电机与拖动基础1章

电机与拖动第四版李发海王岩清华大学出版社学时分配：64（讲课：54实验：10）2/5/2023电机定义：电机是一种利用电磁感应原理进行机电能量转换或信号传递的电磁装置。电机拖动：电动机拖动生产机械运转，完成既定的工艺要求。内容简介绪论电力拖动系统动力学直流电机变压器交流电机理论的共同问题感应电机(异步电机)同步电机控制电机

2/5/2023电机及拖动3第1章绪论

目前我国的公共电网就是由众多的火力发电厂与水力发电站并网运行组成的，在电能的生产、转换、传输、分配、使用与控制等方面，都必须通过能够进行能量(或信号)传递与变换的电磁机械装置，这些电磁机械装置被广义地称为电机。通常所说的电机，是指那些利用电磁感应原理设计制造而成的、用于实现能量(或信号)传递与变换的电磁机械的统称。按电机的功能来分类，电机可分为：

(1)发电机——把机械能转变成电能；

(2)电动机——把电能转变成机械能；

一、电机及发展

电机及拖动基础电子教案§1.1电机及电力拖动技术概况电机及拖动基础电子教案(3)变压器、变流机、移相器等，是分别用于改变电压、频率、电流及相位的，即把一种类型的电能转变成另一种类型的电能；按电流的类型及工作原理的某些差异，旋转电机又可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机及各种具有专门用途的控制电机等。(4)控制电机——应用于各类自动控制系统中的控制元件。

值得指出的是，从基本工作原理来看，发电机与电动机只是电机的两种不同的运行方式，从能量转换的观点来看，二者是可逆的。上述的各种电机中，有些是静止的，如变压器；有些是旋转的，如各种类型的发电机与电动机。电机的发展主要有三种趋势：(1)大型化；单机容量越来越大，如60万千瓦及以上的汽轮发电机。(2)微型化；为适应设备小型化的要求，电机的体积越来越小，重量越来越轻。(3)新原理、新工艺、新材料的电机不断涌现；如无刷直流电机、直线电机、超声波电机等。

电机及拖动基础电子教案二、电力拖动系统电力拖动系统的优点：易于实现自动控制。控制部分电动机变速机构生产机械电源部分电力拖动系统组成框图2/5/2023电机及拖动8按电机类型：直流拖动、交流拖动 由电动机实现。

按系统由最初单电机拖动多电机拖动

成组拖动一台电机拖动一组生产机械，能量传递与分配靠机械方法实现，能量损耗大，效率低，事故多。一台电机拖动一台生产机械，简化了机械结构。每一工作机构由独立电机拖动，机械结构大大简化，各机械间一般采用电气方法联系。三.拖动系统类型电机及拖动基础电子教案四、本课程的内容、目的和任务

本课程是电气工程及其自动化和自动化两个本科专业的学科基础课。

为学习后续的专业课程和将来从事专业工作打下良好基础。掌握各种电机（含变压器）的基本结构、电磁关系、基础理论知识、基本运行特性和一般分析的方法；掌握电力拖动系统的运行特性、分析计算；通过实验，熟练掌握电机的基本实验方法和操作技能，例如电机的运行特性、损耗、稳态参数等的测定方法了解电机的有关工程问题，例如电机的发热和冷却、各种电机的应用范围。2/5/2023电机及拖动101.磁的基本概念

磁通密度B:用通过磁场方向的单位面积的磁力线数来表示

磁通:穿过某一截面S的磁通密度B的通量，即穿过截面S的磁力线根数称为磁通

磁场强度:在线性磁性材料的一定范围内，磁场强度定义为介质中某点的磁通密度B与介质磁导率之比

五、本课程常用的物理概念和定律

磁通势：等于流过线圈的电流与其匝数的乘积，即

磁阻：磁阻与磁路的平均长度，磁路截面积及磁路介质的磁导率有关，即

五、本课程常用的物理概念和定律五、本课程常用的物理概念和定律2、全电流定律（安培环路定律）：在磁场中沿任一闭合回路磁场强度的线积分等于穿过该回路所有电流的代数和，即

其中电流的正方向与闭合回路的正方向满足右手定则。2/5/2023电机及拖动133、磁性材料的特性：

磁性材料三个显著特点：高磁导性，磁滞性，磁饱和性。磁性材料的磁滞回线五、本课程常用的物理概念和定律4.电磁力定律：载流导体在磁场中要受到力的作用，方向用左手定则判定。

在旋转电机中，作用在转子载流导体上的电磁力将使转子受到一个力矩，我们称之为电磁转矩。电磁转矩是电机实现机电能量转换的重要物理量。

切割电动势

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变压器电动势：方向判别：右手定则(a)切割电动势的右手定则