电机学第5版）教学课件ppt作者汤蕴璆电机学—绪论课件.pptVIP

电 机 学第3版 汤蕴璆 罗应立 梁艳萍 编著 绪论 电机在国民经济中的作用 电机发展简史 我国电机工业发展概况 电机的分析方法 本课程的任务 课程特点和学习方法建议 电机在国民经济中的作用 电机在国民经济中的作用 电机在国民经济中的作用 电机在国民经济中的作用 电机在国民经济中的作用 电机在国民经济中的作用 我国电机工业发展概况 我国电机工业发展概况 电机的分析方法 电机的分析方法 电机的分析方法 电机的分析方法 课程特点和学习方法建议 课程特点和学习方法建议 课程特点和学习方法建议 课程特点和学习方法建议 课程特点和学习方法建议 * * 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。就能量转换的功能来看，电机可分为发电机和电动机两大类。 发电机用以把机械能转换为电能。在发电站中，通过原动机先把各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机把机械能转换为电能，再经输、配电网络送往各种场合供公众使用。 电动机把电能转换为机械能，用来驱动各种用途的生产机械和装置，满足不同的需求。 电力变压器则是将一种交流电压、电流转换成同频率的另一种电压、电流的静止电器。 由于一次能源形态的不同，可以制成不同类型的发电机。 利用水力资源，和水轮机配合，可制成水轮发电机；利用煤、石油等能源的热能，和锅炉、汽轮机配合，可制成汽轮发电机。此外，还有利用风能、原子能等能源的各类发电机。 电动机作为动力设备，已广泛应用于机械行业的工作母机，冶金行业的高炉、转炉、平炉和轧钢机，交通运输行业中的电车、电力机车，各类企业中的鼓风、起吊、运输传送，农业中的电力排灌、农副产品加工，以及医疗器械、家用电器等各行各业，大至冶金企业使用的高达上万千瓦的电动机，小至小功率电动机、乃至几瓦的微电动机。在各类动力机械中，电动机的容量已超过总容量的60%。 根据应用场合的要求和电源的不同，电动机有直流电动机、交流同步电动机、交流感应电动机，以及满足不同需求的特种电动机。20世纪70年代以后，由于大功率电力电子器件、微电子器件、变频技术以及计算机技术取得的一系列进展，还研制出多种调速性能优良、效率较高、能满足不同要求的交流电动机调速系统，和由变频器供电的一体化电机。 就信号转换功能的控制电机而言，大体上有测速电机、伺服电机、旋转变压器和自整角机等几种，这些电机主要用于自动控制系统中作为检测、执行、随动和解算元件，例如机床加工的自动控制，舰船方向舵的自动控制，大炮和雷达的自动定位，飞机的飞行控制，计算机、自动记录仪表运行的控制等。这类电机通常为微型电机，对精度和快速响应的要求较高。 在电力工业中，发电机是生产电能的主要设备；变压器是变电站输、配电线路中对电压进行变换的主要设备；在机械、冶金、纺织、煤炭、石油、化工、交通运输和家用电器等行业中，电动机是各种生产机械的主要动力设备；在国防和民用的各种自动控制系统中，控制电机是重要和不可缺少的元件。 电机在国民经济的各个领域中起着极其重要的作用。 从仿制阶段到自行设计阶段一直到研究、创新阶段，经过50年的努力，我国已经建立起自己的电机工业体系，有了统一的国家标准和统一的产品系列，建立了全国性的研究实验基地和研究、工程技术人员队伍。 在大型交、直流电机方面，研制成功2×5000kW的直流电动机，4700kW的直流发电机和42MW的同步电动机。 在大型发电设备方面，研制出300MW和600MW的水氢氢冷汽轮发电机，300MW的双水内冷和全氢冷汽轮发电机，650MW的核电机组；还相继研制出125MW、250MW、300MW、550MW和700MW的水轮发电机。 电力变压器的最大容量已做到840MVA，电压最高为750kV。 在中、小型和微型电机方面，已开发和制成125个系列、上千个品种、几千个规格的各种电机。在特殊电机方面，由于新的永磁材料的出现，制成了许多高效节能、维护简单的永磁电机。由于电机和电力电子装置、单片微型计算机相结合，出现了各种性能和形态迥异的“一体化电机”。 上述各种类型的电机，除满足我国生产和生活领域中的各种不同需求外，尚有部分出口。 1电机的分析步骤 (1)电机内部物理情况的分析 运动方程是磁动势方程(磁链方程)、电压方程和转矩方程的总称。导出运动方程就是把电机内所发生的电磁过程、机电过程和动力学过程，利用电磁学和动力学的基本定律，用数学方程的形式将其表达出来，这是第二步。这一步也称为“建立数学模型”。 首先是弄清电机的基本结构和主要部件的功能，再根据电机的磁路和电路，分析空载和负载时电机内部的磁场，初步弄清这种电机的工作原理，这是第一步。这一步实质上就是“建立物理模型”。 (2)导出电机的运动方程 (3)求解运动方程 根据运动方程和求解问题的性质(是稳态