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《电机原理与应用》课件介绍

课程简介本课程旨在帮助学生深入理解电机的工作原理，掌握电机应用技术，并培养学生解决实际工程问题的综合能力。课程内容涵盖电磁感应原理、发电机和电动机的工作原理、电机控制技术、传动系统设计、电机安全使用等方面。

学习目标1理解电机的工作原理，包括电磁感应原理、发电机和电动机的运行机制。2掌握电机控制技术，包括直流调速系统、交流调速系统、变频调速技术等。3能够设计和配置电机传动系统，并进行负载计算和电机选型。4了解电机安全使用规范，掌握电机常见故障分析和维修保养方法。

课程大纲1课程介绍2基本概念3电磁感应原理4交流发电机5同步发电机6感应电动机7直流电动机8特殊类型电动机9电机运行特性10电机控制技术11电力电子技术应用12电机选型和配置13电机负载计算14电机启动方式15直流调速系统16交流调速系统17变频调速技术18传动系统设计19电机节能方案20电机常见故障分析21电机维修与保养22电机安全使用23适用场合及应用举例24制冷系统中的电机应用25输送系统中的电机应用26家用电器中的电机应用27工业自动化中的电机应用28新能源领域中的电机应用29航空航天领域中的电机应用30机器人领域中的电机应用31综合案例分析32实验演示33考核方式及要求34课程总结35问答互动

基本概念电磁场磁通量磁力线磁场强度磁感应强度电磁感应楞次定律电动势电流功率效率转矩转速

电磁感应原理法拉第电磁感应定律：闭合电路中感应电动势的大小等于穿过该电路的磁通量的变化率。楞次定律：感应电流的方向总是阻碍引起它的磁通量的变化。

交流发电机的工作原理转子旋转转子绕组切割磁力线1感应电动势产生交流电动势2输出电流输出交流电流3

同步发电机的结构与工作原理同步发电机由定子、转子、励磁系统组成。转子绕组通入直流电，产生旋转磁场，定子绕组切割磁力线，产生交流电动势。

感应电动机的工作原理定子绕组通入交流电，产生旋转磁场转子绕组感应电流转子磁场与定子磁场相互作用转子旋转

直流电动机的工作原理1励磁线圈产生磁场2电枢绕组通入直流电3电磁力产生转矩4旋转电动机转动

特殊类型电动机步进电机：根据输入脉冲的个数和频率控制转轴的转动角度和速度。伺服电机：具有高精度、高响应速度的特点，常用于自动化控制系统。无刷直流电机：转子没有刷子，具有更高的效率、更长的寿命和更小的噪音。

电动机运行特性转速转矩

电动机控制技术传统的电机控制方法主要有继电器控制、接触器控制、可控硅控制等。现代电机控制技术则主要采用电力电子技术，如变频器控制、PLC控制等，具有更高的效率、更强的精度和更灵活的功能。

电力电子技术在电机控制中的应用变频器通过改变电机供电频率来控制电机转速。可控硅可控硅是一种半导体器件，可以实现对交流电的控制。

电机选型和配置选择合适的电机功率和转速，以满足负载的需要。根据应用场合选择合适的电机类型和防护等级。配置电机控制系统，包括变频器、PLC、传感器等。

电机负载计算负载功率kWP=F*v负载转矩NmT=9550*P/n电机功率kWPm=P/η

电机启动方式1直接启动：直接接通电源，适合轻负载电机。2降压启动：通过降压器降低电压，适合重负载电机。3星形-三角形启动：先以星形接线启动，再转为三角形接线，可降低启动电流。4软启动：通过控制启动电流的上升速度，可以减少启动冲击。

直流调速系统通过改变直流电动机的励磁电流或电枢电压来控制电机转速。特点：调速范围广，调速精度高，但效率较低。

交流调速系统通过改变交流电动机的供电频率或电压来控制电机转速。特点：效率高，但调速范围和精度受限。

变频调速技术利用变频器改变交流电动机的供电频率，从而实现无级调速。特点：效率高，调速范围广，精度高，但成本较高。

传动系统设计选择合适的传动方式，如齿轮传动、皮带传动、链条传动等。设计传动机构，包括传动比、轴承、联轴器等。考虑传动系统效率、可靠性、安全性等因素。

电机节能方案采用高效率电机，减少能量损耗。优化电机控制策略，提高电机运行效率。合理配置电机传动系统，减少能量损失。

电机常见故障分析过载电机负荷过大，导致电机过热。过热电机温度过高，可能导致电机损坏。断路电机线路断开，导致电机无法启动。短路电机线路短路，可能导致电机过热。

电机维修与保养定期检查电机运行状况，及时发现和排除故障。定期清理电机内部灰尘，保持电机清洁。更换磨损部件，确保电机正常运行。

电机安全使用1使用前仔细阅读电机说明书，了解电机安全使用规范。2定期检查电机线路，确保线路完好无损。3不要在潮湿的环境中使用电机，防止触电事故。4不要超负荷运行电机，防止电机过热。

适用场合及应用举例1工业生产自动化生产线、机床等2家用电器洗衣机、冰箱、空调等3交通运输汽车、火车、飞机等4新能源风力发电机