电托-直流电机.ppt

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1、电机与电力拖动基础专业基础课一、课程介绍1、课程性质：专业基础课（技术基础理论课）课程组成电机学电力拖动课程基础：《电路》、《磁路》、《动力学》等序言2、课程内容：（1）、预备知识——《磁路》、《电力拖动系统动力学》（2）、直流电机——结构、工作原理、机械特性、运行等（3）、变压器——结构、工作原理、折算、等值电路、向量图等（4）、交流电机——结构、工作原理、折算、等值电路、向量图、运行等（5）、电机的选择——选择原则、决定电机容量的因素、工作方式等3、基本概念：电机——能量转化的装置发电机——机械能转化为电能电动机——电能转化为机械能变压器——电能传递的装置（广义意义下的电机）作用是变

2、电压、变电流、变相位等拖动——电机与生产机械结合，寻求一个合适的工作点。（运行速度与负载的关系）4、参考书目：教材：《电机与拖动基础》李发海等清华大学出版社2003.7参考书：《电机与电力拖动》冯畹芝中国轻工业出版社《电机与电力拖动基础》顾绳谷合肥工大出版社1997《电机与拖动基础》汤天浩机械工业出版社2004.8《电机与拖动》唐介高等教育出版社2003……二、要求1、关于缺课、迟到、早退2、关于课堂纪律3、关于作业——每周三上课前交齐4、关于实验——2、3人一组每次十组5、关于答疑——每周四下午3：40~~4：00第一章磁路电机是实现电能与机械能相互转换的装置，变压器是电能传递的装置。

3、电机中能量转换的媒介是磁场，变压器中能量传递的媒介也是磁场。一般来说，电机与变压器具有电路和磁路两个基本部分。我们所介绍的磁路是磁通的通路。第一节磁路和磁路基本定律一、本课程常用概念：1、磁感应强度：是描述磁场强弱及方向的物理量。通常用磁力线形象地描述（疏密表示强弱，切线方向为此点的磁场方向）。电流产生的磁场，磁力线方向与电流方向满足右手螺旋法则，大小关系用毕奥-萨伐尔定律描述磁感应强度是一个向量，单位(特斯拉）2、磁感应通量：是穿过某一截面的磁感应强度通量，简称磁通。磁感应通量是一个向量，单位(韦伯）在均匀磁场中，若有或此时为单位面积上的磁通，称为磁通密度（磁密）单位：3、磁场强度：描

4、述导磁物质中磁场强弱和方向的基本物理量。为导磁材料的磁导率真空中的磁导率用表示铁磁材料的磁导率说明什么问题？二、安培环路定律：也叫全电流定律即在磁场中沿任意一个闭合回路的磁场强度线积分，等于该回路所环链的所有电流的代数和。利用该公式计算较复杂，有时很难计算出结果，需简化。例如：为线圈匝数，单位：匝叫励磁电流；为每一段的磁位降；是全电流；是磁势。三、磁路欧姆定律以无分支铁心磁路为例，如图：令称为磁阻称为磁路欧姆定律四、串联磁路和并联磁路1、串联磁路：在整个回路中磁通不变此时。2、并联磁路：在磁路的任何一个闭合面上，磁通的代数和等于零。即磁路基尔霍夫定律。电路与磁路的对偶关系见P7表1-1磁

5、路基尔霍夫第二定律基尔霍夫第二定律磁路基尔霍夫第一定律基尔霍夫第一定律磁路欧姆定律欧姆定律磁压降电压降磁阻电阻磁导率电导率磁感应强度电流密度磁通电流磁动势电动势磁路电路五、安培力在磁场中磁场对载流导体施加的力叫安培力。安培力的方向与磁场和电流的关系遵循左手定则。六、电磁感应定律变化的磁场产生电场，使磁场中的导体产生感应电动势。1、切割电动势：导体与磁场有相对运动切割电动势的方向与磁场和运动方向的关系遵循右手定则。2、感应电动势：磁场的变化在导体中产生感应电动势。感应电动势的方向与磁场和线圈缠绕方向的关系遵循右手螺旋法则。增大时为负减小时为正注：电机、变压器的工作原理就在于此相位：滞后有效

6、值：3、正弦交变磁场产生的感应电动势：3、正弦电流产生的磁通：第二节铁磁材料及其磁化特性铁、钴、镍及其合金的磁导率比真空的磁导率大得多，一般称为铁磁材料相对磁导率：为铁磁材料磁导率，为真空中的磁导率电机和变压器的磁通路通常用铁磁材料制成100000坡莫合金6000~7000电工钢片1000铸钢200铸铁一、磁化特性与磁化曲线对于公式中的在计算中一般看成常数，而实际上不是一个常数，它与磁场强度、物质磁化状态的历史有关。磁化曲线：通过实验，测出铁磁材料在不同磁场强度下对应的磁密，而画出的曲线。横坐标为磁场强度，纵坐标为磁感应强度或磁密。1、磁滞回线2、饱和特性两个特性为此材料的磁化特性磁化特

7、性的物理解释1、软磁材料：磁滞回线较窄的铁磁材料。如硅钢片、铁镍合金等2、硬磁材料：磁滞回线较宽的铁磁材料。如钨钢、钴钢等3、矩磁材料：磁滞回线较窄且接近矩形的铁磁材料。如锂锰铁氧体等,剩磁较大二、铁磁材料分类三、磁滞损耗和涡流损耗1、磁滞损耗磁场强度从变化一个周期，铁磁材料得储能不变，但它从磁场中吸收的能量大于释放的能量。这一部分差值叫磁滞损耗。2、涡流损耗由于电磁感应的作用，变化的磁场在铁心内产生感生电流，叫涡流，它引起的损耗叫