第一讲 水轮发电机基本原理及运行特性
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I1 I 2 I 3
※如何产生磁场
电流周围存在磁场（电磁场） 电流周围存在磁场（电磁场） 永久磁铁可以产生磁场。 永久磁铁可以产生磁场。 电机学中把获取磁场的方法称为励磁方式。 电机学中把获取磁场的方法称为励磁方式。 H 电流产生磁场规律的精确描述： 电流产生磁场规律的精确描述：安培全电流定律 在环绕着载流导体的任意一个磁通闭合回路中， 在环绕着载流导体的任意一个磁通闭合回路中，磁场强度沿着 该回路的线积分，等于该闭合回路所包围电流的总和。 该回路的线积分，等于该闭合回路所包围电流的总和。
※安/米（磁场强度的单位） 米 磁场强度的单位） 磁感应强度与介质磁导率的比值，定义为磁场强度。 磁感应强度与介质磁导率的比值，定义为磁场强度。
东方电气
二、同步电机的基本原理
※同步电机是一类非常重要的交流电机。与异步电 步电机是一类非常重要的交流电机。 机不同，同步电机主要用作发电机， 机不同，同步电机主要用作发电机，用来生产交 流电能。 流电能。现代电力网中的巨大的电能几乎全部由 同步发电机提供 同步电机有三种运行方式：发电机、电动机、 ※同步电机有三种运行方式：发电机、电动机、补 偿机 ※同步发电机与配套的原动机一起构成发电机机组
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2 同步电机型式和结构
2.1概 述 概 ※特点
发电机 GS or. TF — 机 械 能 同步 电动机 MS or.TD — 交流电能 —— 功率因数补偿 调相机 同步电机的转速永远是固定不变的。 同步电机的转速永远是固定不变的。 交流电能 机 械 能
※发展方向
倾向于制造单机容量较大的GS； 倾向于制造单机容量较大的 ； 推广高、 尖技术。 推广高、精、尖技术。 容量增大后，损耗大了，发热量增加）； （1）通风冷却问题 （容量增大后，损耗大了，发热量增加）； ） （2）绝缘问题（电压升高了） ； ）绝缘问题（电压升高了） （3）机械强度问题（转速高了）。 ）机械强度问题（转速高了）。
东方电气
★当某一导体（线圈）在磁场中切割磁力线时，则在 当某一导体（线圈）在磁场中切割磁力线时， 导体中将会产生感应电势
e = Blv
方向：用右手手掌定则判断。 方向：用右手手掌定则判断。 ※如何产生力 •磁场对处于其中的电流具有力的作用。 磁场对处于其中的电流具有力的作用。 磁场对处于其中的电流具有力的作用 •精确描述：毕．萨．拉电磁力定律 精确描述： 精确描述 •特例：磁场与导体垂直的情况 特例： 特例
n同 步
60 f 3000 = = p p
的工频时， ※注：50Hz的工频时，同步电机的转速永远是固定不变的这 的工频时 些固定值也称为同步转速， 同步。 些固定值也称为同步转速，即与定子旋转磁场的转速 n1 同步。 这也是同步电机名称的由来。 这也是同步电机名称的由来。 原动机拖动，则为同步发电机。 ※ 原动机拖动 ， 则为同步发电机 。 定子绕组磁势产生的气隙 圆形旋转磁场与转子励磁产生的磁场有相同的极对数， 圆形旋转磁场与转子励磁产生的磁场有相同的极对数 ，磁极相 互吸引， 互吸引，驱动转子旋转则为同步电动机
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1.2同步电机工作原理 同步电机工作原理
旋转； ※原动机拖动转子以 n (r/min)旋转； 旋转 ※电机内部有磁场存在；（励磁绕组通过滑环接通直流电励 电机内部有磁场存在；（励磁绕组通过滑环接通直流电励 ；（ 建立极性相间的励磁磁场，即主磁场； 磁，建立极性相间的励磁磁场，即主磁场；微型电机也有用 永久磁钢产生主磁场的。 永久磁钢产生主磁场的。） ※电枢导体被磁场切割切割感应电势，由于三相绕组对称故 电枢导体被磁场切割切割感应电势， 可发出三相交流电能。 可发出三相交流电能。
