电机与拖动基础前言.ppt

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1、电机与拖动基础电机与拖动基础0-0-1 1讲课教师讲课教师饶浩彬饶浩彬电机与拖动基础电机与拖动基础多媒体课件多媒体课件 本本CAI课件编写参考了大量教材，尤其课件编写参考了大量教材，尤其是东华大学信息科学与技术学院宋立群是东华大学信息科学与技术学院宋立群老师和长安大学信息工程学院编写的老师和长安大学信息工程学院编写的电机与拖动基础的多媒体课件。其电机与拖动基础的多媒体课件。其中采用了部分图片和动画。中采用了部分图片和动画。课件由赵涛课件由赵涛老师制作完成老师制作完成，饶浩彬老师在此基础上饶浩彬老师在此基础上作了部分补充及修改作了部分补充及修改。在此一并感谢！。在此一并感谢！0-0-2 2讲课教

2、师讲课教师饶浩彬饶浩彬绪论1.电机电机2.电力拖动电力拖动3.课程说明课程说明和和内容简介内容简介0-0-3 31 电机电机电能电能现代社会主要的能源应用形式现代社会主要的能源应用形式 0-0-4 4电能易于转换、传输、分配和控制电能易于转换、传输、分配和控制电能的生产和使用中，电机起着重要的作用。电机有发电机和电动机之分。火电厂：以汽轮机拖动发电机生产电能，以煤为燃料。核电厂：以汽轮机拖动发电机生产电能，以核能为动力。水电厂：以水轮机拖动发电机生产电能，以水的位能为动力。1 电机电机电能电能现代社会主要的能源应用形式现代社会主要的能源应用形式 0-0-5 5电能易于转换、传输、分配和控制电能

3、易于转换、传输、分配和控制宝钢电厂宝钢电厂宝钢电厂宝钢电厂葛洲坝水利枢纽工程葛洲坝水利枢纽工程葛洲坝水利枢纽工程葛洲坝水利枢纽工程0-0-6 6简单的电力系统示意图简单的电力系统示意图0-0-7 70-0-8 81.2 电机电机电机电机:是以电磁感应和电磁力定律为基本工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作原理进行电能的传递或机电能量转换的机械机械。电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制等电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制等电动机：电动机：电动机：电动机：电能电能电能电能 机械能机械能机械能机械能发电机：机械能发电机：机械能发电机：机械能发电机：机械能

4、电能电能电能电能变压器：变压器：变压器：变压器：U U1 1交流电能交流电能交流电能交流电能 U U2 2交流电能交流电能交流电能交流电能0-0-9 91.3 电机的分类：电机的分类：0-0-10101.3 电机的分类：电机的分类：另一类广泛应用于各种自动控制系统中的控制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，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、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。高精度和快速响应等性能。电机按不同的功能可分为：作为电机按不同的功能可分为：作为动力设备

5、动力设备用的用的和作为和作为控制元件控制元件用的两大类，如电机分类图所示用的两大类，如电机分类图所示 普通电机的主要任务是能量转换，主要问题是普通电机的主要任务是能量转换，主要问题是如何提高能量转换的效率。如何提高能量转换的效率。0-0-1111 直流发电机 直流 直流电动机动力设备类 异步电动机 旋转电机 同步电动机 电机 交流 同步电机 同步发电机 变压器 调相机控制电机 电机分类图电机分类图电机分类图0-0-1212发电机变压器交流电动机0-0-1313轧钢机数控机床冶金工业电解铝1 1）一般工业）一般工业1.4 电机的应用电机的应用0-0-1414电机广泛应用于社会电机广泛应用于社会生

6、产的各个部门和社生产的各个部门和社会生活的各个方面会生活的各个方面2）交通运输交通运输1.4 电机的应用电机的应用0-0-15153 3）家用电器）家用电器1.4 电机的应用电机的应用0-0-1616电机的应用电机的应用电能生产电能生产由同步发电机生产；由同步发电机生产；高压输电高压输电由升压变压器将发电机发出由升压变压器将发电机发出的电压升高到输电电压再输送；的电压升高到输电电压再输送；降压用电降压用电由降压变压器将输来的高压由降压变压器将输来的高压电降为所需低电压，供给用电设备；电降为所需低电压，供给用电设备；生产机械的拖动生产机械的拖动由各种电动机实现；由各种电动机实现；控制系统中的信号

7、转换控制系统中的信号转换由各种控制电由各种控制电机完成。机完成。0-0-1717(1)现代控制技术的使用，使电机具有更良现代控制技术的使用，使电机具有更良好的特性好的特性(2)电机已成为各种机电系统中一种极为重电机已成为各种机电系统中一种极为重要的元件要的元件(3)电力电子学、计算机、电机学和控制论电力电子学、计算机、电机学和控制论结合而发展成的新学科结合而发展成的新学科1.5 新型电力传动新型电力传动0-0-1818电机的发展方向电机的发展方向同步发电机定子同步发电机定子同步发电机定子同步发电机定子各种微电机各种微电机各种微电机各种微电机0-0-19192电力拖动电力拖动 用电机拖动生产机械

