電機與拖動基礎

緒論2電機的分類

3電機的應用電能生產——由同步發電機生產；高壓輸電——由升壓變壓器將發電機發出的電壓升高到輸電電壓再輸送；降壓用電——由降壓變壓器將輸來的高壓電降為所需低電壓，供給用電設備；生產機械的拖動——由各種電動機或電力拖動系統實現；控制系統中的信號轉換——由各種控制電機完成。4本教材內容

“電機與拖動基礎”課程是把“電機學”和“電力拖動基礎”兩門課整合為一門課。本教材以電力拖動系統中應用最廣泛的電機和電力拖動為重點，從使用的角度介紹交、直流電機、變壓器、控制電機的基本結構、工作原理、主要工作特性以及電力拖動系統的運行特性等。5課程性質本課程屬專業技術基礎課，學習過程中要用到《高等數學》、《大學物理》、《電路》等課程的知識。本課程雖是基礎課，但又具有專業性質，講授的內容是電機方面非常具體、實際的問題。因此，課程的特點是理論性強，實踐性也強。6教學目的

本課程的教學目的是，通過課程的學習,使學生掌握常用交、直流電機及變壓器的基本結構、工作原理、運行性能和實驗方法；了解交直流電力拖動的基礎知識，掌握他勵直流電動機啟動、制動及調速等各種運行狀態的靜動態特性和參數計算；掌握異步電動機特性分析、啟動、制動方法和交流電動機常用調速方法；學會選擇電動機容量的方法。7學習方法1首先，學習中應注意，在實際運行著的電機中，電、磁、力、熱等物理定律同時起作用，互相制約，分析解決這種復雜問題時，往往需要忽略一些次要矛盾，抓住主要矛盾加以解決，只要所得結果正確，引起的誤差在允許的范圍內，這在工程上是允許的，這與以前所學課程中解決問題理想化、單一化有很大區別，學習時需有足夠的認識。8學習方法2其次應注意，本課程的動力用電機包括變壓器及各種電動機等，種類繁多，各具特性，但就其內部電磁關系耦合過程和機電能量轉換關系，仍有其內在聯系。他們的基本工作原理都是建立在電磁感應定律和電磁力定律基礎上的；他們的能量轉換都是以磁場為媒介，其電磁關系可抽象為電路參數，得出基本方程式和等值電路，這是共性方面。9學習方法2在學習中應將各種電機的相似性有機地統一起來，注意課程內容的內在聯系，形成學習本課程鮮明的主線，只要學好了變壓器，對交流機和直流機的內容就比較容易掌握了。10學習方法3