铁磁物质处于交变磁场中时，材料被反复磁化，磁畴相互摩擦 铁磁物质处于交变磁场中时，材料被反复磁化，磁畴相互摩擦, 消耗能量，造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。体积为V的铁 消耗能量，造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。体积为 的铁 的磁场中时，磁滞损耗为(n=1.6~2.3)： 磁物质置于交变频率为 f 的磁场中时，磁滞损耗为 ：
∫ Hdl = ∑ I
东方电气
※磁路的概念：
在电机和变压器中，常把线圈套装在铁心上。线圈通电时， 在电机和变压器中，常把线圈套装在铁心上。线圈通电时，线圈周围空间 包括铁心内外）将形成磁场。由于铁心的导磁性能比空气高出许多倍， （包括铁心内外）将形成磁场。由于铁心的导磁性能比空气高出许多倍， 所以大部分磁通将在铁心中通过，称为主磁通。围绕载流线圈、 所以大部分磁通将在铁心中通过，称为主磁通。围绕载流线圈、在部分铁 心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，称为漏磁通。 心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，称为漏磁通。其路径分别 构成主磁路和漏磁路。 构成主磁路和漏磁路。
E0 = 4.44N f Φ f kw1 pn同步 （这里的 n同步 属于同步机的转速） 感应电势频率: ※感应电势频率 f = 60
感应电势有效值: 感应电势有效值
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1.3同步转速 同步转速
应该是一个不变的值， ※交流电网的频率 f 应该是一个不变的值，这就要求发电机 的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，故 的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为 同步电机转子的转速为: 同步电机转子的转速为
n pCz = C h f Bm V
◆涡流损耗pWL 涡流损耗
穿过铁磁物质的磁场交变时，铁心中将产生感应电势， 穿过铁磁物质的磁场交变时，铁心中将产生感应电势，并在铁 心中引起环流，这些环流围绕磁通作涡旋状流动，称为涡流。 心中引起环流，这些环流围绕磁通作涡旋状流动，称为涡流。 由此引起的损耗称为涡流损耗。 由此引起的损耗称为涡流损耗。
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2.电机的类型 续) 电机的类型(续 电机的类型
单相交流电机 鼠笼式 交流电机 三相交流电机 隐极式(汽轮发电机) 旋转电机 串励 并励 电机 直流电机 他励 复励 变压器 同步电机 凸极式(水轮发电机) 异步电机 绕线式
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3.电机理论基础 电机理论基础
※电磁感应原理简介
１００多年前， 人们从电磁现象出发， １００ 多年前，人们从电磁现象出发 ， 总结出系统的电磁理 多年前 一个最直接的产品就是电机。电磁感应理论是研究电场、 论 。 一个最直接的产品就是电机 。 电磁感应理论是研究电场 、 磁 机械运动之间关系的学问。 场、机械运动之间关系的学问。 电机中总是存在磁场／电流／作用力。 电机中总是存在磁场／电流／作用力。
B B1
Φ
ψ = NΦ dψ
e
H1
H
dΦ e=− = −N dt dt
某线圈中的磁链发生变化时， 某线圈中的磁链发生变化时，将在该 线圈中产生一感应电势。 线圈中产生一感应电势。该感应电势 的数值，与磁链的变化率成正比； 的数值，与磁链的变化率成正比；该 感应电势的方向， 感应电势的方向，将倾向于产生一个 电流来阻止线圈中磁链的变化。 电流来阻止线圈中磁链的变化。
pWL = C e ∆ f B V
2 2 2 m
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※磁化曲线，磁滞回线，硬磁材料，软磁材料 磁化ห้องสมุดไป่ตู้线，磁滞回线，硬磁材料，
B B
µ = f (H )
Br b
B = f (H
a
b
)
c
O
Hc f
H
O
B
H
Br
O
