电机及拖动基础-绪论

理量 F=Hl
（2）磁路的概念
磁通所通过的路 径称为磁路，一 个简单的磁路由 采用高导磁材料 的铁心和通电线 圈组成。
（3）磁路的基本定律
1）安培环路定律— —全电流定律
有电流流动的导体 的周围均会产生 磁场 。
∮Hdl=i=Ni=F
2）磁路的欧姆定律
B H NI
l


Hale Waihona Puke BdA系统：继电器→接触器控制系统 可控硅控制、PLC控制、 计算机控制等。
3.电力拖动系统与电机的关系
可实现遥控和自动控制
控制设备
电源
电动机
传动机构
工作机构
反馈装置
4.电机的主要类型
1）直流电机 直流发电机 直流电动机
2）交流电机 同步电动机 同步发电机 三相异步电动机 单相异步电动机
3）变压器 电力变压器 其他变压器
4）控制电机 直流、交流测速发电机 直流、交流伺服电动机 步进电动机 旋转变压器
5.本课程的性质
专业基础课 电器控制及PLC 自动控制原理 伺服系统 数控机床 等课程的基础
6.本课程的任务和学习方法
（1）任务：各类电机 基本原理 基本结构 运行特性
（2）重点：交流、直流电动机的机械特性、 起动、制动、调速原理及方法。
1.电机及拖动系统在国民经济中的作用
对国民经济的发展起着重要作用。 是电能转换和传输中的重要设备。 是最主要的驱动设备。
2.电机及电力拖动系统发展概况
电机：19世纪末，电动机逐渐代替蒸 汽机和水轮机； 解放后，我国有了电机生产 ： 30MW双水内冷发电机 36MVA大型电力变压器 无刷直流伺服电动机
5）电磁感应定律
①导体在交变磁场中

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电力拖动装置
电力拖动装置一般由电动机、传动机构、生产机 械、控制设备和电源等基本环节所组成。其中： （1）电动机 如异步电动机、直流电动机、同步 电动机等。 （2）传动机构 如齿轮传动、皮带传动、联轴器 传动、卷筒—钢绳传动等。 （3）生产机械 如泵与风机的叶轮、机床主轴、 轧钢机轧辊、卷扬机、电力机车等。 （4）控制设备 包括电气控制设备、控制电机等。
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我 们 身 边 的 电 机 （ ）
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我 们 身 边 的 电 机 （ ）
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我 们 身 边 的 电 机 （ ）
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一、电机的主要用途及分类
1. 电机的主要用途
⑴在发电厂，由原动机带动发电机旋转，发电机可以 输出交流电功率； ⑵输配电系统中，为了节省材料并减少输电线路损耗， 采用升压变压器，使交流发电机出口端的电压等级升高， 将电能进行远距离传输后，再采用降压变压器降低电压等 级，供用户使用； ⑶在用户端，电动机将电能转换成机械能，为生产 机械提供动力。 ⑷在电气传动控制系统中，广泛采用各种控制电机 实现指示、随动、反馈等控制。
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电力拖动装置基本环节图示
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电力拖动装置基本环节作用
电动机是一个机电能量转换元件，它把从电源输入 的电能转换为生产机械所需要的机械能。 传动机构则是用以传递动力，实现速度和运动方式 的变换。不同的传动方式，其使用场合不同、传动效率 不同、工作原理不同。 电力拖动装置中的生产机械作为电动机的负载，靠 传动机构将电动机轴上输出的机械功率传递给工作机构， 它是实现电力拖动能量传递的主体对象 。 控制设备的主要作用是，应用电力电子技术和计算 机控制技术，从对电动机的控制入手，实现对生产机械 运行特性的控制。控制系统的设计直接关系到电力拖动 装置运行的可靠性和生产过程的自动化水平。

行特性主要是反映电动机机械量输出之间关系的机械特性和发电 机输出电能质量的的外特性； ❖ 根据机械特性和负载的转矩特性讨论各类拖动系统的稳定性、起、 制动特性、各种调速方案等
0.3 课程的性质与任务
课程组成
《电机学》+《电力拖动基础》
课程性质 专业基础课
课程任务
❖ 各种类型的电机基本运行原理、结构、内部电磁 关系及其数学描述、机械性及外特性的分析与 计算
❖ 1829年亨利（Henry）制造了第1台实用的直流电 机；
❖ 1837年，直流电机真正成为商业化产品； ❖ 1887年特斯拉（Tesla）发明了三相异步电动机
❖电大机型发化展趋势
❖ 微型化 ❖ 新原理、新工艺、新材料的电机不断涌现
电力拖动系统的发展概况
• 成组拖动（即单台电机拖动一组机械） • 单电机拖动（即单台电机拖动单台机械） • 多电机拖动 (即单台设备中采用多台电机）
电机与拖动
刘锦波 山东大学 控制科学与工程学院
2006.11
--------绪论--------
图0.1 典型电力拖动系统的组成框图
电机的分类
电力拖动系统的分类
0.1 电机与电力拖动技术的发展概况
电机发展史
❖ 1820年，法拉第(Faraday) 提出电磁感应定律，并 组装了第1台直流电机样机；
❖ 各类电机拖动不同负载的起、制动与调速性能等
0.4 本课程的学习方法
❖ 以物理概念为主、工程计算为辅 ❖ 重点应掌握各类电动机的机械特性以及其与
生产机械配合时的起、制动方法与调速方案. ❖ 实验和仿真并重 ❖ 理论联系实际
0.4 本课程的学习内容
❖ 电机与拖动II（48学时）：
❖ 学习教材的第3、7、8、13章

电机和拖动基础
—电机与拖动—
电机与拖动基础
（李发海 王岩 清华大学出版社）
顾春雷
Tel:0515-3103939 E_mail:guclycit
盐城工学院电气与信息工程学院 电气工程系
17.08.2021
电机与拖动
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第1章 绪 论
1.1 课程性质
一、电机及电力拖动技术的发展概况
—电机与拖动—
电能是现代大量应用的一种能量形式。 电能的优点：生产和变换比较经济；传输和分配比较 容易；使用和控制比较方便等等。 效率高
❖ 在中小型电机和控制电机方而，亦自行设计和生产了 不少新系列电机。
❖ 由于生产上的需要，电机的新原理、新结构、新工艺、 新材料、新的运行方式和调试方面亦进行许多摸索、 研究和试验工作，取得了不少成就。
❖ 电机在制造上也向着大型、巨型发展。
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电机与拖动
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电力拖动系统：
—电机与拖动—
—电机与拖动—
基本磁化曲线
基本磁化曲线与起始磁化曲线的差别很小，磁路计算 时所用的磁化曲线都是基本磁化曲线
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❖ 与此同时由于电力电子学等学科的渗透，使电机这一 较为成熟的学科得到新的发展。
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我国电机工业的发展概况
—电机与拖动—
❖ 我国的电机制造工业在新中国成立后发生了巨大的变 化。
❖ 不仅建成了独立自主和完整的体系，而且有一些产品 已经达到或接近世界先进水平，就各种拖动系统中的 主要设备——电动机而言，近年来已生产了不少大型 的直流电动机、异步电动机和同步电动机；
电机与拖动
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—电机与拖动—
三、参考书