电机与拖动基础0章.pptVIP

（三）导航图 直流电机 原理：原理，结构，机械特性。 拖动（运行）：起动，调速，制动，过渡过程。 变压器 概述，运行特性。 交流电机 原理：原理，结构，电磁关系，机械特性。 拖动（运行）：起动，调速，制动。 其它电机 同步电机，各种微控电机。 第1章 绪论 1.2 本课程常用的物理概念和定律 1.2.1 磁感应强度（磁通密度）B 磁场是由电流产生的。描述磁场强弱及方向的物理量是磁感应强度B。 1.2.1 磁感应强度（磁通密度）B 磁感应强度B与产生它的电流之间的关系用毕奥-萨伐尔定律描述，磁力线的方向与电流的方向满足右手螺旋关系。 1.2.2 磁通量（磁通）Φ 穿过某一截面S的磁感应强度的通量，即穿过截面S的磁力线根数称为磁通量（磁通），Φ表示。 均匀磁场中，如果S与B垂直，则： Φ=BS 或 B=Φ/S 在国际单位制中，Φ的单位为韦[伯]，Wb；B的单位为特[斯拉] ，T，1T=1Wb/m2 1.2.3 磁场强度H 辅助物理量磁场强度H与磁感应强度B的关系 B=μH μ导磁物质的磁导率。μ0=4π?10-7H/m，铁磁材料的μμ0，铸钢约1000倍，硅钢约6000～7000倍。 国际单位中，场强度H的单位名称为安[培]/米，单位符号A/m。 B和H物理量的理解： I→H→μ→B→Φ 1.2.4 安倍环路定律 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。 简化计算：把回路按不同的磁介质和不同的几何形状分段计算，各段的磁场强度用平均值，则有 1.2.5 铁磁材料的磁化特性 铁磁材料（铁、镍、钴等）的μ比μ0大几千到几万倍。μ不是一个常数，用B-H曲线描述。 B-H曲线的特点： 1.具有磁滞特性 2.具有饱和性 1.2.5 铁磁材料的磁化特性 按磁滞回线的宽窄不同分软磁和硬磁 磁滞回线窄的称为软磁材料：硅钢、铁镍合金、铸钢等，μ值较高，磁滞损耗小。多用于电机和变压器。 磁滞回线宽的称为硬磁材料：钨钢、钴钢等。主要用于做永久磁铁，磁记录。 1.2.6 简单磁路的计算方法 铁磁材料有导磁作用 该磁路可分两段计算，根据安倍定律 Hl+Hδδ=IN l、δ、N已知，Φ与I的关系 Φ与H的关系 1.2.6 简单磁路的计算方法 计算路径：I→H→μ→B→Φ 至此，在理论上解决了电机的电磁参数确定后，由励磁绕组的电流可以确定电机空载时的气隙磁密B和磁通量Φ。 1.2.7 载流导体在磁场中的安倍力 磁场对场中的载流导体施加的力称为安倍力 df =i?dl×B 在均匀磁场中，若i ? B，导体长l，则 f = B?l?i f 的方向用左手定则确定。 1.2.8 电磁感应定律 变化的磁场会产生电场，使导体中产生感应电动势。表现在两个方面。 1.导体与磁场有相对运动，导体切割磁力线时，导体内产生感应电动势。称为导体切割电动势。 e=B?l?v 电动势方向满足右手定则 1.2.8 电磁感应定律 2.线圈中的磁通变化时，线圈内产生感应电动势。称为变压器电动势。 楞次定律：闭合回路中，感应电流的方向总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通的变化。 能量转换：磁能 电能 第1章 绪论 1.1课程概述 一、电能是使用最广的一种能源，因为它在生产、传输、分配、转换、控制和管理等方面都非常方便。 二、电机在电能应用中的重要作用。电机是一种机电能量变换的电磁装置。 发电机：机械能→电能 电动机：电能→机械能 变压器：实现电压等级的变换的电磁装置 第1章 绪论 电机是能源系统中的关键设备：发电——输电——用电 1. 发电环节——各种电机 发电环节 发电环节 发电环节 发电环节 输配电环节 输配电环节 第1章 绪论 三、电动机拖动生产机械运转的方式称为电力拖动。电力拖动的优势：1.高效、经济；2.特性好，能满足不同生产机械的需要；3.易操作、易控制、可实现远程控制、控制精度高。 电动机应用无处不在 大型电机：各种机床、升降机、风机、水泵、电力机车； 小型电机：各种电动工具、家用电器； 控制电机：数控机床、打印机、机器人等。 第1章 绪论 简单的电力拖动系统由电源、电动机、传动机构、负载和自动控制装置等部分组成，见图。 电力拖动系统的组成 用电环节——电动机 第1章 绪论 四、电机发展历程及当前状况 1、历程 1834年 直流电动机 1831年