《工程学概论》课件

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1、电机与电器电机与电器学科主要涉及电机、电器及其它电磁与机电装置的理论、设计、制造、运行及控制规律。电机是一种用来进行电能与机械能相互转化的电磁装置，它的运行原理建立在电磁感应定律和电磁力定律基础上。虽然不同类型的电机具有不同的用途和性能，但是它们都是一种能量的转换装置，例如通过把煤、天然气、水力、风力等自然界中的储能转换成机械能后，电机再把机械能转换为电能；反之，电机也可将电能转换为机械能。电机电机的作用☆能源系统的关键设备发电机、电力变压器☆各领域中有特殊要求的动力装置机械加工、电力机车、农用收割机、抽水机、国防雷达天线、火炮控制系统、家用电器电机的分类按照电机的用途分类：l）

2、发电机——将机械能转换为电能。2）电动机——将电能转换为机械能。3）控制电机——作为控制系统的元件。4）变压器按照电机的电流类型分类：直流电机和交流电机交流电机可以分为同步电机和异步电机。1）同步电机——转子旋转速度等于同步速度。2）异步电机——作为电动机运行时，转子旋转速度较同步速度为小；作为发电机运行时，转子旋转速度较同步速度为大。按照电机的相数分类：单相电机多相电机如单相交流电机和最常见三相电机。引进600MW汽轮发电机发电机国产300MW汽轮发电机国产200MW汽轮发电机定子国产200MW汽轮发电机定子铁心现场运行的水轮发电机1）各行业广泛使用电动机电动机2）在高新技术领

3、域的新应用☆信息技术（雷达驱动）☆航天、航空、航海☆生物医学工程（多种医疗设备）历程1833年直流电机1885年异步电动机1889年三相系统电机发展历程及当前状况至今保留在美国麻省理工学院的由爱迪生发明的一种直流电动机☆汽发：消化引进，设计600MW☆700MW水发,三峡电站500kV输电线路以及相应的变压器500kV直流输电，西电东送运行中400MW燃气轮机联合循环机组☆引进建设600MW核电机组我国目前实际应用情况国内外与电机相关的研究领域☆精确模型研究☆新能源技术（风力发电，波浪发电，高速“电、热、冷”三联供机组）☆机电一体化(电机、电力电子与微电子结合)☆特殊新用途（电磁

4、发射，纳米电机）当前研究、开发与创新☆新能源技术--风力发电1、风力发电机组包含两大部分：风力机：将风能转换为机械能。发电机：将机械能转换为电能。2、风力机的组成：（1）风轮；（2）调速器或限速器：保持转速恒定或不超过规定值。（3）调向装置：使风轮对准风向。（4）传动机构（低速轴、高速轴、齿轮箱、连轴节、制动器等）；（5）塔架；3、风力发电机的并网情况：（1）大型风力发电机（1MW以上）采用并网运行。（2）中型风力发电机（几十千瓦至几百千瓦）采用并网运行，或者与其他发电装置并联互补运行。（3）小型风力发电机（10kW以下）采用直流发电系统并配合储能装置独立运行。4、风电的装机容量

5、：在2000年世界总量约1千万千瓦（107kW）。至1998年底，我国总量22万千瓦，仅占全国电网总容量的0.07%。主要分布在新疆、内蒙古、广东和浙江等（河北的张北风电厂装机容量约1万千瓦）。发电机组绝大部分是进口的。波浪能电站外景波浪能电站内景☆新能源技术--波浪发电☆特殊新用途（电磁发射，纳米电机）电磁发射技术超微电机与微型机器人技术人工心脏技术研究热点高效电动机微特电机风力发电机智能型电力电子变压器电器包括开关电器、变换电器、限制电器和组合电器电器广义上：凡是电气器具都可称为电器。凡是对电能的生产、输送、分配与应用起控制、调节、检测及保护等作用的电工器械。凡是根据外界指定

6、信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数或状态，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换及调节的电气设备。电器220v、380v：10kv:15-20km35kv:40-50km110kv:100km以上220kv:200-300km以上500kv、750kv、1000kv电器高压电器：额定电压3kv及以上低压电器：ac1000v及以下IECdc1500v及以下国际电工委员会ac1140v（1200v）及以下dc1500v（1650v）及以下（国标）电器配电电器：用于电能输送和分配断路器、熔断器、刀开关等控制电器：用于各种控制电路和控制系统接触器

7、、继电器等按钮、指示灯、电磁阀、插座、导线、电流表成套电器（动力配电箱等）电器发展解放后：全面仿苏、自行设计（60年代）、更新换代、技术引进（70-80年代）、跟踪国外新产品（90年代）可通信智能化方向发展：电子化、集成化、智能化、机电一体化。传统电器：高性能、高可靠、小型化、模数化、组合化、零部件通用化传统电器理论范畴电磁机构理论：电-力-运动电接触理论电弧理论电器发热和电动力理论继电器继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件