电机拖动课前准备.ppt

电机拖动 * * 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机械。 电机在国民经济中的作用： 1. 电能的生产、传输和分配中的主要设备 2. 各种生产机械和装备的动力设备 3. 自动控制系统中的重要元件 绪论 1、电能的生产、传输和分配 绪论 2、 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。 3、构成控制系统和智能化装置的重要元件。 绪论 电机的应用 绪论 电机的分类： 绪论 电动机的分类： 绪论 电机中所用的主要材料： 电机是进行机电能量转换或讯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。 绪论 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。 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，氢气，水和油 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。 绪论 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。 1）开启式：即电机的定子两端和端盖上都有很大的通风口，散热好但只能在清洁、干净的环境中使用。 2）防护式：机座下面有通风口，散热好，但不能防止潮气和灰尘，适于在干燥的环境中使用。 3）封闭式：完全封闭，适用于任何环境中。 4）防爆式：在封闭的基础上制成隔爆形式，机壳有足够的强度。适用于易燃易爆的场合。 绪论 一、磁路的几个基本物理量 1、磁感应强度（磁通密度）Ｂ 描述磁场强弱及方向的物理量是磁感应强度Ｂ。 Ｂ的方向：磁场方向。 Ｂ的大小：与磁场方向垂直的单位面积穿过的磁力线的数目。 单位：１Ｔ（特斯拉）＝104Ｇs（高斯） 电机原理所遵循的基本电磁规律 绪论 2、磁通量（磁通） 穿过某一截面Ｓ的磁感应强度Ｂ的通量，即穿过某截面Ｓ的磁力线的数目，称为磁感应通量，简称磁通。 磁场均匀且与截面垂直时，? =BS。 ? 的单位为Wb(韦伯) B的单位为T 1T=1 Wb/m2 绪论 3、磁场强度Ｈ 计算导磁物质的磁场时，引入辅助物理量磁场强度。定义为磁场中某点的磁感应强度B与同一点的磁导率μ的比值。 　　 B= μH H的单位为A/m 或A/cm。μ为导磁介质的磁导率，反映介质的导磁性能， μ大则导磁性能好，单位为Ｈ/ｍ（亨利/米）。 真空的μ0 = 4π×10-7 H/m 。 一般， μ＝ μr× μ0 ， μr = 2000 ~ 6000（铁磁性材料） 绪论 二、全电流定律（安培环路定律） 1、电流磁效应 凡是电流均会在其周围产生磁场，叫电流的磁效应，即所谓“电生磁”。为了形象地描绘磁场，人们采用磁感应线或称磁力线。磁力线的方向可根据电流的方向由右手螺旋定则确定。 (a) 长导线 (b) 螺旋线 绪论 2、全电流定律 磁场中沿任一闭合回路的磁场强度Ｈ的线积分等于该闭合回路所包围的所有导体电流的代数和。 当导体电流的方向与积分路径的方向符合右螺旋关系时为正，反之为负。即 绪论 三、电磁力定律 磁场对场中载流导体施加的力称为安培力。在均匀磁场中，若磁场与载流直导体相互垂直，则载流导体所受的力的大小为： 　 力的方向： 根据磁场和电流 的方向由左手定则确 定，如图（磁场、导 体及电磁力三垂直） 。 绪论 四、电路定律 1、欧姆定律：U=IR 2、基尔霍夫第一定律（电流定律）：　 3．基尔霍夫第二定律（电压定律）： ? = 0 U 绪论 五、磁路定律 1、磁路欧姆定律 当每段磁路内的磁场强度H、导磁材料及导磁面积均相同时，则全电流定律简化为： F=NI为作用在整个磁路上的磁动势。 绪论 第k段磁路的压降可以写为： 式中 称为第k段磁路的磁阻。因此： 得