第1章 电机的基本原理(王)

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1、weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务主讲教师 魏佩瑜教授 电工电子教研室*1山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务第第 一一 章章 电机的基本原理电机的基本原理 第一节 概述 第二节 磁场与磁路 第三节 铁磁材料的特性 第四节 电感和磁场储能 第五节 机电能量转换的基本原理Date2山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文

2、档企业文化建设操作实务一、电机在国民经济中的重要作用 电机是一种与电能密切相关的能量转换装置，可以实现电能 和机械能、电能和电能之间的转换； 与其它形式的能量相比，电能具有大量生产、来源广泛、集 中管理、便于输送、使用方便等优点。 自然界里的能量，可以通过特定装置转换为机械能并驱动发 电机运动，产生电能。 为降低传输过程中的电能损失，通常采用高压输电，用变压 器将发电机产生的电压升高，经过高压电力网传输到用户侧 ，再用变压器将高电压降低到适于用户使用的电压等级。 在用户侧，利用电能驱动电动机工作，带动生产机械，实现 电能向机械能的转换。第一节 概述*3山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

3、制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务（一）按照能量转换和信号传递所起的作用分类 1. 发电机 将机械能转换为电能。 2. 电动机将电能转换为机械能。 3. 变压器、变流器、变频机、移相器 变换电压、电流、频率、相位。 4. 控制电机 作为自动控制系统的控制元件，起检测、放大、 执行和校正作用。 电机定义：是指依据电磁感应定律实现电能的转 换或传递的一种电磁装置。 二、分类Date4山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务（

4、二）按运动方式及电源性质分类 电机静止电机-变压器旋转电机直流电机交流电机异步电机同步电机控制电机直流发电机直流电动机异步发电机异步电动机同步发电机同步电动机电机与电力拖动的发展概况Date5山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务1. 电与电机的发展概况三、电、电机与电力拖动的发展史在公元585年，泰勒斯发现了摩擦起电； 1672年格里凯解释了摩擦起电； 1746年荷兰的莫伸布洛克在莱顿镇制造了莱顿瓶； 1752年美国的富兰克林解释了雷和电的关系。 十八世纪末和十九世纪初，由于生产发展的

5、需要，在电磁方面的研究工作发展的很快。 1785年库仑首先从实验室中确定了电荷间的相互作用力，即库仑定律，使电荷的概念开始有了定量的意 义。 电机与电力拖动的发展概况Date6山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务1820年丹麦的奥斯特从实验室中发现了电流对磁针 有力的作用，揭开了电学理论新的一页； 同一年德国的安培确定了通过有电流的线圈其作用 与磁铁相似，这指出了磁现象的本质问题； 1826年德国的欧姆在通过实验而得出欧姆定律；电机与电力拖动的发展概况 1831年英国 的法拉第发现 电

6、磁感应定律 ，为研制各种 电机奠定了重 要的理论基础 ；法拉第与最早的发电机 法拉第盘 Date7山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务 1832年皮克斯在电磁感应理论的指导下，制造了 第一台发电机；电机与电力拖动的发展概况 1833年楞次建立了确定 感应电流方向的原则；皮克斯发明的直流发电机 其后他致力于电机理论的研 究并阐明了电机的可逆性原 理。 1834年雅比克制造出世界 第一台电动机，从而证明了 实际应用电能的可能性。Date8山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教

7、版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务雅可比发明的世界上第一台电动机模型与实用电动机 *9山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务 1838 年，俄国人用一台直流电动机拖动轮船， 以 4 km/h 的速度逆流而上和顺流而下，这是最早 的实用电动机。 1845年用电磁铁代替了永久磁铁，此前电机中的磁极是用永久磁铁制造的。电机与电力拖动的发展概况1866 年，德国科学家西门子制成的第一台自激式发电机，标志着制造大容量发电机技术的突破，具

8、有划时代的意义。Date10山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务Siemens 和他的自激式发电机 *11山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务1886 年，特斯拉研制出两相异步电动机。 特斯拉与他发明的两相异步电动机 1885 年，费那里斯发现了两相电流能产生旋转磁场。*12山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服

9、务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务电机工程得以飞跃发展是与俄罗斯杰出的工程师多里沃多勃罗沃尔斯基的工作分不开的，他是三 相电路系统的创始者； 他在1889年相继发明和制造出三相异步电动机和三相变压器，并首先采用了三相输电线，使电机基 本定型。 一个多世纪以来，电机的基本结构似乎并没有多大 的变化，但电机的类型有了很大的发展，在运行性 能、经济指标等方面都有了很大的改进和提高。电机与电力拖动的发展概况Date13山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务随着自动控制系统和计算机装置的发

