电机与电力拖动绪论讲述.pptx

电机与电力拖动 中南大学信息科学与工程学院电气工程系 绪 论 电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机电能量转换的装置。 以电动机为原动机拖动生产机械运动的拖动方式，称为电力拖动。 一、电机与电力拖动发展简况 1820年奥斯特发现了电流在磁场中受力的物理现象，安培对该现象进行了总结。在此基础上人们在实验室制造出直流电动机模型 1834年亚哥比制造出第一台可供实用的直流电动机 1838年人们将亚哥比直流电动机用于拖动电动轮船试验——最早的电力拖动（供电的是化学电池） 1831年法拉第发现了电磁感应定律——为制造发电机提供了依据。（此后，造出了直流发电机，替换了化学电池） 1871年凡?麦尔准发明了交流发电机 1878年亚布洛契可夫用交流发电机和变压器为照明装置供电 1885年意大利物理学家费拉利斯发现了两相电流可以产生旋转磁场，1886年费拉利斯和垣斯拉（美国）制造出二相感应电动机模型 1888年多里沃?多勃罗沃尔斯基提出三相制，制造出三相感应电动机,奠定了现代三相电路和三相电机的基础 进入20世纪之后，人们在降低电机成本、减小电机尺寸、提高电机性能、选用新型电磁材料、改进电机生产工艺等方面进行了大量的工作。 我国的电机制造工业实际上是解放后才发展起来的（解放前的小电机厂大多为修理和装配厂，制出的直流发电机200KW；电动机180KW；变压器2000KVA） 1950年代末，生产出50MW的汽轮发电机、75MW的水轮发电机和120MVA的变压器 1970年代，我国生产出300MW的汽轮发电机、308MW的水轮发电机 现在，国产汽轮发电机单机容量900MW，水轮发电机单机容量700MW，电力变压器单机容量900MVA、电压等级750KV。 随着各类电机的制造成功，电力拖动技术也迅速发展，电力拖动成为拖动各种生产机械的主要方式 电力拖动发展初期，采用“成组传动”方式（一拖多） 1920-1930年，采用“单电动机拖动”和“多电动机拖动”方式 现在，各种生产机械对电力拖动系统提出了更高的要求—这些要求都要靠电动机和控制系统组成的自动控制系统来完成 二、电机在国民经济中的作用 是电能的生产、传输和分配中的主要设备 各种生产机械和装备的动力设备 自动控制系统中的重要元件 图 0-1 简单的电力系统示意图 电机在电能生产传输过程作用 照明 电能的生产、传输和分配 电机拖动生产机械如金属切削、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 电机驱动生产机械和装备 控制系统和智能化装置的重要元件 三、电机分类 电机 变压器 直流电机 直流发电机 直流电动机 交流电机 控制电机 同步电机 同步发电机 同步电动机 异步电机 异步发电机 异步电动机 自动控制系统中的执行元件、检测元件 旋转电机 动力类 直线电机 电力变压器 特殊变压器 电力拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统。 包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分。 电动机 传动机构 生产负载 控制设备 电源 四、电力拖动的分类 电力拖动的分类 电力拖动 具有良好的起、制动性能，平滑调速。 国内外电力拖动研究的中心。逐渐取代直流拖动 交流电机拖动 直流电机拖动 异步电机其特点是结构简单、坚固耐用、成本低廉、低转矩脉动，低噪声，不需要位置传感器，转速极限高。 五、电机中所用的主要材料 电机是进行机电能量转换或信号转换的机械电磁装置。由此，电机中所用的材料无外乎： 1）导电材料：构成电机中的电路系统，为了减少损耗，要求材料的电阻率小，常用的有紫铜和铝。 2）导磁材料：构成电机中的磁路系统，要求材料具有较高的导磁率和较低的铁耗系数，常用硅钢片、钢板和铸钢。 3）绝缘材料：作为带电体之间及带电体与铁心间的电气隔离，要求耐热好，介电性能高。 4）结构材料：使电机各个零件构成一个整体，要求材料的机械强度好，加工方便，重量轻。 六、电机的发热 任何机械装置工作了一段时间后，都会出现发热的现象，显然，这是损耗的出现所导致的结果。 温升：电机的温度在工作了一段时间后不再上升而达到某一稳定数值，此值和周围冷却介质温度之差，我们称之为温升。 电机的温升不仅取决与损耗的大小和散热情况，还与电机的工作方式有关。 定额：制造厂按国家标准的要求对电机的全部电量和机械量的数值以及运行的持续时间和顺序所做的规定称为电机的定额，（即电机的工作方式）。 1）连续定额 2）短时定额 3）周期工作定额 七、电机的冷却 电机的冷却快慢直接决定了电机的寿命和额定容量。 1）冷却介质：空气，水和油等 2）冷却方式：外部冷却和内部冷却。现代巨型电机均采用内部冷却方式。 八、电机的防护 电机的防护方式有开启式、防护式、封闭