， 对应着已发明的不同种类的电机，不同电机的电 磁部分可以有不同的形式，对应着已发明的不同 种类的电机，不同电机的电磁部分需要有不同的 电气部分，但不通的电机的机械部分却有着相同 的规律。
电机与拖动基础第1章-直流电机
右图为直流发电机的物理模 型，N、S为定子磁极，abcd是 固定在可旋转导磁圆柱体上的 线圈，线圈连同导磁圆柱体称 为电机的转子或电枢。线圈的 首末端a、d连接到两个相互绝 缘并可随线圈一同旋转的换向 片上。转子线圈与外电路的连 接是通过放置在换向片上固定 不动的电刷进行的。
当原动机驱动电机转 子逆时针旋转时同，线 圈abcd将感应电动势。 如 右 图 ， 导 体 ab 在 N 极 下，a点高电位，b点低 电 位 ； 导 体 cd 在 S 极 下 ， c点高电位，d点低电位； 电刷A极性为正，电刷B 极性为负。
图1-15 单叠绕组连接顺序表 图1-16 图1-14所示瞬间绕组的并联支路图
即 a=p (5)单叠绕组的特点 1)位于同一磁极下的各元件串联起来组成一条支
路，并联支路对数等于极对数，即a=p。 2)当元件形状左右对称、电刷在换向器表面的位
置对准磁极中心线时，正、负电刷间的感应电动 势最大，被电刷短路元件中的感应电动势最小。 3)电刷刷杆数等于极数。
4、S，SZ，SY系列 此系列是直流伺服电动机，S系列为老产品，SY系列为
图1.10 普通换向器 1-套筒；2-压圈；3-V形云母环；4-换向
片；5-云母片；6-压圈
1.2.2 直流电机的电枢绕组
1.电枢绕组元件 每一个元件有两个元件边，每片换向片又总是接一个元件
的上层边和另一个元件的下层边，所以元件数S总等于换 向片数K，即 S=K
每个元件有两个元件边，而每个电枢槽分上下两层嵌放两 个元件边，所以元件数S又等于槽数Z，即S=K=Z
图1-13单叠电枢绕组的节距
合成节距y，如图1.13所示。
4)换向器节距 每个元件的首、末两端所接的两片
换向片在换向器圆周上所跨的距离，用换向片数
当原动机驱动电机转 子逆时针旋转时同，线 圈abcd将感应电动势。 如 右 图 ， 导 体 ab 在 N 极 下，a点高电位，b点低 电 位 ； 导 体 cd 在 S 极 下 ， c点高电位，d点低电位； 电刷A极性为正，电刷B 极性为负。
图1-15 单叠绕组连接顺序表 图1-16 图1-14所示瞬间绕组的并联支路图
即 a=p (5)单叠绕组的特点 1)位于同一磁极下的各元件串联起来组成一条支
路，并联支路对数等于极对数，即a=p。 2)当元件形状左右对称、电刷在换向器表面的位
置对准磁极中心线时，正、负电刷间的感应电动 势最大，被电刷短路元件中的感应电动势最小。 3)电刷刷杆数等于极数。
4、S，SZ，SY系列 此系列是直流伺服电动机，S系列为老产品，SY系列为
图1.10 普通换向器 1-套筒；2-压圈；3-V形云母环；4-换向
片；5-云母片；6-压圈
1.2.2 直流电机的电枢绕组
1.电枢绕组元件 每一个元件有两个元件边，每片换向片又总是接一个元件
的上层边和另一个元件的下层边，所以元件数S总等于换 向片数K，即 S=K
每个元件有两个元件边，而每个电枢槽分上下两层嵌放两 个元件边，所以元件数S又等于槽数Z，即S=K=Z
图1-13单叠电枢绕组的节距
合成节距y，如图1.13所示。
4)换向器节距 每个元件的首、末两端所接的两片
换向片在换向器圆周上所跨的距离，用换向片数
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（1）槽漏磁：指横穿定子(dìngzǐ)（或转子）槽而闭合的磁通
，如图
12-1（a）所示。
（2）端部漏磁：交链伸出铁心外线圈端接部分的磁通，如图 12-1（b）所示。
（3）谐波漏磁：定子(dìngzǐ)绕组磁动势除产生基波磁通外， 还产生一系列的谐波磁通。谐波漏磁通不能产生有用的转矩，因此 ，应与主磁通分开考虑，把谐波漏通感应的电动势看作漏抗压降， 并把谐波磁通作为漏磁通处理，所以称为谐波漏磁通。
第十一页，共23页。
第四节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的功率和转矩
第十二页，共23页。
第四节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的功率和转 矩
第十三页，共23页。
第四节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的功率和转矩