Hc
d
e
B
Br
H
Hc
O
H
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4.电磁量的单位（SI） 电磁量的单位（ ） 电磁量的单位
东方电方 电 气 东气
水轮发电机原理 及结构介绍
主讲:电机二室张 翀 主讲:
东方电方 电 气 东气
本讲座主要内容： 本讲座主要内容：
◎水轮发电机基本原理及运行特性 ◎水轮发电机结构特点 ◎灯泡贯发电机结构简介
东方电气
第一讲 水轮发电机 基本原理及运行特性
☆电机的基本概念 ☆同步电机的基本原理 ☆发电机对称运行时的特性 ☆水电站简介
N
e v
S
东方电气
N
F = BIl
F
S
I
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※铁心损耗
◆电机中的损耗主要包括：铁心中的损耗（铁耗 电机中的损耗主要包括：铁心中的损耗（ ），铜线中的损耗 铜耗），机械损耗， 铜线中的损耗（ ），机械损耗 pFe=pCz+pWL ），铜线中的损耗（铜耗），机械损耗，杂散 损耗等。其中铁耗产生机理比较复杂。现简介如下。 损耗等。其中铁耗产生机理比较复杂。现简介如下。
铁磁物质包括铁镍钴及其合金。 铁磁物质包括铁镍钴及其合金。同样的激励电流在铁磁介 质中产生的磁感应强度比在非磁性介质中产生的磁感应强 度大得多，磁场会显著增强。 度大得多，磁场会显著增强。 磁畴：天然的磁化小区。铁磁物质的磁化。 磁畴：天然的磁化小区。铁磁物质的磁化
东方电气
◆磁滞损耗pCz 磁滞损耗
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1、同步电机(Synchronous Machines)原理简述 、同步电机 原理简述 1.1结构模型 结构模型
※定子上有三相对称交流绕（电枢 定子上有三相对称交流绕（ 绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2）。 绕组 、 、 ）。 转子上有成对磁极、励磁绕组。 ※转子上有成对磁极、励磁绕组。 通以直流电流时， ※通以直流电流时，将会在电机的 气隙中形成磁场， 气隙中形成磁场，称为励磁磁场 (也称主磁场、转子磁场 。 也称主磁场、 也称主磁场 转子磁场)。 ※定、转子之间的气隙层的厚度和 形状对电机内部磁场的分布和同步 电机的性能有重大影响。 电机的性能有重大影响。 ※除了转场式同步电机外，还有转 除了转场式同步电机外， 枢式同步电机。 枢式同步电机。
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※特斯拉（磁通密度单位） 特斯拉（磁通密度单位） 垂直于磁感应线的1平方米面积上通过 平方米面积上通过1Wb的磁通量时，定 的磁通量时， 垂直于磁感应线的 平方米面积上通过 的磁通量时 义磁通密度为1T. 义磁通密度为 ※亨利（电感单位） 亨利（电感单位） 回路中流过1A电流时产生 电流时产生1Wb磁链的电感称为 磁链的电感称为1H 回路中流过 电流时产生 磁链的电感称为
1A 1m
2 × 10 N
−7
1A 1m
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※伏特（V 电压单位） 伏特（ 电压单位） 1A的电流通过一定长度的导线，产生 的电流通过一定长度的导线， 的功率消耗时， 的电流通过一定长度的导线 产生1W的功率消耗时，该 的功率消耗时 导线两端之间的电位差定义为1V 导线两端之间的电位差定义为 . ※法拉（F 电容单位） 法拉（ 电容单位） 电容器充1库仑电量 电容的两极板间能产生1V的电位差的 库仑电量， 电容器充 库仑电量，电容的两极板间能产生 的电位差的 电容值称为1F 电容值称为 ※欧姆（电阻单位） 欧姆（电阻单位） 导体两端加1V电位差 产生1A电流时 导体阻值为1欧姆 电位差， 电流时， 导体两端加 电位差，产生 电流时，导体阻值为 欧姆 ※韦伯（磁通量单位） 韦伯（磁通量单位） 在一匝线圈的电路中， 的电动势在1s钟内均匀地降为 在一匝线圈的电路中，将1V的电动势在 钟内均匀地降为 的电动势在 钟内均匀地降为0 时所产生的磁通量定义为1Wb 时所产生的磁通量定义为
