M1電機(jī)概述機(jī)電控制技術(shù)2

電機(jī)概述?

一

、電機(jī)概述?

二

、電機(jī)中的物理學(xué)電磁知識(shí)?

三

、鐵磁材料的磁化特性機(jī)電控制技術(shù)3一、電機(jī)概述

電機(jī)是一個(gè)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置。

將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能——

發(fā)電機(jī)

將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能——

電動(dòng)機(jī)機(jī)電控制技術(shù)

常用電動(dòng)機(jī)的作用驅(qū)動(dòng)電機(jī)

是設(shè)備的主要?jiǎng)恿υ?，包括各種類型的交、直流電動(dòng)機(jī)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?？刂齐姍C(jī)

常見(jiàn)的有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)等，這些電機(jī)的主要任務(wù)是轉(zhuǎn)換和傳遞控制信號(hào)，能量的傳遞是次要的。機(jī)電控制技術(shù)

4電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)交流電機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)直流電機(jī)勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)永磁直流電動(dòng)機(jī)其它電機(jī)步進(jìn)電機(jī)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制電機(jī)步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)、測(cè)速發(fā)動(dòng)機(jī)、自整角機(jī)5電動(dòng)機(jī)分類表機(jī)電控制技術(shù)6各種各樣的電機(jī)機(jī)電控制技術(shù)7各種各樣的電機(jī)直流發(fā)電機(jī)永磁直流電機(jī)機(jī)電控制技術(shù)8各種各樣的電機(jī)步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)與控制器機(jī)電控制技術(shù)二、電機(jī)中的物理學(xué)電磁知識(shí)

電機(jī)與電磁學(xué)的關(guān)系密切

電機(jī)是以磁場(chǎng)為媒介而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能

量轉(zhuǎn)換的裝置，許多電磁學(xué)的基本

概念及定律在電機(jī)中都有所體現(xiàn)。機(jī)電控制技術(shù)

910（一）電流與磁場(chǎng)

導(dǎo)體中有電流，就會(huì)在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。

I

B磁感應(yīng)線（磁力線）機(jī)電控制技術(shù)（二）磁場(chǎng)中的基本物理量

磁感應(yīng)強(qiáng)度

B

：

是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向

的物理量，

矢量

，單位為特斯拉（

T

）

磁通量

Φ：

通過(guò)單位面積的磁感應(yīng)線的

數(shù)量，

矢量

，單位為韋伯（

Wb

）機(jī)電控制技術(shù)

1112（二）磁場(chǎng)中的基本物理量

磁導(dǎo)率

μ

：

介質(zhì)中磁力線能夠通過(guò)的能

力，不同介質(zhì)的磁導(dǎo)率相差很大

單位：亨

/

米（

H/m

）-7μ0

=

4π×10真空中的磁導(dǎo)率機(jī)電控制技術(shù)13磁勢(shì)

F

：

作用在磁路上的磁動(dòng)勢(shì)，

矢量磁阻

R

m

：

磁路上的磁阻抗，與磁導(dǎo)率及磁路截面積成反比，與磁路長(zhǎng)度成正比。（二）磁場(chǎng)中的基本物理量

磁場(chǎng)強(qiáng)度

H

：

磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁導(dǎo)率的比值Bμ

H

=機(jī)電控制技術(shù)14（三）磁場(chǎng)中的歐姆定律

磁場(chǎng)中的磁通量等于作用在磁路上的

磁動(dòng)勢(shì)除于磁路的磁阻：

F

=

R

m

SB

=在均勻磁場(chǎng)中機(jī)電控制技術(shù)15（四）安培環(huán)路定理（全電流定律）

dl

′dlIII

ll

′I

N

產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)機(jī)電控制技術(shù)16（五）電磁感應(yīng)定律當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)——

感生電勢(shì)d

dte

b

=

?ieΦ機(jī)電控制技術(shù)（五）電磁感應(yīng)定律

當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，則在

導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)——

動(dòng)生電勢(shì)

e

s

=

Blv機(jī)電控制技術(shù)

1718

（六）電磁力定律

載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)

受到電磁力的作用

f

=

BlI電磁力方向：左手定則機(jī)電控制技術(shù)19三、鐵磁材料的磁化特性

真空中的磁導(dǎo)率：抗磁介質(zhì)：銅、鉛、汞鐵磁介質(zhì)：鐵、鈷、鎳電機(jī)、變壓器等均采用鐵或鐵合金作為導(dǎo)磁介質(zhì)機(jī)電控制技術(shù)20（一）鐵磁材料的磁化特性在真空（或空氣）中

B

=

0

HOHB機(jī)電控制技術(shù)磁導(dǎo)率固定、?。〝?shù)量級(jí)）嚴(yán)重限制磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場(chǎng)強(qiáng)度增加21B

=

HOH（一）鐵磁材料的磁化特性

B,

μ

在鐵磁介質(zhì)中μBabc在鐵磁介質(zhì)中磁場(chǎng)增大數(shù)千到近萬(wàn)倍機(jī)電控制技術(shù)鐵磁材料被磁化后磁導(dǎo)率增加磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場(chǎng)強(qiáng)度大幅增加磁路飽和臨界飽和22（二）鐵磁材料的磁滯現(xiàn)象與剩磁

鐵磁材料能增強(qiáng)磁場(chǎng)的本質(zhì)是材料的

基本單元晶粒具有磁性——

磁疇機(jī)電控制技術(shù)

（二）鐵磁材料的磁滯現(xiàn)象與剩磁

在外磁場(chǎng)激勵(lì)下，小

磁疇會(huì)改變方向，產(chǎn)

生千萬(wàn)條磁力線一旦被磁化就會(huì)有剩磁機(jī)電控制技術(shù)

2324（二）鐵磁材料的磁滯現(xiàn)象與剩磁HB

OHB

O軟磁材料硬磁材料

磁滯現(xiàn)象存在矯頑力機(jī)電控制技術(shù)磁性材料中B的變化