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第一章电机的基本原理 第一节 概述 一、电机在国民经济中的重要作用 问题一：什么是电机？它的作用是什么？ 电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。主要有两大类，第一类是发电机，它把机械能转换为电能；第二大类是电动机，它把电能转换为机械能，用来驱动各种机械。 电机的作用 ① 机电能量转换；机械能转换为电能（发电机）；电能转换为机械能（电动机） ② 信号转换；控制电机 ③ 电能变换与传递；变压器 二、电机的基本构成和分类 1）按照能量转换方式的不同，电机可分为：电动机；发电机；电能转换装置：变压器、变频机、变流机、移相器；控制电机。 2）根据运动方式的不同，可将电机分为：旋转电机；静止电机；直线电机。 3）根据供电电源的不同，可将电机分为：直流电机；交流电机：单相电机、三相电机。 4）根据同步速的不同，电机可分为：直流电机；同步电机；感应电机；交流换向器电机。 电机分类结构图 观看图片 第二节 磁场与磁路 一、与磁场有关的基本概念 1.磁感应强度、磁场强度和磁导率 3.磁动势和安培环路定律 磁压降（磁压）：磁场强度沿一路径l的线积分定义为该路径上的磁压降。 安培环路定律：沿任何一条闭合回线，磁场强度的线积分值恰好等于该闭合回线所包围的总电流值（代数和）。 磁动势:磁场为电流所激发，磁场中闭合路径所包围的电流数称为磁动势，用F表示，单位为安A。 4.磁链与电磁感应定律 处于磁场中的一个N匝线圈，若其各匝通过的磁通 都相同，则经过该线圈的磁链 为 感应电动势 电磁感应定律： 变压器电动势 运动电动势： 5.电磁力与电磁转矩 电磁力： 电磁转矩： 二、磁路及其基本定理 1、磁路 磁路：磁通所流过的路径。见图１－6。 主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多，所以绝大部分磁通将在铁心内通过，这部分磁通称为主磁通。 漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。 主磁路：主磁通所通过的路径。 漏磁路：漏磁通所通过的路径。 励磁线圈：用以激励磁路中磁通的载流线圈。 励磁电流：励磁线圈中的电流。 直流：直流磁路 例如：直流电机 交流：交流磁路 例如：变压器 磁阻 磁路的欧姆定律 定律内容：作用在磁路上的磁动势等于磁路内的 磁通量乘以磁阻。 公式: N个磁阻串联： N个磁阻并联： 磁导： 2、磁路的基本定律 （1）磁路的基尔霍夫第一定律 （图1-7） （2）磁路的基尔霍夫第二定律 定律背景：磁路计算时，总是把整个磁路分成若干段，每段为同一材料、相同截面积，且段内磁通密度处处相等，从而磁场强度亦处处相等。 定律内容：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。 公式: 又称磁路的串联定律。 [例1—2] 若在例l—l的磁路中，开一个长度 的气隙，问铁心中激励1T的磁通密度时，所需的励磁磁动势为多少?已知铁心截面积 ， 。考虑到气隙磁场的边缘效应，在计算气隙的有效面积时，通常在长、宽方向各增加一个δ值。 解 用磁路的基尔霍夫第二定律来求解。 铁心内的磁场强度: 气隙磁场强度: 铁心磁位降: 气隙磁位降: 励磁磁动势: 第三节 铁磁材料的特性 一、铁磁物质的磁化曲线 铁磁物质包括铁、镍、钴以及它们的合金。 铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的磁化。 磁畴示意图1-4。 1．初始磁化曲线 定义：将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由零逐渐增大时，磁通密度B将随之增大，曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线。 曲线附图1-10。 分析：起始磁化曲线基本上可分为四段