最后應注意，理論聯系實際，注重做好本課程開設的相關實驗，立足于學會使用各類電機，在實驗中學習解決實際問題的方法，注意培養解決工程實際問題的能力。11基本瘦電磁斃定律學習束本課蔥過程宜中常特要用銷到的啄基本押電磁偷定律類有：全電齡流定濫律、畜磁路惱歐姆包定律墨、電馬磁力為定律苗、電塵磁感應定滴律、跟基爾間霍夫怖電流致定律按和電焦壓定錫律等閉。12（1首）電籠路定災律①電路臘歐姆忘定律流過丙電阻R(r仆es男is競ta罪nc家e)的電榜流I(c夜ur你re冒nt譜)大小造與電位阻兩洋端的狐電壓U(v甚ol黃ta腸ge編)成正布比，嶼與電左阻R的大霜小成陣反比僻，即法有13（1桑）電本路定嗎律②基爾屬霍夫艷第一狀定律電路匯中任家意節踏點的溪電流控的代惜數和湯等于固零，凝即有③基爾吃霍夫值第二但定律對電懲路中駛任一永回路府，電搞壓降本的代坦數和先等于紛電動朗勢(e便mf暢)的代豎數和層，即痛有14（2倉）電涌磁感翅應定推律一匝經數(t懼ur熄n)為N的線砌圈(w左in秩di項ng柄)，在答變化翠的磁場中成產生尋的感濫應電到動勢e(i陷nd仰uc吧e罩el疫ec排tr拴om荷ot蛾iv核e吉fo綁rc舌e)的大貧小與回線圈私匝數N和線柴圈所腦交鏈威的磁態通(t陜he比m拍ag羊nt截icfl些ux柄)對時施間的挪變化處率dF/dt成正錫比，型當感希應電仁動勢摟正方向與芬產生祥它的脂磁通探正方每向符脾合右己手螺各旋定填則時富，則何有15（3隱）全襯電流督定律磁場躲中沿側任一書閉合鐮回路圣的磁疲場強努度H(t巾hema寒gn救et孟ic敢f葛ie念ld戀i橡nt末en謠si搬ty氧)的線刃積分飄等于步該閉竿合回睛路所包圍煎的所駝有導弊體電鑒流的持代數休和，身即有16（4袋）電載磁力監定律載流融導體蘇在磁六場中競受到墊力的顫作用京，當掛磁場蚊與導體并相互旗垂直陳作用慎時，潤作用柜在載跨流導燙體的規電磁袖力為17（5竊）磁修路定優律①磁路冷基爾皇霍夫枝第一冰定律在磁泊路(m咱ag籮ne閥ti音c癢ci毛rc塑ui槽t)中根茫據磁偶通的辭連續啞性可得：片穿入弄任一續閉合酬面的震磁通餓必等懇于穿母出該商閉合觀面的磁通袋，即溝磁路追中通肯過任濱何閉恐合面森上的蔑磁通管的代促數和等于謝零，雨則有上式兆中一澆般將執穿出孟閉合蘿面的抹磁通融取正趟號，駱穿入閉合女面的維磁通事取負捎號。18（5繡）磁禮路定叫律②磁路芒基爾遷霍夫佩第二蛙定律根據婚麥克膝斯韋蠶方程課可得滅出：版在閉秧合的雙磁路遷中，各段對磁壓懲降的狗代數恥和等倆于閉蔥合磁白路中腳磁動鑼勢(m世mf潑)的代數甲和，僵即有上式規中，H——磁場戰強度蒸，A/即m；L——各段啦磁路從的長度母，m；N——線積槐分線轟路所贈包圍袖的導醒體數蝦；I——每根限導體繳所流羞過的尾電流盼，A。19（5毯）磁和路定肯律③磁路殃歐姆救定律在無鉤分支禮的磁護路中夕，磁采通F與磁毀動勢F大小濃成正比，稀與磁冠路中達的總本磁阻Rm(t泛ot主al燥r繞el追uc是ta診nc桂e)的大綁小成反比坊，即汁有上式萍中，Rm——磁路攔的總泊磁阻糖，1/夠H。20磁路終與電壯路對峰比表21電機脾中鐵領磁材認料的去特點（1）磁伴化曲詠線(m歉ag奮ne西ti寒za鑰ti豬on淚c握ur太ve礙)鐵磁思材料符具有燃如下特震點：它的歡磁化多曲線爹具有飽債和性遙，磁匠導率μFe不是喘常數時，且披隨H變化而變翁化。22電機腐中鐵鞠磁材班料的屑特點（2）磁雪滯回生線(t泡he歡h撞ys滅te蓬re部si柔s陽lo龍op夠)不同砍的鐵洋磁物偶質其桶磁滯回線燙寬窄建是不暑同的獄，當牲鐵磁材料透的磁臟滯回捧線較錘窄時撐，可用它顛的平杏均磁仁化曲陶線，敲即基本磁隔化曲戒線進新行計獻算（示如圖3曲線3所示充）。23電機返中鐵嘆磁材燦料的繳特點根據套磁滯眠回線凳形狀乘的不蓬同，迎鐵磁暢材料福可分蘭為硬磁材爐料(h舍ar滿d臥ma倒gn淺et程ic管m旦at乎er高ia晝l)和軟橡磁材丑料(s數of陶tma籮gn怎et騾ic司m舌at避er躺ia著l)。硬磁假材料茅的磁態滯回絕線胖西寬，象剩磁囑、矯睛頑力謙大，如鎢未鋼、靠鈷鋼磚、鎳澆鋁鈷貍合金貧、釹悠鐵硼襖等。慘一般旋用來制造見永久袋磁鐵膏。24電機括中鐵柱磁材鄰料的夕特點軟磁炊材料柏的磁貿滯回擴線瘦值窄，茶剩磁磚、矯鉤頑力吧小，如硅傾鋼片擋、鑄派鋼等挎。由跪于電刷機鐵碼心采智用軟少磁材暑料制成，妄其磁走滯回句線瘦副窄，沸在進褲行磁乏路計籠算時聚，為充了簡化計綁算，安不考負慮磁威滯現烈象，魂而用框基本傷磁化機曲線桌來表示B與H之間昌的關館系，耳故通殖常所寒講的霜鐵磁高材料警的磁淋化曲線斥是指尿基本鹽磁化哭曲線融。25電機字中鐵被磁材拿料的輝特點（3）交具流磁拆路中冷的鐵膝心損叢耗(c眨or姨e摸lo甲ss變)交流許磁路側中存痰在著昏鐵心退損耗棒，鐵鮮心損敘耗又先分為磁滯咱損耗(h瞧ys貌te壺re行si妙s君lo厘ss獎)和渦惠流損襪耗(e頁dd班y-浪cu踏rr艷en烏tlo糞ss滋)。26電機充中鐵良磁材鴨料的稀特點①磁滯安損耗鐵磁過材料茶在交常變的側磁場襲中反及復磁鎖化，篇磁疇(d尿om濃ai顏ns巴)間相蹄互摩位擦，糠產生睬損耗漁，這伯種損注耗稱付為磁滯損畜耗。挎磁滯碧損耗協與交慘變磁恒場的摘頻率f、鐵楚心的課體積V、磁陣滯回咳線的誕面積踐成正弄比。27電機收中鐵尚磁材搶料的洲特點磁滯蒙損耗菜功率惡可用使下式氏表示冶：式中辜，kh——磁滯毒損耗隱系數傍，它翁的大類小取退決于宿材料性質史；對妄一般侄電工濤鋼片n=1新.6～2.統3；f——磁通招交變頻率朵；Bm——磁通蒼密度辛的最撇大值鮮。28電機流中鐵蹈磁材止料的瀉特點②渦流具損耗鐵心躁是有促阻值勿的，肢當磁黃通交享變時題，鐵憐心中煮就會感應誼交變騾的電植動勢傭，在艙導電遣的鐵備心中憐就會腿產生遷環流