自动控制原理绪论课件

电机与拖动

MotorsandElectricDrives杨浩东yheast@百工楼4051.绪论1.绪论电机：与电能有关的能量转换机械，是实现电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制的电磁机械装置。1.1电机的定义1.绪论驱动生产机械和装备

拖动生产机械如金属切削、矿山机械、交通运输机械、起重机械、化工机械、农用机械、电动工具、家用电器等；

构成控制系统和智能化装置的重要元件1.绪论电机的分类电机变压器直线电机旋转电机电动机发电机异步电机同步电机电动机发电机自动控制系统中的执行元件、检测元件直流电机交流电机电动机发电机动力类控制类1.绪论直流电动机交流电动机电动机励磁直流电机：他励、串励、复励永磁直流电机异步电动机同步电动机鼠笼式绕线式普通同步电机：励磁、永磁无换向器电机磁阻电机电动机的分类1.绪论1.2电气传动系统发展

电机负责电能到机械能的转换

涉及多个学科门类1.绪论电气传动的分类控制对象控制目标电机类型直流传动交流传动速度控制位置控制恒转矩负载恒功率负载通风机型负载转矩控制简单分一下吧1.绪论控制器ASIC专用集成电路FPGA现场可编程门阵列CPLD复杂可编程逻辑器件单片机DSPARM……1.绪论控制方法1.绪论控制电路1.绪论运动控制的发展1.绪论1.3课程性质

目标：（1）分析电机运行的基本原理（2）分析直流电机、交流电机、变压器和一些控制电机的运行性能

（3）电力拖动的基本知识1.绪论1.4研究内容章

节讲课实

验第一章

绪论2

第二章

电力拖动系统的动力学2

第三章

直流电机原理82第四章

直流电动机的运行6

第五章

变压器82第六章

交流电机电枢绕组的电动势与磁通势6

第七章

异步电动机原理82第八章

异步电动机的启动与制动8

第十章

三相交流电动机调速72第十一章电力拖动系统电动机的选择1

合计5681.绪论考核方法电机拖动课程成绩总成绩=平时成绩+期末考试

1.绪论参考书目许实章.电机学.北京：机械工业出版社。顾绳谷.电机与拖动基础.北京：机械工业出版社。汤蕴缪，史乃.电机学.北京：机械工业出版社。李发海，王岩.电机及拖动基础.北京：清华大学出版社。JimmieJ.Cathey著，戴文进译.电机原理与设计的MATLAB分析.北京：电子工业出版社。

绪论-磁路的基本知识1.6.1基本定律-基本物理量磁感应强度B用来表示磁场强弱和方向的物理量

BI绪论-磁路的基本知识磁通量Φ通过某一面积S的磁通量定义为它等于通过该面积的磁力线条数在均匀磁场B中

若磁力线垂直通过某截面积A

则磁通量为磁链

绪论-磁路的基本知识电磁感应定律电动势e绪论-磁路的基本知识右手定则：导体在磁场中运动产生电势.Bfi左手定则：载流导体在磁场中受到的电磁力。eBv绪论-磁路的基本知识电感L绪论-磁路的基本知识1.6.1基本定律-磁路的基本定律安培环路定律

沿任何一条闭合回路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

如果在均匀磁场中，沿着回线L磁场强度H处处相等，则

Ni即为安匝数，也叫磁路的磁势。绪论-磁路的基本知识磁路欧姆定律

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磁阻Rm与磁路长度L成正比，截面积S和磁导率μ成反比绪论-磁路的基本知识[例1-1]有一闭合铁心磁路，铁心的截面积A=9×10-4m2,磁路的平均长度

l

=0.3m，铁心的磁导率μFe=5000μ0，套装在铁心上的励磁绕组为500匝。试求在铁心中产生1T的磁通密度时，需要多少励磁磁动势和励磁电流？解用安培环路定律求解如下思考题：若上题中，铁心磁路有一0.01m的气隙，试求励磁磁动势和励磁电流？绪论-磁路的基本知识磁路的基尔霍夫定律

磁路的基尔霍夫电流定律或绪论-磁路的基本知识磁路的基尔霍夫电压定律磁路和电路有相似之处，却要注意有以下几点差别：电

路磁

路电流

磁通电流密度

磁通密度电动势

磁动势

电压

磁势

电场强度场强度电阻

磁阻

电导

磁导

电阻率

磁阻率

电导率

磁导率

1.绪论1.6磁路的基本知识绪论-磁路的基本知识1.6.2常用铁磁材料及其特性一、铁磁物质的磁化

在外磁场的作用下，磁畴顺着外磁场方向转向，排列整齐，显示出磁性。1.6.2常用铁磁材料及其特性二、磁化曲线和磁滞回线1、起始磁化曲线

将一块未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由零逐渐增加时，磁通密度B将随之增加。用B=f(H)描述的曲线就称为起始磁化曲线。1.6.2常用铁磁材料及其特性2、磁滞回线剩磁——当H从零增加到Hm时，B相应地从零增加到Bm；然后再逐渐减小H，B值将沿曲线ab下降。当H=0时，B值并不等于零，而是Br。这就是剩磁。磁滞回线——当H在Hm和－

Hm之间反复变化时，呈现磁滞现象的B－H闭合曲线，称为磁滞回线。1.6.2常用铁磁材料及其特性3、基本磁化曲线

对同一铁磁材料，选择不同的Hm反复磁化，得到不同的磁滞回线。将各条回线的顶点连接起来，所得曲线称为基本磁化曲线。1.6.2常用铁磁材料及其特性三、铁磁材料1、软磁材料2、硬磁材料四、铁心损耗1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗的能量。2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。磁滞回线较窄，剩磁