8、完成一定的生产任务用电机拖动生产机械完成一定的生产任务 大型车床大型车床大型车床大型车床磁磁悬浮悬浮悬浮悬浮列车列车0-0-2020电力拖动的优点电力拖动的优点(1)电动机效率高，运行经济电动机效率高，运行经济(2)电动机具有各种良好的特性，且种类和电动机具有各种良好的特性，且种类和规格繁多，能很好地满足不同生产机械规格繁多，能很好地满足不同生产机械的需要的需要(3)电力拖动易于操作和控制，可以实现自电力拖动易于操作和控制，可以实现自动控制和远距离控制，还能较好地满足动控制和远距离控制，还能较好地满足控制精度的要求控制精度的要求0-0-2121拖动技术演变拖动技术演变(1)(1)成组拖动成组拖

9、动成组拖动成组拖动(2)(2)单电动机拖动系统单电动机拖动系统单电动机拖动系统单电动机拖动系统(3)(3)多电动机拖动系统多电动机拖动系统多电动机拖动系统多电动机拖动系统采用电气控制线路及装置采用电气控制线路及装置采用电气控制线路及装置采用电气控制线路及装置继电器继电器继电器继电器-接触器自动控制系统接触器自动控制系统接触器自动控制系统接触器自动控制系统实现各电动机间的转速关系保持恒定实现各电动机间的转速关系保持恒定实现各电动机间的转速关系保持恒定实现各电动机间的转速关系保持恒定电动机间互相联锁电动机间互相联锁电动机间互相联锁电动机间互相联锁,维持某一参数在允许范围内维持某一参数在允许范围内维

10、持某一参数在允许范围内维持某一参数在允许范围内0-0-2222电力拖动的现状与发展趋势电力拖动的现状与发展趋势现状：现状：现状：现状：(1)(1)(1)(1)电力拖动现已取代了其他拖动形式电力拖动现已取代了其他拖动形式电力拖动现已取代了其他拖动形式电力拖动现已取代了其他拖动形式(2)(2)(2)(2)当代科学和技术的新成果广泛地应用于电力拖当代科学和技术的新成果广泛地应用于电力拖当代科学和技术的新成果广泛地应用于电力拖当代科学和技术的新成果广泛地应用于电力拖动系统之中动系统之中动系统之中动系统之中发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势:(1)(1)(1)(1)用交流电力拖动取代直流电力拖动用交流电力

11、拖动取代直流电力拖动用交流电力拖动取代直流电力拖动用交流电力拖动取代直流电力拖动(2)(2)(2)(2)从节能的角度改造电力拖动系统从节能的角度改造电力拖动系统从节能的角度改造电力拖动系统从节能的角度改造电力拖动系统(3)(3)(3)(3)继续用新技术不断提高电力拖动系统的性能和继续用新技术不断提高电力拖动系统的性能和继续用新技术不断提高电力拖动系统的性能和继续用新技术不断提高电力拖动系统的性能和完善系统功能完善系统功能完善系统功能完善系统功能(4)(4)(4)(4)通过系统集成和技术融合，组成综合自动化系通过系统集成和技术融合，组成综合自动化系通过系统集成和技术融合，组成综合自动化系通过系统

12、集成和技术融合，组成综合自动化系统，以进一步提高生产效率统，以进一步提高生产效率统，以进一步提高生产效率统，以进一步提高生产效率0-0-2323电力传动自动化控制系统电力传动自动化控制系统(1)1)采用计算机控制的生产过程自动化系统采用计算机控制的生产过程自动化系统采用计算机控制的生产过程自动化系统采用计算机控制的生产过程自动化系统(2)(2)提高加工精度与工作速度提高加工精度与工作速度提高加工精度与工作速度提高加工精度与工作速度(3)(3)快速启动、制动以及逆转快速启动、制动以及逆转快速启动、制动以及逆转快速启动、制动以及逆转(4)(4)实现在很宽范围内调速及整个生产过程实现在很宽范围内调速

13、及整个生产过程实现在很宽范围内调速及整个生产过程实现在很宽范围内调速及整个生产过程自动化等自动化等自动化等自动化等0-0-24240-0-25253.1课程说明课程说明课程课程内容简介内容简介3.3课程学习方法课程学习方法3 课程说明和内容简介课程说明和内容简介0-0-26261.课程性质和目的课程性质和目的 性质：性质：性质：性质：本课程是自动化、电气工程专业的专业基础课，本课程是自动化、电气工程专业的专业基础课，本课程是自动化、电气工程专业的专业基础课，本课程是自动化、电气工程专业的专业基础课，基本概念多基本概念多基本概念多基本概念多，电磁力关系复杂电磁力关系复杂电磁力关系复杂电磁力关系复