10、展，在一般旋 转电机的理论基础上，又发展了许多种可靠性，高 精度、快速响应的控制电机，成为电机学科的一个 独立的分支。 我国的电机工业在建国以来发生了巨大的变化。现 在已建立了自己的工业体系，有统一的国家标准、统一的电机、变压器系列，能生产成套的大、小型 火力和水力发电设备，基本上能生产满足国民经济 生产需要的各种电机。电机与电力拖动的发展概况Date14山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务 2电力拖动的发展概况最初电动机拖动代替了蒸汽或水力的拖动；当时电动机拖动生产机械的方式是通过天

11、轴来实 现的，称为“成组拖动”。即由一台电动机拖动一组生产机械，从电动机到各种生产机械的能量传送以及在各生产机械之间的能 量分配完全用机械的方式，靠天轴及机械传动来实现 。电动机远离车间，车间内有大量的天轴、长皮带和皮带轮等，能量在传递过程中损耗大、效率低、易 出事故，若电动机发生故障，成组的生产机械将停产 ，这是一种落后的拖动方式。电机与电力拖动的发展概况Date15山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务二十世纪以来，生产机械上广泛采用“单电机拖动 系统”，即一台生产机械由一台单独的电

12、动机拖动；电动机与生产机械在结构上密切配合，从而进一步简化机构容易实现生产机械运动的全部自动化。用一台电动机拖动具有多个工作机构的生产机械，则机械内部仍保留着复杂的机械传动机构；从上世纪三十年代起，广泛采用了“多电机拖动系 统”，即每一个工作机构用单独电机带动，这样生产机械结构大大简化；例对铣床来说共有3台电机即主轴电机、进给电机和冷却电机。电机与电力拖动的发展概况Date16山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务随着生产机械的发展，对上述单机、多机拖动系统提 出了更高的要求： 要求提高

13、加工精度与工作速度，要求快速起动、制动 及反转。 实现在宽广范围内调速及整个生产过程自动化等。 完成这些任务，除电动机外，还需有其他装置，组成 自动化的电机拖动系统。 随着电机及电器制造工业及各种自动化元件的发展， 自动电力拖动系统得到不断的更新发展。 最初采用的控制系统是继电器接触器型的。属于有触点断续控制系统。电机与电力拖动的发展概况Date17山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务随着电子技术的不断发展，无触点控制系统已被大量 采用，从分离元件到集成电路，直到近几年来的微机 处理系

14、统。 由于有触点控制系统有其独特的优点，目前仍被广泛 采用。 建国以来，电力拖动自动化系统技术的发展有了很大 的成绩，建立了一些有一定电力拖动自动化水平的工 厂，建立了一批科研与设计机构，自行设计和制造了 一批具有一定水平的生产自动线。但与先进国家相比 差距较大； 控制电机方面，由于我们起步较晚，差距更大。电机与电力拖动的发展概况Date18山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务电机与电力拖动的发展概况 专业技术基础课程。 了解各类电机的基本结构。 理解电机中的能量转换关系。 掌握电机稳

15、态运行时的分析方法和运行性能。 理解电机稳态运行时各种参数的物理意义，并 能熟练应用等效电路和相量图。 通过实验，掌握电机的基本实验方法和电机使 用的基本技能。四、本课程的性质和任务Date19山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务电机与电力拖动的发展概况变压器电 机动力电机 控制电机直流电机 交流电机异步电机 同步电机电机： 发电机和电动机。电能机械能电动机 发电机 磁场水能 热能 风能 原子能五、教学内容Date20山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多

16、棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务 第二节 磁场与磁路（一）磁感应强度磁感应强度B 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。磁感应强度B的大小磁感应强度B的方向与电流的方向之间符合右手螺旋定则。磁感应强度B的单位: 特斯拉(T)，1T = 1Wb/m2 一、磁场的基本物理量Date21山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 苏教版初三语文广告多棱镜专题课件证券投资的技术分析理论服务型机器人项目路演文档企业文化建设操作实务磁场的基本物理量（二）磁通 磁通 ：穿过垂直于B方向的面积A中的磁力线总数 。 说明: 如果不是均匀磁场，则取B的平均值。在均匀磁场中 = B A 或 B= /A磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。磁通 的单位:韦伯(Wb) 1Wb =1Tm2均