※安培（A）： 安培（ ）： 真空中两根相距1m的无限长圆导线 截面积可忽略)， 的无限长圆导线(截面积可忽略 真空中两根相距 的无限长圆导线 截面积可忽略 ，通过一定 的恒定电流，若两导线每米的作用力为2*10-7牛顿，则这一恒定 牛顿， 的恒定电流，若两导线每米的作用力为 电流定义为1A。 电流定义为 。
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一、电机的基本概念
1.电机的定义 电机的定义
电机是以电磁感应理论为原理， 电机是以电磁感应理论为原理，来实现能 量转换或信号传递的电气设备或机电元件
N n1 S n1
TT+ n1 S n1 N
东方电气
2.电机类型 电机类型
• 按原理分类：发电机／电动机／变压器 按原理分类：发电机／电动机／ • 按电流分类：直流电机／交流电机（同步／异 按电流分类：直流电机／交流电机（同步／ 变压器等） 步／变压器等） • 按运动方式、使用场合 按运动方式、使用场合……分类 分类 • 注：某台电机，结构上不作任何改变，即 某台电机，结构上不作任何改变， 可作为发电机使用，也可作为电动机使用， 可作为发电机使用，也可作为电动机使用，这 便是电机的可逆性原理。 便是电机的可逆性原理。
主磁通
漏磁通
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材料的磁化曲线 B-H线 线
※如何产生电（电流或者电势） 如何产生电（电流或者电势）
•变化的磁场产生电势 变化的磁场产生电势 磁场本身时变（变压器原理） 磁场本身时变（变压器原理） 切割磁力线运动（发电机原理） 切割磁力线运动（发电机原理） •精确描述：法拉第定律 精确描述： 精确描述
※如何产生磁场
电流周围存在磁场（电磁场） 电流周围存在磁场（电磁场） 永久磁铁可以产生磁场。 永久磁铁可以产生磁场。 电机学中把获取磁场的方法称为励磁方式。 电机学中把获取磁场的方法称为励磁方式。 H 电流产生磁场规律的精确描述： 电流产生磁场规律的精确描述：安培全电流定律 在环绕着载流导体的任意一个磁通闭合回路中， 在环绕着载流导体的任意一个磁通闭合回路中，磁场强度沿着 该回路的线积分，等于该闭合回路所包围电流的总和。 该回路的线积分，等于该闭合回路所包围电流的总和。
※安/米（磁场强度的单位） 米 磁场强度的单位） 磁感应强度与介质磁导率的比值，定义为磁场强度。 磁感应强度与介质磁导率的比值，定义为磁场强度。
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二、同步电机的基本原理
※同步电机是一类非常重要的交流电机。与异步电 步电机是一类非常重要的交流电机。 机不同，同步电机主要用作发电机， 机不同，同步电机主要用作发电机，用来生产交 流电能。 流电能。现代电力网中的巨大的电能几乎全部由 同步发电机提供 同步电机有三种运行方式：发电机、电动机、 ※同步电机有三种运行方式：发电机、电动机、补 偿机 ※同步发电机与配套的原动机一起构成发电机机组
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2 同步电机型式和结构
2.1概 述 概 ※特点
发电机 GS or. TF — 机 械 能 同步 电动机 MS or.TD — 交流电能 —— 功率因数补偿 调相机 同步电机的转速永远是固定不变的。 同步电机的转速永远是固定不变的。 交流电能 机 械 能
※发展方向
倾向于制造单机容量较大的GS； 倾向于制造单机容量较大的 ； 推广高、 尖技术。 推广高、精、尖技术。 容量增大后，损耗大了，发热量增加）； （1）通风冷却问题 （容量增大后，损耗大了，发热量增加）； ） （2）绝缘问题（电压升高了） ； ）绝缘问题（电压升高了） （3）机械强度问题（转速高了）。 ）机械强度问题（转速高了）。
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★当某一导体（线圈）在磁场中切割磁力线时，则在 当某一导体（线圈）在磁场中切割磁力线时， 导体中将会产生感应电势