第十四页，共23页。
第四节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的功率和转 矩
第二十三页，共23页。
第十五页，共23页。
第四节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的功率和转 矩
第十六页，共23页。
第五节 三相异步电动机的工作(gōngzuò)特性
第十七页，共23页。
第五节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的工作特性
第十八页，共23页。
第五节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的工作特性
第十九页，共23页。
第五节 三相(sān xiānɡ)异步电动机的工作特性
第二十页，共23页。
第五节 三相异步电动机的工作(gōngzuò)特性
第二十一页，共23页。
第五节 三相异步电动机的工作(gōngzuò)特性
第二十二页，共23页。
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《电机与拖动》第1章 直流电机的结构和工作原理
直 流 电 机 的 组 成
作
用：产生感应电动势和电磁转 矩，实现能量的转换
12
1.2
直流电机的结构和工作原理
图1-3 直流电机的结构图 a）直流电机的结构 b）轴端剖面图 1-风扇 2-机座 3-电枢 4-主磁极 5-刷架 6-换向器 7-接线板 8-出线盒 9-换向极 10-端盖
13
1.2
1、定子
30
1.2
3．励磁方式
直流电机的结构和工作原理
励磁绕组获得励磁电流的方式称为励磁方式，如图1-14所示。
图1-14 直流电机的励磁方式 a）他励 b）并励 c）串励 d）复励
31
1.2
直流电机的结构和工作原理
三、直流电机的工作原理
1．直流发电机的基本工作原理
当原动机拖着电枢以一定的转速在磁场中逆时针旋转时，根据 电磁感应原理，线圈边ab和cd以线速度v切割磁力线产生感应电动势， 其方向用右手定则确定。在图中所示的位置，线圈的边ab处于N极下， 产生的电动势从b指向a；线圈的cd边处于S极下，产生的感应电动势 从d指向c。从整个线圈来看，电动势的方向为d c b a。反之， 当ab边转到S极下，边cd转到N极下时，每个边的感应电动势
图1-8 线圈在槽内的放置示意图 1-上层有效边 2、5-端接部分 3-下层有 效边 4-线圈尾端 6-线圈首端
20
1.2
直流电机的结构和工作原理
绕组联接如图1-9所示。
y1
--极距，就是一个磁极在电枢表面的空间距离，其计算是： --第一节距
yk
--换向器节距
y2
Z 2p
--第二节距
y
--合成节距
冒烟（是否冒烟）
电机及拖动基础 第一章 磁路PPT课件
• 包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备 和电源五个部分，如下图示。
电源
控制设备
电动机
传动机构
生产机械
• ③电力拖动系统的发展（自学） • A.成组拖动 • 最初，电动机通过天轴实现拖动生产机械； • B.单电动机拖动系统 • 在20世纪30年代，采用一个生产机械用单
独的电动机拖动；
• C.多电动机拖动系统
①磁路的基尔霍夫电流定律
1230 或
0
②磁路的基尔霍夫电压定律
3
Ni Hklk k1 H1l1 H2l2 H 1Rm1 2Rm2 Rm
磁路和电路的类比
磁路
磁动势 F=ΦRm 物 磁通量Φ 理 磁阻Rm=l/(μ A) 量 磁导Λ =1/ Rm
磁导率μ 欧姆定律Φ=F/Rm 基本 基尔霍夫第一定律ΣΦ=0 定律 基尔霍夫第二定律
• 三、磁路的基本定律（自学）
• 1、安培环路定律
①定义：沿任何一条闭合回线L，磁场强度H的线积 分等于该闭合回线所包围的电流的代数和
②公式表达：LHdl i
注：如果在均匀磁场中，沿 着回线 L 磁场强度H 处处相 等，则 HL=Ni
磁动势
• 2、磁路的欧姆定律
• ①定义：作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的 磁通量Φ乘以磁阻Rm
• 1）将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段；
