[信息与通信]电气专业概论2电机与电器.ppt

电机、电器学科介绍 电气工程与自动化系 王光宇 介绍的内容 一、已有电知识的回顾 二、电气自动化专业建立的知识概述 三、电机、电器学科介绍 已有电知识的回顾 电荷：电量的基本单位，用库仑为度量单位 电流：电荷的流动形成电流。 电压： 电能： 电阻： 电感： 电容： 直流、交流电： 电气工程及自动化主要学习的知识 电路理论 电子技术（模拟电子技术、数字电子技术） 信号与系统、数字信号处理 电力电子学、 电机与拖动基础 电气工程及自动化主要学习的知识 微机原理、单片机原理、DSP技术 自动控制理论、 电力传动自动控制系统 工厂供电 电机、电器学科介绍 主要课程为： 电机与拖动基础（电机学、电力拖动） 电力传动自动控制系统 电机在电能生产、传输和分配中的作用 电机在电能生产、传输和分配中的作用 电机作为生产机械和装备的动力设备 电动机具有效率高，与被拖动的装置联结简便； 电动机类型、型号多，具有不同的运行特性，可满足不同类型生产机械的要求。 具有良好的调速性能，起动、制动、反向和调速控制方便。 系统参数检测、信号变换及传递方便，易于构成高性能自动控制系统和远距离控制。 电机作为自动控制系统中的重要元件 用作执行、检测、放大和解算元件 计算机、自动记录仪表、医疗设备、录音、录像、摄影和现代家用电器设备等的运行控制、检测或记录显示 近年来超导技术、磁流体发电技术、电子与计算机技术的迅猛发展，为新的电机理论和电机技术的发展开辟了广阔的前景。 电机的主要类型 按功能分为： 1) 发电机 : 把机械能转换为电能； 2) 电动机 : 把电能转换为机械能； 3)变压器、变频机、变流机、移相机 : 分别用于改变电能的电压、频率、电流及相位； 4)控制电机 : 作为自控系统中的元件。 电机的主要类型 应该指出，从基本原理上看，发电机和电动机只不过是电机的两种运行方式， 它们本身是可逆的，这种特性称为电机的可逆性原理。 电机的主要类型 按学科分为： 变压器 电机{ 旋转电机{ 直流电机 交流电机{异步电机 同步电机 电机与拖动基础课程介绍 一、电机共性知识介绍 二、各种电机知识介绍 电机中所用的材料 1．导电材料 作为电机中的电路系统。为减小I2R损耗，要求材料的电阻率小。常用紫铜及铝。 2．导磁材料 作为电机中的磁路系统。要求材料具有较高的磁导率和较低的铁耗系数，常用硅钢片、钢板和铸钢。 电机中所用的材料 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。要求材料的介电强度高且耐热强度好。按耐热能力可分为A、E、B、F、H、C等6级. 4 结构材料 使各部分构成整体、支撑和连接其他机械。要求材料的机械强度好，加工方便，重量轻。常用铸铁、铸钢、钢板、铝合金及工程塑料。 电机的发热、冷却及防护 1 电机中的损耗 铜耗pcu：电机运行时，导体中电流产生电阻损耗I2R 铁耗pFe：铁心中交变磁通产生磁滞损耗和涡流损耗 机械损耗pm ：转动部分与轴承、电刷及空气间的摩擦，其大小与电机结构及转速有关。 附加损耗pad：由于齿槽存在，谐波，漏磁等因素而引起的额外损耗 电机的发热、冷却及防护 电机的发热、冷却及防护 电机中总损耗记为Σp 上述损耗一方面降低了电机的运行效率，另一方面转变成热能，使电机发热，温度升高。 电机的发热 当电机产生的热量等于电机散发出去的热量时，电机的温度便不再上升而达到某一稳定数值，此值与周围冷却介质温度之差，称为温升. 温度极限内长期工作时，绝缘材料的电性能、机械性能和化学性能都不会显著变坏，通常可保证20年的寿命。若超过此温度，绝缘材料会因迅速老化而使性能变坏，严重时可被烧毁，造成电机的损坏 电机的冷却 电机的冷却决定了电机的散热能力及电机的温升，从而直接影响电机的寿命和额定容量。 电机冷却的主要问题是确定冷却介质和冷却方式 冷却方式分外部冷却和内部冷却两大类 电机的防护 电机的防护方式有开启式、防护式、封闭式和防爆式几种 开启式电机的定子两侧和端盖上都有很大的通风口，只能在清洁、干净的环境中使用。 防护式电机的机座下面有通风口，适用于比较干燥、没有腐蚀性和爆炸性气体的环境。 封闭式电机的机座和端盖上均无通风孔，完全是封闭的，适用于尘土多、特别潮湿