14、杂 目的目的目的目的：通过本课程的学习，使学生掌握常用交、直流通过本课程的学习，使学生掌握常用交、直流通过本课程的学习，使学生掌握常用交、直流通过本课程的学习，使学生掌握常用交、直流电机及变压器的基本结构、工作原理、运行性能和实电机及变压器的基本结构、工作原理、运行性能和实电机及变压器的基本结构、工作原理、运行性能和实电机及变压器的基本结构、工作原理、运行性能和实验方法；掌握电动机的特性分析的方法，为后续专业验方法；掌握电动机的特性分析的方法，为后续专业验方法；掌握电动机的特性分析的方法，为后续专业验方法；掌握电动机的特性分析的方法，为后续专业基础课和专业课的学习打好必要的基础。基础课和专业课

15、的学习打好必要的基础。基础课和专业课的学习打好必要的基础。基础课和专业课的学习打好必要的基础。3.1 课程说明课程说明电路分析电子技术基础大学物理电机与拖动基础电力拖动自动控制系统2.和其他课程的关系和其他课程的关系0-0-27273.2 课程内容简介课程内容简介掌握常用交直流电机及变压器的掌握常用交直流电机及变压器的掌握常用交直流电机及变压器的掌握常用交直流电机及变压器的基本理论基本理论基本理论基本理论;掌握分析电动机掌握分析电动机掌握分析电动机掌握分析电动机机械特性机械特性机械特性机械特性及各种及各种及各种及各种运转状态运转状态运转状态运转状态的基本的基本的基本的基本理论理论理论理论;掌握

16、电力拖动系统中电动机各种掌握电力拖动系统中电动机各种掌握电力拖动系统中电动机各种掌握电力拖动系统中电动机各种调速方法调速方法调速方法调速方法的基本的基本的基本的基本原理原理原理原理;掌握电机与电力拖动系统的基本掌握电机与电力拖动系统的基本掌握电机与电力拖动系统的基本掌握电机与电力拖动系统的基本实验方法实验方法实验方法实验方法与技能，与技能，与技能，与技能，并具有熟练的并具有熟练的并具有熟练的并具有熟练的运算能力运算能力运算能力运算能力;了解电机与电力传动技术今后的发展方向了解电机与电力传动技术今后的发展方向了解电机与电力传动技术今后的发展方向了解电机与电力传动技术今后的发展方向.本课程是以电力

17、拖动系统中应用最广泛的电机及其电力拖动本课程是以电力拖动系统中应用最广泛的电机及其电力拖动为重点，从使用的角度介绍交、直流电机、变压器等的基本为重点，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。即强调基结构、工作原理、主要工作特性以及运行特性等。即强调基本原理，又突出其实用性。本原理，又突出其实用性。要求：要求：要求：要求：3.3 课程学习方法课程学习方法1.注意共性问题注意共性问题 电机种类繁多，各具特性，但就其内部电机种类繁多，各具特性，但就其内部电磁关系的耦合过程和机电能量的转换关电磁关系的耦合过程和机电能量的转换关系，仍有其内在联系。系，仍有

18、其内在联系。他们的基本他们的基本工作原理工作原理都是建立在电磁感应都是建立在电磁感应定律和电磁力定律基础上的；定律和电磁力定律基础上的；他们的他们的能量转换能量转换都是以磁场为媒介，其电都是以磁场为媒介，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。式和等值电路，这是共性方面。3.3 课程学习方法课程学习方法2.注意课程主线注意课程主线 在学习中应将变压器、交流电机、直流在学习中应将变压器、交流电机、直流电机的电机的相似性相似性有机地统一起来，注意课程内有机地统一起来，注意课程内容的容的内在联系内在联系，形成学习本课程鲜明的主，形成学习

19、本课程鲜明的主线，只要学好了变压器，对交流机和直流机线，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。的内容就比较容易掌握了。3.3 课程学习方法课程学习方法3.注意理论联系实际注意理论联系实际 理论联系实际，注重做好本课程开设的理论联系实际，注重做好本课程开设的相关实验相关实验，立足于学会使用各类电机，在实，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。决工程实际问题的能力。教材及参考资料教材及参考资料 11王毓东编电机学上、下王毓东编电机学上、下王毓东编电机学上、下王毓东编电机学上、下 浙江大学出版浙江大学出版浙江大学出版浙江大学出版22顾绳谷编电机及拖动基础机械工业出版顾绳谷编电机及拖动基础机械工业出版顾绳谷编电机及拖动基础机械工业出版顾绳谷编电机及拖动基础机械工业出版社社社社33汤天浩编电机及拖动基础机械工业出版汤天浩编电机及拖动基础机械工业出版汤天浩编电机及拖动基础机械工业出版汤天浩编电机及拖动基础机械工业出版社社社社 44550-0-3232教材教材：电机与拖动基础（第电机与拖动基础（第3版）版）.李发海、王岩编李发海、王岩编著著.清华大学出版社，清华大学出版社，2005年8月参考资料参考资料：