电机与拖动.教学内容

- 变化的磁 → 电 （愣次定律） - 磁场中的带电导体 → 安培力，带电粒子 → 洛伦兹力
• 机电能量转换
- 电能( ei ) → i 是关键，有 e 没 i 没功率 - 机械能( TΩ或 fv) → Ω是关键，有T没Ω没功率
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第二节 关于电机
2004
（2）赵昌颖主编，《电力拖动基础》，哈工大出版社
（3）电机学，许实章主编，华中科技大学
- 通用教材，难度适中，最好的
（4）电机学，李发海主编，清华大学
- 比较适中
（5）电机学，孔昌平主编，哈工大出版社
- 简单，适合专科生、夜大生使用
电机学，徐德淦主编，机械工业出版社
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- 比较通俗易懂
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I˙
• 磁路：磁通通过的路径
- 铁芯加螺线管 - 思考：无铁芯时有没有磁场？ 是加强
U˙
φ˙
还是减弱？
电流如何变化？
- 磁通：注意有主磁通和漏磁通的区别
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第一部分电机原理 第一章 绪论
第三节 关于磁路
二、磁路中的物理量
• 磁通Φ • 磁通密度（面密度，磁感应强度）B，B= Φ/A, A -面积 • 磁场强度H，H=B/μ，μ-磁导率 • 磁阻Rm，即铁芯对磁通的阻抗作用 • 磁导Λm，磁阻的倒数
• 辅助部分（绝缘材料）
- 油漆，橡胶，绝缘纸等
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第二节 关于电机
四、电机中的能量转换关系
• 了解以后，对于各种电机的原理分析设计都有好处。 • 机电能量转换，如何转换的？ → 通过媒介。 用什么 • 媒介？电磁场是媒介（为什么不用电场？） • 能量过程：
二、电机的分类
• 按功能分，按照电能和机械能的排列组合，则有：
- 机械能 → 电 能：发电机（generator） - 电 能 → 机械能：电动机（motor） - 电 能 → 电 能：变压器（transformer）
• 按照电流性质，则分为：
- 直流电机 - 交流电机 →变压器，感应电机，同步电机 - 通用（交直两用） -（四大机种：上面的四种）
电机与拖动.
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第一章 绪论
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第一节 概述-关于电机学
一、课程的性质和重要性
• 电机学：Electric Machinery • 比较难学：综合了电、机械、磁等多方面内容 • 是电气工程及自动化领域、自动化领域的一门技术基础课，各
电能
ei
电系 统
铜损
铁损 机械损 耗
耦合 电磁
场
机械系 统
机械 能
TΩ
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第三节 关于磁路
• 问题的由来
- 电机的本质：电磁感应→机电能量转换，通过媒介：是磁场 - 磁场问题处理方法：太复杂，简化磁场 →磁路
一、磁路的概念
• 电路：电流流过的路径
∑ H j l=
j
∑i
HL = Ni
- 磁路中某一闭合面有
∑φ = 0
即：磁通连续性定理
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第三节 关于磁路
三、磁路中的常用定律
5、基尔霍夫第二定律 - 磁路中：封闭回路中
∑ F = ∑ΦRm = ∑ Ni
6、电磁感应定律
B
e
v
e =− dΨ= dΦ 运动电动势：e =Blv
• 磁势F（磁动势，MMF, motive magnetic force），作用在 磁路上的总电流
- 相当于是磁路的源
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第三节 关于磁路
三、磁路中的常用定律
1、安培定律： 电路中
I=V R
2、欧姆定律： 电路中 R= L ρS
磁路中
φ= F = F ⋅
传输电，配电，电力系统暂态分 析等-发电机的外特性
自动控制，车床，机器人等，对 象是电动机-电动机的外特性
与电机是同一个二级学科，关系 最接近
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第一节 概述-关于电机学
二、教材及参考书
• 教材： 刘锦波主编，《电机与拖动》，清华大学出版社，2005
• 中文参考书： （1）顾绳谷主编，《电机及拖动基础》，机械工业出版社，
Bm Λ
m
磁路中
Rm
=
ρ
l=l
mA μA
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第三节 关于磁路
三、磁路中的常用定律
3、安培环路定律、全电流定律
- 磁路中，磁场强度沿闭合回路L作积分，其结果等于该回路所
包围的总电流值
, _,
°∫L H=
⋅ dl
∑i
=
°∫
iidx
4、基尔霍夫第一定律
dt −N dt
7、电磁力定律
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第二节 关于电机
一、电机的基本工作原理
• 电机：Electric Machine
• 基本原理：通过电磁感应，实现机电能量转换，
-
大的：三峡水轮发电机，小的：镇流器、电磁铁
• 法拉第电磁感应作用(麦克斯韦尔方程组）
-
电 → 磁 （法拉第定律，诺曼定律）
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第一部分 电机原理 第一章 绪论
第一节 概述-关于电机学
二、教材及参考书
• 外文参考书： - Electrical Machines, Drives, and Power Systems（电机、拖动及电 力系统），Theodore Wildi 著，科学出版社
• 习题集： （1）电机学习题与题解，孙旭东主编，科学出版社 （2）电机学例题与习题教程，胡虔生主编，中国水利水电出版 社
个专业方向都要用到 • 尤其对电气工程领域，对各个专业方向都很重要
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第一节 概述-关于电机学
一级学科 二级学科
主要从事的工作
电机
电机设计，电机控制，电机测试， 电机工艺学，特种电机等
电 气 工 程 及 其 自 动 化
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电力系统 工业自动化 楼宇自动化 电器
• 按功率大小分，主要有：
大、中、小、微型、特种
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第二节 关于电机
三、电机中的材料
• 机械部分（结构材料）
-
主要有机壳，端盖
等
- 钢、铝等金属材料
• 电磁部分（有效材料）
- 导电部分： 铜、铝等 - 导磁部分： 磁性材料：永磁体，稀土 等
- 轭铁部分： 铁心，钢，电工软铁等