• 2）计算各段磁路的有效截面积Ak和平均长度lk； • 3）计算各段磁路的平均磁通密度Ak ，Bk=Φk/Ak； • 4）根据Bk求出对应的Hk； • 5）计算各段磁位降Hklk，最后求出 F=∑Hklk。 • 2、磁路计算逆问题——给定励磁磁势，计算磁路
• 采用一个工作机构用一台电动机拖动，一 个生产机械具有多个工作机构，故成为多 电动机拖动一个生产机械。
电源
控制设备
电动机
传动机构
生产机械
• ③电力拖动系统的发展（自学） • A.成组拖动 • 最初，电动机通过天轴实现拖动生产机械； • B.单电动机拖动系统 • 在20世纪30年代，采用一个生产机械用单
独的电动机拖动；
• C.多电动机拖动系统
①磁路的基尔霍夫电流定律
1230 或
0
②磁路的基尔霍夫电压定律
3
Ni Hklk k1 H1l1 H2l2 H 1Rm1 2Rm2 Rm
磁路和电路的类比
磁路
磁动势 F=ΦRm 物 磁通量Φ 理 磁阻Rm=l/(μ A) 量 磁导Λ =1/ Rm
磁导率μ 欧姆定律Φ=F/Rm 基本 基尔霍夫第一定律ΣΦ=0 定律 基尔霍夫第二定律
• 三、磁路的基本定律（自学）
• 1、安培环路定律
①定义：沿任何一条闭合回线L，磁场强度H的线积 分等于该闭合回线所包围的电流的代数和
②公式表达：LHdl i
注：如果在均匀磁场中，沿 着回线 L 磁场强度H 处处相 等，则 HL=Ni
磁动势
• 2、磁路的欧姆定律
• ①定义：作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的 磁通量Φ乘以磁阻Rm
• 1）将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段；
• 2）计算各段磁路的有效截面积Ak和平均长度lk； • 3）计算各段磁路的平均磁通密度Ak ，Bk=Φk/Ak； • 4）根据Bk求出对应的Hk； • 5）计算各段磁位降Hklk，最后求出 F=∑Hklk。 • 2、磁路计算逆问题——给定励磁磁势，计算磁路
• 采用一个工作机构用一台电动机拖动，一 个生产机械具有多个工作机构，故成为多 电动机拖动一个生产机械。
电机拖动基础课件
电流元受电磁力的大小及方向由安培定律来描述，为 df = idl × B
式中dl为线元；i 为电流元，方向同电流的方向；B 为电流元所在处的磁感
应强度；df为磁i 场对电流元的作用力。
在均匀磁场中，若载流直导线与方向垂直、长度为、流过的电流
为，载流导线所受的力为，则
f = Bli
（1.6）
B的方向由左手定则来判定，即把左手伸开，大拇指与其他四指垂直，
同步电机中得到一定的应用。 旋转磁极式——主磁极装设在转子上，电枢装设在定子上。对于高压、大容量
的同步电机，通常采用旋转磁极式结构。由于励磁部分的容量和电压常较 电枢小得多，电刷和集电环的负载就大为减轻，工作条件得以改善。目 前，旋转磁极式结构已成为中、大型同步电机的基本结构型式。
3
第十章 同步电动机
66
第一章 绪论
1.３ 电机理论常用基本电磁量和所遵循 的基本电磁定律
由于电机是利用电磁感应和电磁力原理来进行能量传递和转 换，因此有必要先复习在先修课中讲过的几个常用基本电磁量 和电磁定律。
77
第一章 绪论
1.3.1 磁感应强度B
描述磁场强弱及方向的物理量是磁感应强度B，往往采用磁力 线来形象地描绘磁场，磁力线可以看成是无头无尾的闭合曲 线。磁感应强度与产生它的电流之间的关系用毕奥-萨伐尔定律 描述，磁力线方向与产生该磁场的电流的方向满足右手螺旋关 系。
铁磁材料在交变磁场作用下的反复磁化过程中，磁畴会不停转动， 相互之间会不断摩擦，因而就要消耗一定的能量，产生功率损耗。这种 损耗称为磁滞损耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积、电流频率和铁心体积 成正比。
铁磁材料在交变磁场将有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产 生，简称涡流。涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗称为涡流 损耗。涡流损耗与磁场交变频率、厚度和最大磁感应强度的平方成正 比，与材料的电阻率成反比。由此可见，要减少涡流损耗，首先应减小 厚度，其次是增加涡流回路中的电阻。电工钢片中加入适量的硅，制成 硅钢片，显著提高电阻率。
