《电机拖动绪论》PPT课件.ppt

1,重庆大学自动化学院,电机学及拖动基础,沈志熙 主教2109室 65103002,2,绪 论,3,课程性质和内容电机的定义电机的应用电机的发展概况学习中的注意事项应掌握的基础知识,主要内容,4,1.课程性质和内容,本课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，本课程虽是基础课，但又具有专业课性质，讲授的内容是电机方面非常具体、实际的问题。先修课程高等数学、大学物理、电路原理后续课程运动控制系统,5,课程内容,以电力拖动系统中应用最广泛的电机为重点，从使用的角度介绍直流电机、交流电机、变压器和一些控制电机的基本结构、工作原理、主要工作特性以及运行特性等。,6,在自动化体系中的位置,电机是最好的执行器件,7,2.电机的定义,电机是依据电磁感应定律和电磁力定律，由电路和磁路构成的能实现机电能量转换或信号传递与转换的装置。,电路,磁路,机械,8,按运动方式分类,按功能分类,他励、并励、串励、复励,由原动机拖动，将机械能转换为电能,将电能转换为机械能，驱动电力机械,分别用于改变电压、电流、频率和相位,进行信号的传递和转换，控制系统中的执行、检测或解算元件,电机的分类,9,3.电机的应用,一、电能的生产各种发电机,10,3.电机的应用,二、电能的分配和传输各种变压器,20kV/500kV(220kV)500kV(220kV)/110kV 110kV/35kV 35kV/10kV 10kV/380V,发电机输出 20 kV 左右的电压升高，为了输送一定大小的功率、采用高电压，我国一般升高到220kV或500kV。,11,3.电机的应用,三、电能的使用驱动生产机械和装备拖动生产机械的各种电动机：如金属切削、矿山机械、交通运输机械、起重机械、化工机械、农用机械、电动工具、家用电器等；构成控制系统和智能化装置的各种微特电机，如伺服控制、雷达控制等。,12,3.电机的应用,13,4.电机的发展概况,一、历程1834年 直流电机(俄国的雅可比)1888年 交流电动机(美国发明家特斯拉)1889年 三相系统,14,至今保留在美国麻省理工学院 的由爱迪生发明的一种直流电动机,15,4.电机的发展概况,二、当前研究概况精确模型研究新能源技术（风力发电，波浪发电，高速“电、热、冷”三联供机组）机电一体化(电机、电力电子与微电子结合)特殊新用途（电磁发射，纳米电机）,16,4.电机的发展概况,精确模型研究,17,新能源技术,风力发电,4.电机的发展概况,18,波浪发电,新能源技术,4.电机的发展概况,19,高速“电、热、冷”三联供机组,新能源技术,4.电机的发展概况,20,机电一体化,如果用正在发展的新型永磁无刷直流电动机代替普通电动机,效果如下：,电冰箱：1000万台/年，电量少15%,洗衣机：1100万台，噪音降低10分贝，节 省电能50%，节水20%,4.电机的发展概况,21,永磁直流无刷直流电动机外形图,4.电机的发展概况,22,特殊新用途（电磁发射，纳米电机）,电磁发射技术,超微电机与微型机器人技术,人工心脏技术,4.电机的发展概况,23,5.学习中的注意事项,电路磁路动力学 综合应用从自动化的角度学习电机学习方法：1）综合性各种规律同时作用，多个物理量互相影响；2）实用性主次之分，具体条件作具体分析。,24,6.应掌握的基础知识,直流和交流电路分析原理磁路定律电磁关系电、磁和力的关系能量转换和守恒定律材料的特性,电学、磁学和动力学原理的综合运用,25,基础知识电路分析,交、直流电路分析欧姆定律：基尔霍夫定律：,26,基础知识磁路分析,磁路欧姆定律：磁路基尔霍夫定律：,27,基础知识电磁定律,电磁感应定律：全电流定律（安培环路定律）：,28,基础知识电、磁和力的关系,右手定则：导体在磁场中运动产生电势左手定则：载流导体在磁场中受到的电磁力,29,基础知识力学定律,直线运动和旋转运动的动力学定律力和力矩的关系：旋转运动：,30,基础知识能量守恒,输入能量=输出能量+损耗+储备电机分析中遵循的两条基本路线：1）等效电路：磁场磁路电路2）能量守恒：电能机械能必须牢牢建立能量守恒的观点。,31,基础知识材料特性,导电材料：绕组，如铜、铝导电性导磁材料：铁心，如硅钢片导磁性导磁材料特性：饱和性；磁滞现象导磁材料的铁耗：磁滞损耗；涡流损耗,32,教材：电机及拖动基础上、下册（第4版）.顾绳谷主编.机械工业出版社，2007年10月.参考书：1、电机与拖动基础（第3版）.李发海、王岩编著.清华大学出版社，2005年8月2、电机原理及拖动.彭鸿才主编.机械工业出版社，1996年10月3、Electric Machinery(Sixth Edition).清华大学出版社，2003年7月,教材与参考,