《电机及拖动基础》 讲义 主讲 张友斌
《电机及拖动基础》 讲 义 主讲 张友斌
绪言 电机及电力拖动技术的发展概况 (一)电机的发展概况 1、电能的应用非常广泛,其优点有 生产和变换经济 传输和分配比较容易 使用和控制方便 2、电机在电能的应用与生产上起着关键作用: 电力工业中,发电机与变压器为主要设备 工业企业中,电动机作为原动机大量使用 自动控制技术,控制电动机被广泛使用 ■3、电机为一种机械裝置,其通过电磁感应作用 实现机电能量转化
绪言 ◼ 一、电机及电力拖动技术的发展概况 ◼ （一）电机的发展概况 1、电能的应用非常广泛，其优点有： 生产和变换经济 传输和分配比较容易 使用和控制方便 ◼ 2、电机在电能的应用与生产上起着关键作用： 电力工业中，发电机与变压器为主要设备 工业企业中，电动机作为原动机大量使用 自动控制技术，控制电动机被广泛使用 ◼ 3、电机为一种机械装置,其通过电磁感应作用 实现机电能量转化
4、电机是随着生产发展而产生和发展的反过 来也促进了社会生产力的不断提高 ■5、我国的电机制造工业也取得很大成绩 ■6、电机在制造上向着大型、巨型发展。中小 型电机也在控制方面也大大提高了控制技术 二)电力拖动的发展 1、成组拖动一一用电力拖动代替蒸汽机拖动 或水力拖动 单电机拖动系统 3、多电机拖动系统 4、自动化电力拖动系统 (三)自动化电力拖动系统的发展 1、继电器一接触器型控制系统(有触点断续) 2、发电机一电动机组—交磁电机放大系统 磁放大系统等 闸管整流系统
◼ 4、电机是随着生产发展而产生和发展的反过 来也促进了社会生产力的不断提高。 ◼ 5、我国的电机制造工业也取得很大成绩。 ◼ 6、电机在制造上向着大型、巨型发展。中小 型电机也在控制方面也大大提高了控制技术。 ◼ （二）电力拖动的发展 1、成组拖动－－用电力拖动代替蒸汽机拖动 或水力拖动。 2、单电机拖动系统 3、多电机拖动系统 4、自动化电力拖动系统 ◼ （三）自动化电力拖动系统的发展 1、继电器－接触器型控制系统（有触点断续） 2、发电机－电动机组 交磁电机放大系统、 磁放大系统等 晶闸管整流系统
■3、自动化直流拖动系统向集中化、小型 化、微型化控制发展。 4、交流电力拖动系统逐步取代直流电力 拖动系统 5、自动化电力拖动迈向计算机控制的生 产过程自动化。 6、自动化电力拖动系统成为低成本自动 化系统的重要组成部分
◼ 3、自动化直流拖动系统向集中化、小型 化、微型化控制发展。 ◼ 4、交流电力拖动系统逐步取代直流电力 拖动系统 ◼ 5、自动化电力拖动迈向计算机控制的生 产过程自动化。 ◼ 6、自动化电力拖动系统成为低成本自动 化系统的重要组成部分
本课程的性质、任务与内容 1、本课程的性质:电气控制及其自动化 专业的专业基础课 2、本课程的任务:使学生掌握常用交直 流电机、控制电机及变压器等的基本结 构与工作原理以及电力拖动系统的运行 性能、分析计算、电机选择与实验方法。 为后续课程准备必要的基础知识。 3、本课程的内容:主要研究电机与电力 拖动系统的基本理论问题,具有“电机 和“电力拖动基础”的基本内
◼ 二、本课程的性质、任务与内容 ◼ 1、本课程的性质：电气控制及其自动化 专业的专业基础课。 ◼ 2、本课程的任务：使学生掌握常用交直 流电机、控制电机及变压器等的基本结 构与工作原理以及电力拖动系统的运行 性能、分析计算、电机选择与实验方法。 为后续课程准备必要的基础知识。 ◼ 3、本课程的内容：主要研究电机与电力 拖动系统的基本理论问题，具有“电机 学”和“电力拖动基础”的基本内容
