電機的作用、電機學(xué)的任務(wù)和鐵磁特性

1、電機的作用、電機學(xué)的任務(wù)和鐵磁特性主要內(nèi)容1. 了解電機的作用與電機學(xué)的任務(wù)2. 掌握基本電磁定律3. 掌握鐵磁材料的磁化特性4. 了解磁路的基本分析方法 概 論第一講 電機與電機學(xué)簡介 0.1 電機與國民經(jīng)濟、日常生活的關(guān)系 0.2 電機發(fā)展歷程及當(dāng)前狀況 0.3 電機學(xué)的教學(xué)目的及學(xué)習(xí)方法電機與國民經(jīng)濟、日常生活的關(guān)系 電能系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備電能的生產(chǎn)輸送和分配電能的消費 發(fā)電輸配電 用電 發(fā)電機變壓器電動機電機學(xué)主要講述包括四大機種：變壓器：屬于靜止電機，可改變交流電能的電壓，甚至也可改變相數(shù)、頻率及相位。2.同步電機3.異步電機4.直流電機發(fā)電機運行：機械能 電能電動機運行：電能 機械能同

2、步機、異步機和直流機屬于旋轉(zhuǎn)電機范疇。 電機的作用及主要類型 電機是根據(jù)電磁感應(yīng)定律和電磁力定律實現(xiàn)電能和機械能之間相互轉(zhuǎn)換的機械電機的作用及主要類型 電機的分類按電流形式分類直流電機（Direct current machine）電機輸入或輸出的能量為直流電能。交流電機（Alternating current machine）電機輸入或輸出的能量為交流電能。主要包括：電機的作用及主要類型 電機的分類按用途分類變壓器（Transformer）將某一等級的交流電壓與電 流轉(zhuǎn)變成另一等級的交流電壓與電流的靜止電器。發(fā)電機（Generator）將機械能轉(zhuǎn)換成電能的旋轉(zhuǎn)電機。電動機（Motor）將電能

3、轉(zhuǎn)換成機械能的旋轉(zhuǎn)電機。控制電機（Controlling machine）主要用途是為了執(zhí)行某種控制任務(wù)，而不是為了傳遞能量。本書不作研究。如測速電機、光驅(qū)馬達、機器人關(guān)節(jié)電機。電機的作用及主要類型 小結(jié)注：發(fā)電機和電動機是同一電機的兩種不同運行方式，其基本原理是一致的。0.1.1 發(fā)電環(huán)節(jié)各種發(fā)電機 國產(chǎn)200MW汽輪發(fā)電機國產(chǎn)330MW汽輪發(fā)電機定子國產(chǎn)330MW汽輪發(fā)電機定子鐵心 國產(chǎn)600MW汽輪發(fā)電機20kV/500kV(220kV) 500kV(220kV)/110kV 110kV/35kV 35kV/10kV 10kV/380V 為了把發(fā)電廠發(fā)出的電力輸送到四面八方的用戶，需要將

4、發(fā)電機輸出的 20 kV 左右的電壓升高。在我國，一般升高到 220kV或500kV。為了輸送一定大小的功率、采用高電壓。 0.1.2 輸配電環(huán)節(jié)變壓器配電變壓器0.1.3 用電環(huán)節(jié)各種電動機各行業(yè)廣泛使用鼠籠異步電動機 電動機，作為原動機拖動各類機械設(shè)備。 應(yīng)用廣泛，在電力系統(tǒng)全部負荷中，所占比例超過60%。電磁(滑差)調(diào)速電動機高速異步電機(6000-90000,體積小,精度高) 航天航空航海領(lǐng)域，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 特殊新用途（電磁發(fā)射，納米電機等）軍事領(lǐng)域，電磁發(fā)射技術(shù)智能自動化領(lǐng)域，超微電機與微型機器人技術(shù)信息領(lǐng)域，雷達驅(qū)動0.2 電機發(fā)展歷程及當(dāng)前狀況1821年 法拉第發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體在磁場

5、中受力的想象1831年 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律 1832年 出現(xiàn)直流電機1885年 出現(xiàn)異步電動機1889年 出現(xiàn)三相系統(tǒng)，并制造出三相異步電動機0.2.1 和電機發(fā)展相關(guān)的歷程 至今保留在美國麻省理工學(xué)院 的由愛迪生發(fā)明的一種直流電動機 0.2.2 我國目前實際應(yīng)用情況 汽發(fā)：消化引進，設(shè)計600MW,1000MW 700MW水發(fā), 三峽電站 500kV輸電線路以及相應(yīng)的變壓器 500kV直流輸電，西電東送運行中 引進建設(shè) 1000MW等級核電機組 400MW燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)機組0.2.3 當(dāng)前研究、開發(fā)與創(chuàng)新1）國內(nèi)外與電機相關(guān)的研究領(lǐng)域 新要求：安全、可靠、經(jīng)濟、環(huán)保 新能源技術(shù)：風(fēng)力發(fā)

6、電，波浪發(fā)電等 機電一體化：電機、電力電子、信息技術(shù)、 微電子結(jié)合 節(jié)能電機與電機的節(jié)能控制 特殊新用途（電磁發(fā)射，納米電機）風(fēng)力發(fā)電 新能源技術(shù)波浪發(fā)電波浪能電站外景 波浪能電站內(nèi)景 在國家自然科學(xué)基金網(wǎng)站輸入搜索詞“電機”、“發(fā)電機”、“變壓器”等獲取目前項我校正在承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項目。 選擇 “信息檢索”，進入 “項目查詢” 2）電機領(lǐng)域我校正在研究的項目舉例電機領(lǐng)域新的研究方向 伴隨計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)以及永磁、超導(dǎo)、納米等新材料技術(shù)的飛速發(fā)展，電機研究領(lǐng)域也取得諸多卓越成果。 高性能的新型電機不斷涌現(xiàn)。開關(guān)磁阻電機、（超）高速電機、（超）大容量發(fā)電機。 高性能

7、的異步電動機調(diào)速系統(tǒng)，變頻調(diào)速、串級調(diào)速。 電機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。在線監(jiān)測電機相關(guān)運行參數(shù)（如電壓、電流、磁通、轉(zhuǎn)速、溫度、振動、噪聲、局部放電），并采用適當(dāng)方法評估電機當(dāng)前運行狀態(tài)；若處于故障狀態(tài)，則確定故障類型、發(fā)生部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢。 0.3 電機學(xué)的教學(xué)目標(biāo)及學(xué)習(xí)方法 掌握知識，培養(yǎng)能力與提高素質(zhì)并重， 千方百計使每個同學(xué)都取得好成績， 包括當(dāng)前看得見的成績與實實在在長遠受益！電機學(xué)的教學(xué)目標(biāo)知識、能力與素質(zhì)三豐收電機學(xué)的特點：1、 專業(yè)基礎(chǔ)課2 、綜合性比較強電機學(xué)的學(xué)習(xí)方法 抓住一個關(guān)鍵，三個環(huán)節(jié)，找出問題，及時解決關(guān)鍵：聽課與自主學(xué)習(xí)緊密結(jié)合(不遲到,不缺課)；1）理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)：熟悉教材，多媒體課件，及時獨立完成作業(yè)。 投入科研實踐,爭取突出成績