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2007年8月20日 电机与拖动基础 计算机控制系统 电机与电力拖动 二、本课程学习内容： 变压器、直流机、异步机、同步机 掌握内容： 1）工作原理 2）电磁力分析 3）特性及应用 三、电机的作用与功能： 电机是实现机械能与电能相互转换、电能之间相互转换的电磁机器 电动机：电能机械能 发电机：机械能电能 变压器：U1交流电能U2交流电能 四、电机的分类： 直流电机：（发电机、电动机） （异步机、同步机） （发电机、电动机） 2、按能量转换形式分 发电机（直流电机、交流电机） （异步机、同步机） 电动机（直流电机、交流电机） （异步机、同步机） 　　五、电机的作用：1、进行能量转化、传输和分配电能 一简单供电系统图 2、驱动生产机械 磁悬浮列车 大型车床 3、控制各种自动设备 盲人引路车 爬行机器人 六、电机的发展状况 大型化 超小型化 特殊电机 控制电机 0—2 电机理论中常用的基本电磁定律 一、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， 二、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 ?=F/Rm 三、电磁感应定律 1）运动电势：导体在磁场中运动时，导体中会感应出电势e 。大小：电势e1=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 四、电磁力定律 一个通电流的导体，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 0—3 电机中常用的铁磁材料 一、磁路的基本概念 磁路：磁通?经过的路径。 基本物理量： 1、磁感应强度B（磁密）单位：Wb/m2;或T 2、磁通 ?单位：WB 3、磁场强度H单位：A/m 4、磁动势F=NI 单位：A 5、磁压降V=H*l 单位：A 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。 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=4?×10-7H/m 铁磁材料磁导率? ?0 二、铁磁材料的磁化过程和磁化曲线 铁磁材料的磁化过程可分为四阶段： 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 磁场强度H与铁磁材料中B的关系曲线 B=f(H) 三、铁磁材料的磁滞和剩磁现象 铁磁材料中磁场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 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 D2f2B2 C 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 * * * * 电机与拖动基础 1、林瑞光编《电机与拖动基础》 浙江大学出版 2、《电机及拖动基础实验指导书》 　　　　　河海大学常州校区 教材、参考书： 电源 调压装置 电机 测速装置 什么是自动化 上述原理图涉及到了自动化的全部专业课程 电机与拖动课程绪论 0—1 概述 0—2 电机理论中常用的基本电磁定律 0—3 电机中常用的铁磁材料  一、本课程性质及其特点： 1、本课程属于技术基础课 2、基本概念多 3、电磁力关系复杂（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 0—1 概述 1、按电能形式分 交流电机： 即 : U1 e1 2) 变压器电势：交变磁场会感应出电势e1 电势e1正方向表示电位升高的方向，与U1相反。如果同一元件上e1和U1正方向相同时，U1=-e1。 7、磁阻Rm 磁阻Rm=L/ (? S) L:磁路长度； ?：磁导率； S：磁路截面积单位：1/亨