e = Blv
方向：用右手手掌定则判断。 方向：用右手手掌定则判断。 ※如何产生力 •磁场对处于其中的电流具有力的作用。 磁场对处于其中的电流具有力的作用。 磁场对处于其中的电流具有力的作用 •精确描述：毕．萨．拉电磁力定律 精确描述： 精确描述 •特例：磁场与导体垂直的情况 特例： 特例
n同 步
60 f 3000 = = p p
的工频时， ※注：50Hz的工频时，同步电机的转速永远是固定不变的这 的工频时 些固定值也称为同步转速， 同步。 些固定值也称为同步转速，即与定子旋转磁场的转速 n1 同步。 这也是同步电机名称的由来。 这也是同步电机名称的由来。 原动机拖动，则为同步发电机。 ※ 原动机拖动 ， 则为同步发电机 。 定子绕组磁势产生的气隙 圆形旋转磁场与转子励磁产生的磁场有相同的极对数， 圆形旋转磁场与转子励磁产生的磁场有相同的极对数 ，磁极相 互吸引， 互吸引，驱动转子旋转则为同步电动机
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1.2同步电机工作原理 同步电机工作原理
旋转； ※原动机拖动转子以 n (r/min)旋转； 旋转 ※电机内部有磁场存在；（励磁绕组通过滑环接通直流电励 电机内部有磁场存在；（励磁绕组通过滑环接通直流电励 ；（ 建立极性相间的励磁磁场，即主磁场； 磁，建立极性相间的励磁磁场，即主磁场；微型电机也有用 永久磁钢产生主磁场的。 永久磁钢产生主磁场的。） ※电枢导体被磁场切割切割感应电势，由于三相绕组对称故 电枢导体被磁场切割切割感应电势， 可发出三相交流电能。 可发出三相交流电能。
铁磁物质处于交变磁场中时，材料被反复磁化，磁畴相互摩擦 铁磁物质处于交变磁场中时，材料被反复磁化，磁畴相互摩擦, 消耗能量，造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。体积为V的铁 消耗能量，造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。体积为 的铁 的磁场中时，磁滞损耗为(n=1.6~2.3)： 磁物质置于交变频率为 f 的磁场中时，磁滞损耗为 ：
∫ Hdl = ∑ I
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※磁路的概念：
在电机和变压器中，常把线圈套装在铁心上。线圈通电时， 在电机和变压器中，常把线圈套装在铁心上。线圈通电时，线圈周围空间 包括铁心内外）将形成磁场。由于铁心的导磁性能比空气高出许多倍， （包括铁心内外）将形成磁场。由于铁心的导磁性能比空气高出许多倍， 所以大部分磁通将在铁心中通过，称为主磁通。围绕载流线圈、 所以大部分磁通将在铁心中通过，称为主磁通。围绕载流线圈、在部分铁 心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，称为漏磁通。 心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，称为漏磁通。其路径分别 构成主磁路和漏磁路。 构成主磁路和漏磁路。
E0 = 4.44N f Φ f kw1 pn同步 （这里的 n同步 属于同步机的转速） 感应电势频率: ※感应电势频率 f = 60
感应电势有效值: 感应电势有效值
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1.3同步转速 同步转速
应该是一个不变的值， ※交流电网的频率 f 应该是一个不变的值，这就要求发电机 的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，故 的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为 同步电机转子的转速为: 同步电机转子的转速为
n pCz = C h f Bm V
◆涡流损耗pWL 涡流损耗
穿过铁磁物质的磁场交变时，铁心中将产生感应电势， 穿过铁磁物质的磁场交变时，铁心中将产生感应电势，并在铁 心中引起环流，这些环流围绕磁通作涡旋状流动，称为涡流。 心中引起环流，这些环流围绕磁通作涡旋状流动，称为涡流。 由此引起的损耗称为涡流损耗。 由此引起的损耗称为涡流损耗。
