电机学(完整版)

辜承林 华中科技大学出版社
《电机学》第三版 许实章 机械工业出版社
《电机学》
汤蕴璆 机械工业出版社
《电机学》
胡虔生 中国电力出版社
11.05.2020
《电机学》 第一章 导论
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※ 课程要求 1. 认真听课 2. 独立完成作业
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《电机学》 第一章 导论
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第一章 导论
1.1 概述 1.2 电机发展简史 1.3 电机中的基本电磁定律 1.4 铁磁材料特性 1.5 磁路基本定律及计算方法
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2．电机的近代发展及趋势
单机容量不断增加 如汽轮发电机：
1900 1920 1937空气冷却
氢气冷却
5MVA 1956水内冷 25MVA 1960 100MVA 目前 150MVA
208MVA 320MVA >1000MVA
中小型电机技术与经济指标不断改进 新的设计方法（CAD）、工艺、材料、测试手段
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电机学
教 师： 王玉 联系方式：
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※ 电机学课程的特点 ① 综合性 ② 实际性 ③ 统一性
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※ 电机学的基本分析方法
方程式、相量图和等效电路的分析方法 归算算法 ——标么制 凸极处理法——凸极隐极 对称分量法——不对称 实验分析法——实验 ……
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※ 怎样学好电机学
认真听课
精读教材 熟练掌握基本电磁规律
实验台
掌握各物理量及其参数之间的关系
物理意义、适用范围、主要因素、公式
习题和实验是学好电机学的重要保证（重要的30％）
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※ 参考教材
《电机学》
动
f(x,t) ddtdx
t x
e N d
dt
eNt N vxeTev
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eN t N v xeTev
变压器电动势
运动电动势
1. 磁通本身就是由交流电流所产生，也就是说磁通本 身随时间在变化着，这样产生的电势称为变压器电 势。（线圈与磁场相对静止）
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二、电机的主要类型
据速度、电流分
电机
静止的电气设备——变压器
直流发电机 直流电机
直流电动机
旋转电机 交流电机
同步电机 异步电机
同步发电机 同步电动机
异步发电机 异步电动机
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据能量转换分
发电机——将机械功率转换为电功率 电动机——将电功率转换为机械功率 变压（流、频、相位）器——将电功率转换为另一种
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e N d
dt
正电动势产生正电流—— 电流正方向 正电流产生正磁通 —— 右手螺旋定则
图1-2 电磁感应定律
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磁通变化原因
在变压器和电机的绕组中，磁通的变化可以是磁通随 时间脉动
或磁通不变，而线圈在转动。 对特种电机还可以是磁通随时间脉动，而线圈也在转
应用范围扩大
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1.3 电机中磁路基本定律
1. 全电流定律—安培环路定律
LH dl I
i1 dl
式中，若电流的正方
向与闭合回线L的环行方 向符合右手螺旋关系时，
H
i取正号，否则取负号。
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i2 i3
L
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LH•d li1i2i3
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2. 磁通本身不随时间变化，但由于线圈与磁场间有相 对运动而引起线圈中磁链的变化，这样产生的电势 称为运动电势或速度电势
形式的电功率 控制电机——电气机械系统中调节、放大和控制作用
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实物图
使用中的变压器
电动机
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汽轮发电机组
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水轮发电机
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三、电机中所用材料
1. 电电路导电材料及绝缘材料 2. 导电材料：紫铜、铝线
绝缘材料：聚脂漆、云母片 按耐热能力高低分六个等级 A—105º E—120º B—130º F—155º H—180º C180º
低电压，供给用电设备； 生产机械的拖动——由各种电动机实现； 控制系统中的信号转换——由各种控制电机完成。
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•我国老牌电机厂： 哈尔滨电机厂 上海电机厂
•四川： 德阳 东方电机厂
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1.1 概述
一、电机的定义
广义： 实施电能生产、传输、使用和电能特性变换的机械 和装置。
狭义： 电机是基于电磁感应定律、电磁力定律（能进行电 磁感应），由电路和磁路所构成，能进行机电能量 转换或信号变换的电磁机械装置。
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2、磁磁路导磁材料硅钢片、铸钢等
导磁材料：铁磁材料
3、力结构材料铸钢、铸铁、钢板等
ห้องสมุดไป่ตู้
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四、电机作用和地位
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
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请观察电力系统示意图，找到系统中使用的电机？
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1.2 电机发展简史
1．电机的发展初期 F＝Bli——1821年 Faraday 电磁感应定律的发现——1831年 Faraday 直流发电机——1831年 Pixii 1876年 单相交流电的应用——远距离传输 1885年 交流电动机 1889年 三相制——三相交流电的应用 三相电机
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l和l’，两积分路径结果相同：
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2. 电磁感应定律
闭合回路中的磁通量随时间发生变化，该线圈中必然 有感应电势产生，称这种现象为电磁感应。
线圈中的感应电势将倾向于阻止线圈中磁链的变化。
edNd
dt
dt
其 中N
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