第1章 电机学基础知识.ppt

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1、主讲教师魏佩瑜教授电工电子教研室电机与拖动8/30/20211山东理工大学电工电子教研室第1章电机学基础知识1.1电机的基本功能与主要类型1.3电机的制造材料1.2电机的基本原理8/30/20212山东理工大学电工电子教研室1.1电机的基本功能与主要类型一、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。8/30

2、/20213山东理工大学电工电子教研室二、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8/30/20214山东理工大学电工电子教研室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，由于生产发展的需

3、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8/30/20215山东理工大学电工电子教研室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8

4、/30/20216山东理工大学电工电子教研室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。8/30/20217山东理工大学电工电子教研室雅可比发明的世界上第一台电动机模型与实用电动机8/30/20218山东理工大学电工电子教研室1838年，俄国人用一台直流电动机拖动轮船，以4km/h的速度逆流而上和顺流而下，这是最早的实用

5、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，具有划时代的意义。8/30/20219山东理工大学电工电子教研室Siemens和他的自激式发电机8/30/202110山东理工大学电工电子教研室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。8/30/202111山东理工大学电工电子教研室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

6、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8/30/202112山东理工大学电工电子教研室随着自动控制系统和计算机装置的发展，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

7、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8/30/202113山东理工大学电工电子教研室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

8、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