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2.电机的类型 续) 电机的类型(续 电机的类型
单相交流电机 鼠笼式 交流电机 三相交流电机 隐极式(汽轮发电机) 旋转电机 串励 并励 电机 直流电机 他励 复励 变压器 同步电机 凸极式(水轮发电机) 异步电机 绕线式
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3.电机理论基础 电机理论基础
※电磁感应原理简介
１００多年前， 人们从电磁现象出发， １００ 多年前，人们从电磁现象出发 ， 总结出系统的电磁理 多年前 一个最直接的产品就是电机。电磁感应理论是研究电场、 论 。 一个最直接的产品就是电机 。 电磁感应理论是研究电场 、 磁 机械运动之间关系的学问。 场、机械运动之间关系的学问。 电机中总是存在磁场／电流／作用力。 电机中总是存在磁场／电流／作用力。
B B1
Φ
ψ = NΦ dψ
e
H1
H
dΦ e=− = −N dt dt
某线圈中的磁链发生变化时， 某线圈中的磁链发生变化时，将在该 线圈中产生一感应电势。 线圈中产生一感应电势。该感应电势 的数值，与磁链的变化率成正比； 的数值，与磁链的变化率成正比；该 感应电势的方向， 感应电势的方向，将倾向于产生一个 电流来阻止线圈中磁链的变化。 电流来阻止线圈中磁链的变化。
pWL = C e ∆ f B V
2 2 2 m
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※磁化曲线，磁滞回线，硬磁材料，软磁材料 磁化ห้องสมุดไป่ตู้线，磁滞回线，硬磁材料，
B B
µ = f (H )
Br b
B = f (H
a
b
)
c
O
Hc f
H
O
B
H
Br
O
Hc
d
e
B
Br
H
Hc
O
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4.电磁量的单位（SI） 电磁量的单位（ ） 电磁量的单位
东方电方 电 气 东气
水轮发电机原理 及结构介绍
主讲:电机二室张 翀 主讲:
东方电方 电 气 东气
本讲座主要内容： 本讲座主要内容：
◎水轮发电机基本原理及运行特性 ◎水轮发电机结构特点 ◎灯泡贯发电机结构简介
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第一讲 水轮发电机 基本原理及运行特性
☆电机的基本概念 ☆同步电机的基本原理 ☆发电机对称运行时的特性 ☆水电站简介
N
e v
S
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N
F = BIl
F
S
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※铁心损耗
◆电机中的损耗主要包括：铁心中的损耗（铁耗 电机中的损耗主要包括：铁心中的损耗（ ），铜线中的损耗 铜耗），机械损耗， 铜线中的损耗（ ），机械损耗 pFe=pCz+pWL ），铜线中的损耗（铜耗），机械损耗，杂散 损耗等。其中铁耗产生机理比较复杂。现简介如下。 损耗等。其中铁耗产生机理比较复杂。现简介如下。
铁磁物质包括铁镍钴及其合金。 铁磁物质包括铁镍钴及其合金。同样的激励电流在铁磁介 质中产生的磁感应强度比在非磁性介质中产生的磁感应强 度大得多，磁场会显著增强。 度大得多，磁场会显著增强。 磁畴：天然的磁化小区。铁磁物质的磁化。 磁畴：天然的磁化小区。铁磁物质的磁化
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◆磁滞损耗pCz 磁滞损耗
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1、同步电机(Synchronous Machines)原理简述 、同步电机 原理简述 1.1结构模型 结构模型
