电机与拖动基础课件 (2).ppt

《电机及拖动基础》Fundamentals of Electric Machinery and Electric Drives 绪论Introduce 主要内容 直流电机原理 电力拖动系统的动力学基础 直流电动机的电力拖动 变压器 三相异步电动机原理 三相异步电动机的电力拖动 同步电动机 电力拖动系统中电动机的选择 0.1电机的应用和分类 另一类广泛应用于各种自动控制系统中的控制电机，其主要任务是完成控制信号的传递和转换，而能量转换是次要的，控制电机应具有高可靠性、高精度和快速响应等性能。 0.1.2电机的应用 控制系统中的信号转换——由各种控制电机完成。 0.2本教材内容、课程性质和教学目的 《电机基础》课程是以电力拖动系统中应用最广泛的电机为重点，从使用的角度介绍交、直流电机、变压器等的基本结构、工作原理、主要工作特性以及运行特性等。 教材与参考书 教材： 电机原理及拖动.彭鸿才主编.机械工业出 版社，1996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电机及拖动基础上、下册（第3版）.顾绳谷主编.机械工业出版社，2004年4月 3Electric Machinery(Sixth Edition).清华大学出版社，2003年7月 0.2.2课程性质 本课程属专业技术基础课，学习过程中要用到《高等数学》、《大学物理》、《电路》等课程的知识。 0.2.2课程性质 本课程虽是基础课，但又具有专业性质，讲授的内容是电机方面非常具体、实际的问题。 在实际运行着的电机中，电、磁、力、热等物理定律同时起作用，互相制约，分析解决这种复杂问题时，往往需忽略一些次要因数，抓住主要矛盾加以解决，只要所得结果正确，引起的误差在允许的范围内，这在工程上是允许的，这与以前所学课程中解决问题理想化、单一化有很大区别，学习时需有足够的认识。 0.2.3教学目的 为后续专业基础课和专业课的学习准备必要的基础知识，提高分析问题、解决问题的能力，也为今后从事自动化工程技术工作和科学研究奠定初步基础。 0.2.4学习方法 1.注意共性问题 电机种类繁多，各具特性，但就其内部 电磁关系耦合过程和机电能量转换关系，仍 有其内在联系。他们的基本工作原理都是建 立在电磁感应定律和电磁力定律基础上的； 他们的能量转换都是以磁场为媒介，其电磁 关系可抽象为电路参数，得出基本方程式和 等值电路，这是共性方面。 0.2.4学习方法 2.注意课程主线 在学习中应将变压器、交流电机、直流 电机的相似性有机地统一起来，注意课程内 容的内在联系，形成学习本课程鲜明的主 线，只要学好了变压器，对交流机和直流机 的内容就比较容易掌握了。 0.2.4学习方法 3.注意理论联系实际 理论联系实际，注重做好本课程开设的 相关实验，立足于学会使用各类电机，在实 验中学习解决实际问题的方法，注意培养解 决工程实际问题的能力。 0.2.5课程有关事项及纪律要求 总评成绩：作业10%，实验20%，考试70%。 0.3本课程中常用的基本电磁定律 注：课后要自己复习上述定律。 0.3.1电路定律 1.电路欧姆定律 流过电阻R(resistance)的电流I(current) 大小与电阻两端的电压U(voltage)成正比，与 电阻R的大小成反比，即有 （1） 2.基尔霍夫定律 基尔霍夫第一定律 电路中任意节点的电流的代数和等于 零，即有 （2） 基尔霍夫第二定律 对电路中任一回路，电压降的代数和等 于电动势(emf)的代数和，即有 (3) 0.3.2电磁感应定律 一匝数（turn）为N的线圈(winding)，在 变化的磁场中产生的感应电动势e(induce electromotive force)的大小与线圈匝数N和线圈所交 链的磁通（the magntic flux）对时间的变化率dF/dt 成正比，当感应电动势正方向与产生他的磁通正方 向符合右手螺旋定则时，则有