自动化元件-电机拖动01绪论

自动化元件第一章绪论

课程目的课程内容教学相关问题基本知识回顾自动控制系统应用广泛，从航空航天、工业生产到日常生活，无处不在！是现代工程中非常重要的技术。掌握和具备专业系统的思维、方法和技术对自动控制系统进行分析、设计与创新！

课程目的阿尔法磁谱仪南极科考支撑平台四轴稳定转台电视成像制导轧钢热轧生产自动化输送线机器人焊接装配数控机床电动自行车电风扇清洁机器人机器狗汽车电子系统智能家居控制控制系统分解位置反馈输入信号偏差主要构成元件执行元件驱动控制对象，控制或改变被控量。测量元件（传感器、变送器），将被测量检测出来并转换成容易处理的量（如电压）。放大元件将微弱信号放大，以便驱动执行元件。如功率放大器。补偿元件（校正元件）为了确保系统稳定并使系统达到规定的性能指标，控制系统的设计者增加的元件。学习主要电磁类执行元件和测量元件的结构、原理、特性及常用控制线路。了解结构，熟悉原理，掌握特性，正确使用！

课程目的电磁元件在磁场参与下进行机械能与电能或电能与电能之间的转换。包括拖动电机、控制电机和电磁测量元件。课程内容主要包括：直流电机变压器交流电机常用低压电器及控制线路几种特殊电机及测量元件

课程内容课程特点涉及知识面广，机械、电磁、力学等综合作用。—掌握基本定律，抓紧主要问题。专业基础课，即是基础理论课，又具有专业性。—理论与实践结合，建立工程的思想。课程之间的关系高等数学大学物理电路原理自动化元件基础理论专业技术桥梁运动控制过程控制……电气传动电力系统自控原理电力电子电子技术检测技术学习方法基本结构物理模型数学模型运行特性感性认识工程实物基本概念机电磁热电磁关系基本方法基本方程等效电路相量图特殊问题知识拓展扩大视野基本原理工作原理性能高低特性好坏弄清基本概念学会基本原理掌握基本方法不断思考总结参考书目电机原理及拖动（第2版），彭鸿才，机械工业出版社

自动控制元件，冯越，姜艳姝，中国电力出版社现代电气控制及PLC应用技术（第2版），王永华

，北京航空航天出版社电机及拖动基础（第四版），顾绳谷，机械工业出版社考核方法必修，2学分，32学时实验安排期末考试成绩（闭卷）+平时成绩（作业+课堂表现）地点：四牌楼校区动力楼119交通：统一安排校车人数：每次40人时间：分三次左右完成基本知识回顾磁场磁场强弱及方向：磁感应强度，简称磁密，表示为单位面积的磁通量。1.电磁学基本知识：磁场强度磁介质中的磁场强弱，

:

μ为磁导率。取决于磁路介质，对铁磁材料还取决于其饱和程度。全电流定律（安培环路定律）描述磁场强度与产生它的电流之间的关系。设空间有N根载流导体，环绕载流导体的任一磁通闭合回路中，磁场强度切线方向沿回路的线积分等于回路包围电流的代数和。电流的符号由右手螺旋法则确定：导体电流的方向与积分路径的方向呈右手螺旋关系时，该电流为正，反之为负磁路磁通行经的路径。描述磁势与磁通关系（可与电路相比较，将磁通比拟为电流）磁动势：F=Ni磁阻Rm=l/μSl为磁路的长度，S为磁路截面积则磁路欧姆定律为Φ=F/Rm铁磁材料磁化特性铁磁性材料磁导率是真空磁导率0的2000～6000倍。不是恒量，随磁场强度H变化。当超过临界温度（居里点）时，磁导率降到真空磁导率。

磁化特性用磁化

曲线表示。

软磁材料：磁滞回线狭窄，磁导率高。如硅钢片、纯铁、铸钢等。常用来作电机、变压器的铁心。

硬磁材料：磁滞回线较宽，常用作永磁体。磁滞损耗：磁滞指B的变化滞后于H的变化。铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化时将要发热，引起的损耗。磁滞损耗与频率f成正比，磁滞回线的面积越大，磁滞损耗也越大。

涡流损耗：铁磁材料处于交变的外磁场中时，铁心中还会产生涡流，涡流在铁心中引起热损耗。铁心采用片状的并有绝缘薄膜的材料叠压而成，就是为了减少涡流损耗。铁心损耗（铁耗）：磁滞损耗+涡流损耗。电磁感应定律交变磁场会产生电场，使导体中产生感应电势。定义线圈的总磁链

则感应电势引起磁通变化的原因：(1)交变电场引起磁通随时间变化。(2)磁通不变，线圈位置改变，磁链相应变化。

将磁链可以看成是时间和位移的函数，即Ψ=Ψ(t,x)，则有：变压器电势：旋转电势：导线切割磁力线电感不变的线圈磁场中的载流导体会受电磁力。均均匀磁场中载流导体受到的力：方向：左手定则，手心对磁场方向，四指指向电流方向，大拇指指向为电磁力方向。如电机转子半径为r，则电磁转矩为：

电磁力定律（1）基尔霍夫电流定律：任何瞬时从节点流出的电流等于流入的电流。

（2）基尔霍夫电压定律：任一电路中沿某一方向环绕一周，该回路内所有电势的代数和等于所有电压降的代数和。（3）参考方向规定电压、电流的和回路参考方向，电量参考方向与回路方向一致取正，反之取负