第一章磁路 §1-1磁路的基本定律 一、磁场的几个常用量 1、磁感应强度B 2、磁通φ 3、磁场强度H 磁路的概念 1、磁路:磁通所经过的路径。磁路可以是 铁磁物质,也可以是非磁体。 在电机与变压器里,在铁心内通过的磁通 称为主磁通,在铁心外及空气中通过的磁 通成为漏磁通
第一章磁路 §1－1 磁路的基本定律 ◼ 一、磁场的几个常用量 1、磁感应强度 B 2、磁通 ф 3、磁场强度 H ◼ 二、磁路的概念 1、磁路：磁通所经过的路径。磁路可以是 铁磁物质，也可以是非磁体。 在电机与变压器里，在铁心内通过的磁通 称为主磁通，在铁心外及空气中通过的磁 通成为漏磁通
2、励磁 励磁线圈:用以激励磁路中的磁通的载流线圈。 励磁电流:励磁线圈中的电流 当励磁电流为直流时,磁路为直流磁路,其磁 通为恒定,不随时间变化而变化。如:直流电 机、同步电机内的励磁。 当励磁电流为交流时,磁路为交流磁路,其磁 通随时间变化而变化。如:变压器、感应电动 机、交流接触器、交流继电器等
2、励磁 励磁线圈：用以激励磁路中的磁通的载流线圈。 励磁电流：励磁线圈中的电流。 当励磁电流为直流时，磁路为直流磁路，其磁 通为恒定，不随时间变化而变化。如：直流电 机、同步电机内的励磁。 当励磁电流为交流时，磁路为交流磁路，其磁 通随时间变化而变化。如：变压器、感应电动 机、交流接触器、交流继电器等
三、磁路的基本定律 1、安培环路定律 沿着任何一条闭合回线L,磁场强度H 的线积分值∑z等于该闭合回线所包围的 总电流值的代数和 2、磁路的欧姆定律 F=①R=①/A F一磁路的磁动势,F=Ni,即为作用在铁心上的安匝数,单位为A Rm=!/AL1)为磁路的磁阻,单位为AWb
◼ 三 、磁路的基本定律 1、安培环路定律 沿着任何一条闭合回线 ，磁场强度 的线积分值 等于该闭合回线所包围的 总电流值 的代数和 。即： L H L Hdl = i i 2、磁路的欧姆定律 F = Rm = / F－磁路的磁动势，F＝Ni，即为作用在铁心上的安匝数，单位为A Rm = l /(A) 为磁路的磁阻，单位为A/Wb
3、磁路的基尔霍夫定律 1)磁路的基尔霍夫第一定律 穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒 等于零,即磁通连续性定律。 CP=O (2)磁路的基尔霍夫第二定律沿任何闭合 磁路的总磁动势恒等于各段磁位降的代数和
3、磁路的基尔霍夫定律 （1）磁路的基尔霍夫第一定律 穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒 等于零，即磁通连续性定律。 = 0 （2）磁路的基尔霍夫第二定律沿任何闭合 磁路的总磁动势恒等于各段磁位降的代数和
磁路与电路的不同 磁路与电路虽然具有类比性,但性质二者完全 不同: )电路中有电流I时,就有功率损耗2R而在 直流磁路中,维持一定量的磁通量Φ时。铁心 中没用功率损耗 2)电路中可以认为导线外无电流,但磁路中铁心 外却有漏磁通。即没有绝对的磁绝缘体 3)电路中的电阻率P在一定温度下时不变的,但 铁心的磁导率却随铁心的饱和程度有关 4)对电路,当为线性电路时可以应用叠加原理。 但对铁心磁路不可应用叠加原理。因为铁心饱 和时磁路为非线性
磁路与电路的不同 磁路与电路虽然具有类比性，但性质二者完全 不同： 1）电路中有电流I时，就有功率损耗 ；而在 直流磁路中，维持一定量的磁通量 时。铁心 中没用功率损耗。 2）电路中可以认为导线外无电流，但磁路中铁心 外却有漏磁通。即没有绝对的磁绝缘体。 3）电路中的电阻率 在一定温度下时不变的，但 铁心的磁导率 却随铁心的饱和程度有关。 4）对电路，当为线性电路时可以应用叠加原理。 但对铁心磁路不可应用叠加原理。因为铁心饱 和时磁路为非线性。 I R 2