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1、电机与拖动基础,主讲教师: 邓先明,办公室：南湖信电B210；(文昌)教4-104,电话： 13013981898,Email:xmdengcumt ,一、本课程性质及其特点：,2、基本概念多,3、电磁关系复杂（电流、电压、磁场、力矩关系）,4、该课程以大学物理和电路理论为基础,电机与拖动课程前言,1、本课程属于技术基础课,上一张,下一张,4、答疑时间：周一5、6、7节; 信电B210,三、主要参考书：,1、王毓东编电机学上、下 浙江大学出版,2、顾绳谷编电机及拖动基础机械工业出版社,四、本课程学习内容：,变压器、直流机、异步机、同步机及电力拖动的基本概念,掌握内容：,(一)工作原理,(二)电
2、磁关系分析及其分析方法,(三)特性及应用,上一张,下一张,3、A.E.Fitzgerald, ,（sixth edition） 清华大学出版社,(四)、实验内容：1、实验指导书和电子教案信电A112，与于子捷老师商量，83598362、实验内容第一次实验2-2直流发电机第二次实验6-1直流他励电动机的机械特性第三次实验3-1三相变压器空载短路实验 3-2三相变压器极性和组别第四次实验4-1三相异步电机的工作特性3、实验前预习、实验后写实验报告,考核成绩由期末考试（闭卷）成绩、平时成绩和实验成绩组成。 其中期末考试成绩占70%，平时成绩占10%，实验成绩占20% 。,四、本课程考试说明,五、电机
3、的作用与功能：,电机是实现机械能与电能相互转换的电磁机器,上一张,下一张,六、电机的分类：,1、按电能形式分,直流电机,交流电机,发电机,电动机,异步机,同步机,发电机,电动机,发电机,电动机,上一张,下一张,上一张,下一张,七、电机的作用：,1、进行能量转化、传输和分配电能,上一张,下一张,2、驱动生产机械,磁悬浮列车,大型车床,上一张,下一张,3、控制各种自动设备,盲人引路车,爬行机器人,上一张,下一张,八、电机的发展状况,大型和超小型方向发展,同步发电机定子,各种微电机,绪论录像,上一张,下一张,第 一 章,磁 路,上一张,下一张,磁路的基本概念和基本定律,铁 磁 材 料 的 磁 性 能
4、,磁 路,上一张,下一张,第一章 磁 路,本章要求：,上一张,下一张,第一节 磁路的基本概念和基本定律,一、磁路的基本概念,磁路：磁通经过的路径。,基本物理量：,单位：Wb/m2;或T,2、磁通 ,单位：Wb,1、磁感应强度B（磁密）,3、磁场强度H,单位：A/m,4、磁动势F=NI 单位：A,5、磁压降V=Hl 单位：A,上一张,下一张,线圈中有电流I，线圈周围就会产生磁场，磁场强弱取决于线圈匝数N和电流I的乘积IN，该乘积就叫磁动势F。,上一张,下一张,三相变压器,上一张,下一张,上一张,下一张,6、磁导率,表示物质导磁能力强弱的物理量,=B/H,单位：亨/米,空气磁导率0=410-7H/
5、m,7、磁阻Rm,L:磁路长度； ：磁导率；S：磁路截面积,单位：1/亨,铁磁材料磁导率 0,上一张,下一张,二 . 磁路的基本定律,1、安培环路定律（全电流定律）,磁场强度H沿任意闭合回路l的线积分，等于该闭合回路所包围的全电流，即,上一张,下一张,2、磁路欧姆定律,磁路中的磁通与磁势成正比，与磁阻成反比，即,磁通:,上一张,下一张,磁通,3、磁路的基尔霍夫第一定律,任何磁路中，流进节点的磁通代数和为零,节点A： 1+ 2+ 3=0,4、磁路的基尔霍夫第二定律,在闭合磁回路中，磁路各段磁压降代数和等于作用于该磁路上的磁动势之和。,上一张,下一张,该定律的本质是全电流定律。,三 . 基本电磁定
6、律,1）运动电势：,导体在磁场中运动时，导体中会感应出电势e 。,电势大小：e=Blv。,B: 磁密；l：导体长度；v：导体与磁场的相对速度。,正方向：用右手定则判断。,电势e正方向表示电位升高的方向，与U相反。如果同一元件上e和U正方向相同时，e= -U。,1、电磁感应定律,上一张,下一张,电势e正方向表示电位升高的方向，与U相反。如果同一元件上e和U正方向相同时，e= -U。,e=10V,电压回路方程为：U+110=0,U=-10V,2）变压器电势：,线圈中的磁通变化时，线圈中会感应电势e：,电势e正方向：e 的正方向与正方向符合右手螺旋关系,上一张,下一张,2、电磁力定律,一个通电流的导
7、体，在磁场中要受到力的作用，这个力叫电磁力。,电磁力f=Bli,电磁力方向：左手定则判断,上一张,下一张,第二节 铁 磁 材 料 的 磁 性 能,一、高导磁性,1、含义：在一个空间（外）磁场中，放入铁磁材料，该磁场会被大大加强。,上一张,下一张,B1B2,3、材料导磁率,上一张,下一张,2、高导磁性原因,附加磁场,外磁场,二、铁磁材料的磁化过程和磁化曲线,磁场强度H与铁磁材料中B的关系曲线 B=f(H),可逆磁化阶段、不可逆磁化阶段、可逆与不可逆磁化阶段、趋近饱和阶段,铁磁材料的磁化过程可分为四阶段：,上一张,下一张,换向（正常）磁化曲线,H,B,O,三、铁磁材料的磁滞和剩磁现象,铁磁材料中磁
8、场B的变化落后于外磁场H的变化称为磁滞现象，从而在铁磁材料中产生了剩磁。,饱和磁滞回线与换向磁化曲线上的各有关磁学量,上一张,下一张,蜂 腰 形,狭 长 型,肥 胖 型,长 方 形,退 化 型,不对称型,几种不同类型的磁滞回线,上一张,下一张,两种不同磁化方向的磁滞回线,上一张,下一张,四、铁磁材料的磁损耗,当铁磁材料处于变化磁场中，会产生涡流损耗和磁滞损耗。,1、涡流损耗,pFe=C Fe D2f2B2C Fe ：系数 D：厚度f: 频率 B：磁密,2、磁滞损耗,小磁铁来回翻转，摩擦耗能。ph=k hfB2,上一张,下一张,作业:1-5 ; 1-6 ; 1-7,思 考 题,1-1 简述本章的
9、基本概念、基本理论和基本方法,1-2 说明磁性材料高导磁性的意义。 举例说明其应用。,1-3 为什么电机和变压器的磁路不用轻便的木材和塑料，而要采用既重又昂贵的铁磁性材料组成？为什么气隙磁压降远远大于铁磁部分的磁压降？,1-4 把一个不带空气隙的铁心线圈和铁心上开一小段空气隙的相同铁心线圈，接到同一电压源上，励磁电流有否变化？为什么？,上一张,下一张,1-8 一只220伏，5安的交流铁心线圈，误接到220伏的直流电源上，问电流还是5安吗？为什么？,1-5 磁性材料的磁化曲线指什么？其物理意义是什么？,1-6 简述磁性材料产生铁损耗的条件及其原因。如何减少铁损耗？,1-7 试说明利用铁损耗的实例。,思 考 题,上一张,下一张,