※定子上有三相对称交流绕（电枢 定子上有三相对称交流绕（ 绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2）。 绕组 、 、 ）。 转子上有成对磁极、励磁绕组。 ※转子上有成对磁极、励磁绕组。 通以直流电流时， ※通以直流电流时，将会在电机的 气隙中形成磁场， 气隙中形成磁场，称为励磁磁场 (也称主磁场、转子磁场 。 也称主磁场、 也称主磁场 转子磁场)。 ※定、转子之间的气隙层的厚度和 形状对电机内部磁场的分布和同步 电机的性能有重大影响。 电机的性能有重大影响。 ※除了转场式同步电机外，还有转 除了转场式同步电机外， 枢式同步电机。 枢式同步电机。
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※特斯拉（磁通密度单位） 特斯拉（磁通密度单位） 垂直于磁感应线的1平方米面积上通过 平方米面积上通过1Wb的磁通量时，定 的磁通量时， 垂直于磁感应线的 平方米面积上通过 的磁通量时 义磁通密度为1T. 义磁通密度为 ※亨利（电感单位） 亨利（电感单位） 回路中流过1A电流时产生 电流时产生1Wb磁链的电感称为 磁链的电感称为1H 回路中流过 电流时产生 磁链的电感称为
1A 1m
2 × 10 N
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※伏特（V 电压单位） 伏特（ 电压单位） 1A的电流通过一定长度的导线，产生 的电流通过一定长度的导线， 的功率消耗时， 的电流通过一定长度的导线 产生1W的功率消耗时，该 的功率消耗时 导线两端之间的电位差定义为1V 导线两端之间的电位差定义为 . ※法拉（F 电容单位） 法拉（ 电容单位） 电容器充1库仑电量 电容的两极板间能产生1V的电位差的 库仑电量， 电容器充 库仑电量，电容的两极板间能产生 的电位差的 电容值称为1F 电容值称为 ※欧姆（电阻单位） 欧姆（电阻单位） 导体两端加1V电位差 产生1A电流时 导体阻值为1欧姆 电位差， 电流时， 导体两端加 电位差，产生 电流时，导体阻值为 欧姆 ※韦伯（磁通量单位） 韦伯（磁通量单位） 在一匝线圈的电路中， 的电动势在1s钟内均匀地降为 在一匝线圈的电路中，将1V的电动势在 钟内均匀地降为 的电动势在 钟内均匀地降为0 时所产生的磁通量定义为1Wb 时所产生的磁通量定义为
※安培（A）： 安培（ ）： 真空中两根相距1m的无限长圆导线 截面积可忽略)， 的无限长圆导线(截面积可忽略 真空中两根相距 的无限长圆导线 截面积可忽略 ，通过一定 的恒定电流，若两导线每米的作用力为2*10-7牛顿，则这一恒定 牛顿， 的恒定电流，若两导线每米的作用力为 电流定义为1A。 电流定义为 。
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一、电机的基本概念
1.电机的定义 电机的定义
电机是以电磁感应理论为原理， 电机是以电磁感应理论为原理，来实现能 量转换或信号传递的电气设备或机电元件
N n1 S n1
TT+ n1 S n1 N
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2.电机类型 电机类型
• 按原理分类：发电机／电动机／变压器 按原理分类：发电机／电动机／ • 按电流分类：直流电机／交流电机（同步／异 按电流分类：直流电机／交流电机（同步／ 变压器等） 步／变压器等） • 按运动方式、使用场合 按运动方式、使用场合……分类 分类 • 注：某台电机，结构上不作任何改变，即 某台电机，结构上不作任何改变， 可作为发电机使用，也可作为电动机使用， 可作为发电机使用，也可作为电动机使用，这 便是电机的可逆性原理。 便是电机的可逆性原理。
主磁通
漏磁通
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材料的磁化曲线 B-H线 线
※如何产生电（电流或者电势） 如何产生电（电流或者电势）
•变化的磁场产生电势 变化的磁场产生电势 磁场本身时变（变压器原理） 磁场本身时变（变压器原理） 切割磁力线运动（发电机原理） 切割磁力线运动（发电机原理） •精确描述：法拉第定律 精确描述： 精确描述