中职电子电工对口升学《电机拖动》第一节 三相异步电动机的结构和工作原理 课件(共14张PPT).pp
课堂全程导学
【答案】训练4：× 训练5：0.02 训练6：
课前知识准备
2. 三相异步电动机的旋转磁场的产生 （1）旋转磁场的产生 在空间上互差120°电角度的三相对称的闭合定子绕组中分别通入三相对称交流电流，它 们将产生各自的交变磁场，三个交变磁场合成为一个两极旋转磁场。如图1-1-1所示，当电流为 正值时，电流从定子绕组首端流入（用“×”表示），尾端流出（用“·”表示）；当电流为负值 时，电流从定子绕组尾端流入（用“×”表示），首端流出（用“·”表示）。
课堂全程导学
训练1：50 Hz的电动机能否用于60 Hz的电源？为什么？60 Hz的电动机能否用于50 Hz的电
源？为什么？
训练2：有一台50 Hz三相异步电动机，其额定转速 =720 r/min，空载转差率为0.28%，则
该电动机的极数为
，空载转速
r/min，额定负载时的转差率 = 。
训练3：（2015年高考题）三相异步电动机采用反接制动，在制动过程中的转差率s的范围
是（ ）
A. -∞＜s＜0 B. 0＜s＜1 C. s=1 D. 1≤s＜2
训练4：（2011年高考题）判断题：三相异步电动机的电磁转矩是由于旋转磁场与定子电
流的相互作用。（ ）
训练5：（2017年高考题）有一台Y200L1-4型电动机的额定功率
额定转速
频率f=50 Hz，过载系数λm=2，则该电动机的额定转差率
课堂全程导学
例题2：三相异步电动机的“异步”从何而来？为什么？三相异步电动机为什么又称为三 相感应电动机？
【分析】“异步”是指转子转速总是低于旋转磁场的转速，只有存在转速差，转子绕组中 才能产生感应电流，如果转子转速与旋转磁场转速相同，转子绕组中将无法产生感应电流，异 步电动机也将无法转动。“感应电动机”的名称中的“感应”是由于转子绕组中的电流是感应 电流。
第1章电机拖动绪论
2020/4/17
—电机与拖动—
1、简单串联磁路 简单串联磁路就是不计漏磁影响，仅有一个磁回路的无 分支磁路。
2、简单并联磁路
简单并联磁路是考虑漏磁影响，或磁路有两个以上分支
的磁路。
1 i
A l
2
N1 1
2 N2
l
l
1
2
F1
Rm3 Rm1
Rm 2
Rm
F2
2020/4/17
1.2.7 载流导体在磁场中的安培力
—电机与拖动—
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。
电源
控制设备
电动机
传动机构
生产负载
2020/4/17
电机及其分类
—电机与拖动—
电机：是指依据电磁感应定律实现电能和机械能之间
转换或传递的一种电磁装置。
电机
动力类
变压器 直流电机
电动机 发电机
2020/4/17
—电机与拖动—
1.2.4 安培环路定律（全电流定律）
磁场强度H沿任意闭合回路L的线积分，等于该闭合回路 所包围的全部电流的代数和，即
l Hdl I
计算时，绕行方向符合右手螺旋定则的电流取正号，反之 取负号。 若闭合回路上各点的磁场强度分段相等且其方向与闭合回 路的切线方向一致，则：
❖ 在中小型电机和控制电机方面，亦自行设计和生产了 不少新系列电机。
❖ 由于生产上的需要，电机的新原理、新结构、新工艺、 新材料、新的运行方式和调试方面亦进行许多摸索、 研究和试验工作，取得了不少成就。
❖ 电机在制造上也向着大型、巨型发展。
2020/4/17
电机与拖动第1章绪论
火星漫游车
2019/9/8
9
绪论
发电、输电、配电、用电系统
2019/9/8
10
大型车床
绪论
电葫芦
2019/9/8
11
磁悬浮列车
绪论
2019/9/8
12
发现号航天飞机
绪论
精密数控机床
舞 蹈 机 器 人
2019/9/8
13
绪论
本课程在自动化专业课程体系中的地位
控制理论 系统建模 系统辨识 自适应控制 最优控制
15
绪论
4
明确研 究对象
如何学习《电机与拖动》？ 常用电机和变压器
电机拖动系统
了解课 程特点
电、磁、热、力等物理定律同时作用 内部电磁关系颇为复杂
抓住共性，举一反三； 分清主次，具体条件具体分析；
积极思维，刻苦钻研；
勤复习，多动手。
2019/9/8
16
绪论
主要参考书
(1)许建国 电机与拖动基础 高等教育出版社，2009年 (2)李发海、王岩 电机与拖动基础 清华大学出版社，2019年
常用的交直流电机和变压器的基本结构、工作原理和运 行特性（掌握）；
