第1章电机学基础知识.ppt

《第1章电机学基础知识.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1章电机学基础知识第1章电机学基础知识1电机与拖动第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电机的基本原理下一章上一章返回主页21.1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。3二、按照电机的结构特点及电源性质分类1.变压器2.旋转电机静止的电机。直流电机交流电机直流发电机直流电动机交流发电机交流电动机单相交流电机三相交流电机同步电机异步电机41.

2、2电机的基本原理一、磁场的基本概念1.磁感应强度和磁力线磁场可以由电流产生。产生磁场的电流——励磁电流。磁感应强度B用于表征磁场的强弱和方向。单位：T磁场中各点的磁感应强度可以用磁力线的疏密程度来表示。磁力线的分布和方向：5磁力线的分布和方向：磁力线的特性：①磁力线的回转方向和电流方向之间的关系遵守右手螺旋法则。②磁力线总是闭合的，既无起点，也无终点。③磁场中的磁力线不会相交。II62.磁通量和磁通连续性定律在均匀磁场中：磁通(韦伯Wb)：穿过某一截面A的磁感应强度B的通量。=ABdA=BA73.磁场强度和磁导率通过任意封闭曲面的磁通量总和必等于零，即=AB·dA=0磁场强度H(A

3、/m)：表征磁场的强弱和方向的量。H与B的关系与区别(在各向同性介质中)B=H①磁导率(H/m)：表征磁场中介质的导磁能力。对各向同性介质为标量；线性介质为常数。真空的磁导率：0=4×10－7H/m②H∝I，H与介质的性质无关。③B与I的大小和介质的性质均有关。84.磁场储能磁场能够储存能量。电机通过磁场储能实现机电能量的转换。磁场中的能量密度为对于线性介质：磁场中的总储能为磁场能量主要集中储存在气隙中。wm=BH12wm=BH=12B22Wm=wmdVV92二、磁路及其基本定律＋u1－1主磁通漏磁通磁路i1励磁绕组SNSN变压器磁路直流电机磁路＋u2－i2

4、101.安培环路定律=Ni如图：∑i=i1＋i2－i3Ni无分支磁路lA2.磁路的欧姆定律Hdl=∑i∮lHdl=Hl∮lB=AH=BA==Nil/AFRm=11Rm=(A/Wb)lA磁动势：F=Ni——为作用在磁路上的安匝数。磁阻：FRm=磁路欧姆定律只能用于定性分析磁路因为不是常数，故Rm非线性。k=1nRm=Rmk串联磁路的总磁阻为122=1＋3任一闭合面：=04.磁路的基尔霍夫第二定律F1=∮Hdli=HklkNi=H1l1＋H2l2=Rm11＋Rm22或Ni=H1l1－H3l3=Rm11－Rm333.磁路的基尔霍夫第一定律闭合面i1

5、l1A11Φ1l3A33Φ3l2A22Φ2N13第k段磁路的磁压降为BkkHklk=lk=lkkkAkRmk=(A/Wb)lkkAk第k段磁路的磁阻为沿任何闭合磁路磁动势的代数和等于磁压降的代数和。F=Hklk=Rmkk14电路磁路电流I/A磁通/Wb电流密度J/(A/m2)磁通密度B/(Wb/m2)电动势E/V磁动势F/A电阻R/磁阻Rm/(A/Wb)电路欧姆定律磁路欧姆定律磁路和电路的比较R=lARm=lAI=ER=FRm15【例1-1】图示的磁路由电工钢片叠压而成，铁心的叠压系数为kFe=0.94，各段铁心的截面积均为A=0.8×10-3m2，长度分别为l

6、1=0.08m，l2=0.1m，l3=0.037m，l4=0.037m，l5=0.1m，气隙长度=0.006m，已知铁心的磁导率为空气磁导率的1900倍，励磁绕组的匝数N=2000，如要在铁心中产生10-3Wb的磁通，求需要多大的励磁电流。解：铁心的净面积为Ak=kFeA=0.94×0.8×10-3m2=0.752×10-3m2铁心中的平均磁通密度为16铁心部分的磁场强度为铁心部分的磁压降为不考虑边缘效应，则气隙中磁通密度与铁心中相等，故气隙中磁场强度为17气隙磁压降为该磁路所需的总磁动势为励磁电流为※尽管<1.5%l，但H=96.8%Hl。磁路中气隙的影响①当F一定时，气隙的存在

7、使大幅减小。②若要保持一定，则需增大磁动势F。18边缘效应增大了气隙的有效面积。气隙铁心铁心边缘磁通边缘磁通19三、电磁感应定律＋u－ie正方向（参考方向）e=－=－Nddtddt磁通链=N。设=msint则e=－Nmcost=Emsin(t－90o)E=4.44fNmE=－j4.44fNm1.变压器电动势202.运动电动势e=Bvl需互相垂直1.线圈的电感=Li