第1章 直流电机的结构及工作原理.docVIP

讲 稿 No 1 教　　　学　　　内　　　容 修改补充 绪　论 1. 电机的类型 　　电机是一个总称，其种类很多，就其工作原理来说，都是基于电磁感应和电路定律基础之上。大体可分为下列类型: （1）按功能分类 (2)按运行状态分类 2. 电机在电力系统中的作用 电力系统中，主要电气设备就是电机。发电机由汽轮机或水轮机驱动，把机械能转换成电能，也就是电力系统的电源。为了经济地传输和合理地分配电能，采用 白银矿冶职业技术学院 讲 稿 No 2 教　　　学　　　内　　　容 修改补充 变压器把某一等级的电压升高到一定电压等级进行远距离传输；然后再把高电压降低为符合用户需要的低电压供用户使用。变压器是电力系统输配电的关键设备。电动机把电能转换成机械能，是发电厂及工、农业等各个领域中不可缺少的动力机械，也是电力系统中最主要的用电设备。直流电机也在发电厂及某些场合起着重要的作用。所以，电机在电力系统中占有十分重要的地位。 3. 电机的发展简史 　　最早的电机产生在19世纪。1831年，法拉第发现了移动磁铁在线圈中产生感应电流的现象，提出了电磁感应定律，同年，他发明了世界上第一台发电机。1889年，俄国科学家设计制造出了第一台变压器和三相异步电动机。1891年，三相异步电动机开始使用，开创了电能使用的新局面。三相异步电动机结构简单，工作可靠，很快在工、农业等各领域得到广泛应用和推广。使人类从繁重的体力劳动中解放了出来，并完成了过去不能或不易完成的生产任务，为生产过程的自动化创造了有利的条件，把社会生产力迅速推进到电气时代，在社会史 白银矿冶职业技术学院 讲 稿 No 3 教　　　学　　　内　　　容 修改补充 上称作第二次技术革命。经过半个多世纪的发展，电机的制造技术已相当完善。随着新的电磁材料、绝缘材料的不断出现，冷却技术的不断提高，电机的单机容量不断增大，效率不断提高。目前，国外发电机的单机容量，汽轮发电机已超过1700 MV·A，水轮发电机已超过825MV ·A，同步电动机已超过70 MV·A，三相变压器已达到1300 MV·A，最高电压等级已达到1150 kV。我国电机工业在解放后也得到了迅速发展，目前已制造出60×104 kW定子水内冷、转子氢内冷大型汽轮发电机，70×104 kW的水轮发电机和840 MV·A、500 kV的巨型三相变压器。随着国民经济的快速发展和需求，更大容量、更高电压等级的电机已试制成功或正在设计制造。 4. 本课程的特点 本课程是一门专业基础课，起着承前启后的作用。与电工基础和数学等基础课联系极为密切。常用的基本电磁定律包括：全电流定律、电磁感应定律、电路定律和电磁力定律等。通过电磁关系、电磁方程式、等值电路和相量图来分析解决问题。学好本课程，对后续专业 白银矿冶职业技术学院 讲 稿 No 4 教　　　学　　　内　　　容 修改补充 技术课将起到很大的帮助。本课程的主要内容是结合电机的基本结构，介绍电机的基本工作原理，分析电机内部的电磁关系和规律，在定性分析的基础上，根据电磁定律导出电机各电、磁量的关系，对电机进行定量分析。最后，应用基本理论，分析一些运行中遇到的问题，从而找出处理方法。 5. 学习本课程应注意的几点 根据本课程的性质和特点，学习时应注意以下几点： (1) 要注意理论联系实际。在理论学习时，要联系电机的结构和所发生的电磁或机械运动现象进行分析，把理论知识应用于实际问题的分析中，不能只满足于表面的理解。 (2) 应抓住重点，深刻理解基本概念和基本理论，注意区别各类电机的同、异点。善于掌握规律，学会综合分析，解决各种问题。 (3) 要注重实验实训，培养操作能力。 白银矿冶职业技术学院 教 案 用 纸 No 5 学 科 电机与 拖动 第 1 章　直流电机的结构与工作原理 第 1 节　直流电机的结构与工作原理 审 批 签 字 授课时数 2 授课方法 讲　授 教 具 授课时间 授课班级 10高职机电一、二班 教学目的 1.了解直流电机主要结构，注意换向器和电刷的作用； 2.熟悉直流发电机和直流电动机基本工作原理； 3.掌握直流电机的运行原理，电动势、转矩平衡方程式以及不同励磁方式的直流电机的工作特性； 4.了解直流电机的换向。 教学重点 和 难 点 直流电机的基本平衡方程式和工作特性 复习提问 教 学 内 容 、方 法 和 过 程 附 记