1、電 機(jī) 學(xué),概況,電機(jī)： 實(shí)現(xiàn)電能的生產(chǎn)、變換、傳輸、分配、使用和控制 的電磁機(jī)械裝置,主要工作原理基于電磁感應(yīng)定律、電磁力定律。 構(gòu)造的一般原則應(yīng)用有效的導(dǎo)磁和導(dǎo)電材料， 構(gòu)成能互相發(fā)生電磁感應(yīng)的磁路和電路， 產(chǎn)生電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。,電機(jī)的分類(lèi),按功能分：,執(zhí)行元件、檢測(cè)元件,可逆：是電機(jī)的兩種運(yùn)行方式,電機(jī)的分類(lèi),按運(yùn)動(dòng)方式分： 靜止電機(jī)：變壓器、互感器。 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 直線(xiàn)電機(jī) 按電源分： 直流電機(jī), DC motor 交流電機(jī), AC motor 電子整流電機(jī)，EC motor。,應(yīng)用,1. 電能的生產(chǎn)、傳輸和分配,應(yīng)用,2. 驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械和裝備,拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械如金屬切削、礦

2、山機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、起重機(jī)械、化工機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、電動(dòng)工具、家用電器等,應(yīng)用,3. 控制系統(tǒng)和智能化裝置的重要元件,基本外形,基本外形,三相干式變壓器,接觸式調(diào)壓器,左江24MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在吊裝,課程性質(zhì)和內(nèi)容,定位： 十分重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,目標(biāo)： （1）分析電機(jī)運(yùn)行的基本原理 （2） 分析直流電機(jī)、交流電機(jī)、變壓器和 一些控制電機(jī)的運(yùn)行性能,四大機(jī)種：直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī),基本知識(shí),電學(xué)、磁學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理的綜合運(yùn)用,材料的特性 磁路定律 電磁關(guān)系 電、磁和力的關(guān)系 力學(xué)定律 能量轉(zhuǎn)換和守恒定律 直流和交流電路,基本知識(shí),分析方法,機(jī)械功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速 電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)

3、速 磁場(chǎng) 磁路 電路 方程式 等值電路圖 相量圖,基本知識(shí),考核方法,期末一頁(yè)開(kāi)卷 70% 實(shí)驗(yàn) 20% 平時(shí)作業(yè) 10% 公式 代入數(shù)據(jù) 結(jié)果 單位,磁路和電路,磁路和電路,電路 磁路 電動(dòng)勢(shì) E V 磁動(dòng)勢(shì) F 安 A 電壓降 U V 磁壓降 安（ A） 電場(chǎng)強(qiáng)度 磁場(chǎng)強(qiáng)度 H A/m 電 流 I A 磁 通 韋伯 電流密度 磁通密度 B 特斯拉T（韋伯/m2） 高斯GS（韋伯/cm2） 電 阻 R 磁 阻 Rm 1/H,磁路分析,空氣或非鐵磁材料(銅、鋁等）中B與H成線(xiàn)性關(guān)系，,磁路分析,鐵磁材料，B與H成非線(xiàn)性關(guān)系磁化曲線(xiàn),H,B,1T,1.56T,1.7T,飽和,F,NI,I, 電磁

4、感應(yīng)的有關(guān)概念,全電流定律：,所產(chǎn)生磁通的正方向與繞組電流（激磁電流，勵(lì)磁電流）成右手螺旋關(guān)系, 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,(1)已知，要求出N或激磁電流I,H,B,例0-1,查曲線(xiàn), 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,(1)已知，要求出N或激磁電流I,若例0-1增加0.5mm的氣隙,查曲線(xiàn), 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念, 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,磁鏈 線(xiàn)圈所有導(dǎo)體所匝鏈的總磁通量和, 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,飽和度增加,氣隙增加,磁阻,增加,增加,電感,減小,減小,相同磁通時(shí)的 激磁電流,增加,增加,匝數(shù)增加,不變,減小,增加, 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,()已知NI ，要求出,H,B,m,迭代法： 假定， 按（1）求出NI， 與實(shí)

5、際NI比較，若差別較大， 則重新假定， 直至N I與NI基本一致， 則=, 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,（1）靜止導(dǎo)線(xiàn)在交變磁場(chǎng)中感應(yīng)電勢(shì)（變壓器）。 感應(yīng)電勢(shì)的正方向與該交變磁場(chǎng)磁力線(xiàn)的正方向 成右螺旋關(guān)系 (磁通正方向大拇指， 感應(yīng)電勢(shì)e正方向?yàn)槠渌种阜较?,線(xiàn)圈所匝鏈的磁鏈，,所以： 感應(yīng)電勢(shì)的正方向與 電流的的正方向一致 均與磁通正方向成右螺旋關(guān)系,交流系統(tǒng)的正方向與電壓方程式,電源電流：從電壓高端流出,負(fù)載電流：從電壓高端流入,電勢(shì)：電位從低到高端為正方向，與兩端的電壓方向相反,電壓：電位從高到低端為正方向,磁通：與電流成右手螺旋關(guān)系,感應(yīng)電勢(shì)：與磁通成右手螺旋關(guān)系，所以與電流的正方向一致

6、,但必須記住有“-”號(hào), 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,右手定則： 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電勢(shì).,（2）運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線(xiàn)與磁力線(xiàn)發(fā)生相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)電勢(shì) （發(fā)電機(jī)）, 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,左手定則： 載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的電磁力。,（3）電磁力定律通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁力（電動(dòng)機(jī)原理，電磁能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換）, 電磁感應(yīng)的有關(guān)概念,直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)定律,力和力矩的關(guān)系： （電磁轉(zhuǎn)矩）,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：,Tz 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電磁線(xiàn)(漆包線(xiàn)) 銅芯,鋁芯 漆膜0.01-0.03mm厚, 材料特性導(dǎo)電材料, 材料特性磁性材料,一. 磁滯回線(xiàn)、磁化曲線(xiàn),H,B,上升曲線(xiàn)和下降曲線(xiàn)不重合,剩磁Br、矯頑力Hc,二. 磁性材料的種類(lèi),按剩磁磁的大小 硬磁材料（永磁材料）用于恒定磁場(chǎng)，稀土鈷、鐵氧鐵、釹鐵硼等。 軟磁材料用于交變磁場(chǎng)，電工鋼板（硅鋼片）、軟磁鐵氧體等。, 材料特性,三. 鐵耗,1.磁滯損耗 磁場(chǎng)交變一個(gè)周期所產(chǎn)生的損耗，與磁滯回線(xiàn)的面積成正比。最大磁密越小、損耗越小。,磁滯損耗系數(shù)，其值取決于鐵磁材料的性質(zhì)；剩磁,越小、,越小。, 材料特性,2. 渦流損耗 鐵磁材料在