直流电动机的起动、制动及调速方法（掌握） ；
交流异步电动机的机械特性（掌握） ；
交流电动机的起动、制动规律和调速方法（掌握） ；
选择电动机容量的一般方法（了解） ；
通过实验，掌握电机的基本实验方法和电机使用的基本 技能。
2019/9/8
17
绪论
预祝大家取得优异的成绩！
2019/9/8
18
2019/9/8
7
电力拖动系统
绪论
直流电力拖动
具有良好的起、制 动性能，平滑调速
2019/9/8
9
绪论
发电、输电、配电、用电系统
2019/9/8
10
大型车床
绪论
电葫芦
2019/9/8
11
磁悬浮列车
绪论
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12
发现号航天飞机
绪论
精密数控机床
舞 蹈 机 器 人
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绪论
本课程在自动化专业课程体系中的地位
控制理论 系统建模 系统辨识 自适应控制 最优控制
15
绪论
4
明确研 究对象
如何学习《电机与拖动》？ 常用电机和变压器
电机拖动系统
了解课 程特点
电、磁、热、力等物理定律同时作用 内部电磁关系颇为复杂
抓住共性，举一反三； 分清主次，具体条件具体分析；
积极思维，刻苦钻研；
勤复习，多动手。
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16
绪论
主要参考书
(1)许建国 电机与拖动基础 高等教育出版社，2009年 (2)李发海、王岩 电机与拖动基础 清华大学出版社，2019年
常用的交直流电机和变压器的基本结构、工作原理和运 行特性（掌握）；
直流电动机的起动、制动及调速方法（掌握） ；
交流异步电动机的机械特性（掌握） ；
交流电动机的起动、制动规律和调速方法（掌握） ；
选择电动机容量的一般方法（了解） ；
通过实验，掌握电机的基本实验方法和电机使用的基本 技能。
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绪论
预祝大家取得优异的成绩！
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电力拖动系统
绪论
直流电力拖动
具有良好的起、制 动性能，平滑调速
电机与拖动 课件 第一章
绪论一、电机的作用电机是与电能的生产、传输、和使用有关的能量转换机械：*电能的产生是由发电机完成，发电机把其它形式的能量转换为电能；*在电能的传输过程中，为了减少输电线路的能量损耗，远距离采用高压输电，然后再降压供给用户，升压和降压都是由变压器完成；*在工矿企业及家庭等场所，人们使用电动机把电能转换成机械能。
二、电机的分类动力类：变压器旋转电机：直流电机（发电机、电动机）交流电机（异步机、同步机）控制类：伺服电动机、测速发电机、旋转变压器、自整角机、步进电动机三、基本的电磁定律1．磁路描述磁场的两个基本的物理量：磁感应强度B、磁场强度H磁感应强度（也叫磁通密度）为B=Φ/A磁场强度H=B/μ=Φ/μA其中：μ称为导磁系数（磁导率）（H/M）（亨/米）BμμH铁磁材料的磁化曲线2．全电流定律（安培环路定律）揭示了电产生磁的本质，阐明电流与其磁场的大小及方向的关系。
全电流定律：在一磁场内，磁场强度H 沿任一回路的线积分等于这回路所匝链的总电流（磁场强度的方向：切线方向）∑⎰==NI i L d H L当H 、B 为常数时，沿铁心有效长度L 作积分时，上式可写成：⎰==NI HL HdL称：F=NI 为作用在整个磁路上的磁动势。
由F=HL=（Φ/μA ）L=（L/μA ）Φ=R MΦ得：Φ=F/RM 此式称为磁路欧姆定律其中：R M 为整个磁路的总磁阻3．电磁感应定律电磁感应定律（楞次定律）：当线圈中匝链的磁通变化时，在线圈中将感生电动势，这一现象叫电磁感应。
感应（生）电动势的一般表达式：d we Φ-=e=BLv4．电磁力定律在大小和方向恒定的磁场中导体所受到的电磁力为F（F是由电流和磁场的相互作用产生的，故称电磁力）F=BLi第一章直流电机的原理本章要求：掌握直流发电机和直流电动机的工作原理。
了解直流电机的结构、电枢绕组。
熟练掌握并能正确使用直流电机的额定值。
熟练掌握直流电机的励磁方式。
搞清直流电机空载磁场，正确理解磁化曲线。
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