华北电力大学电机学87讲-概论

《华北电力大学电机学87讲-概论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、本学期《电机学》(1)主讲教师李永刚许伯强朱凌李俊卿办公：7522951lyg@ncepubd.edu.cn答疑地点：教1楼107主要内容1.了解电机的作用与电机学的任务2.掌握基本电磁定律3.掌握铁磁材料的磁化特性4.了解磁路的基本分析方法概论第一讲电机与电机学简介0.1电机与国民经济、日常生活的关系0.2电机发展历程及当前状况0.3电机学的教学目的及学习方法§0.1电机与国民经济、日常生活的关系☆电能系统的关键设备电能的生产——输送和分配——电能的消费发电———输配电———用电发电机———变压器———电动机电机学主要讲述包括四大机种：变压器：属于静止电机，可改变交流电能的电压，

2、甚至也可改变相数、频率及相位。2.同步电机3.异步电机4.直流电机发电机运行：机械能电能电动机运行：电能机械能同步机、异步机和直流机属于旋转电机范畴。电机的作用及主要类型电机是根据电磁感应定律和电磁力定律实现电能和机械能之间相互转换的机械电机的作用及主要类型电机的分类－按电流形式分类直流电机（Directcurrentmachine）－电机输入或输出的能量为直流电能。交流电机（Alternatingcurrentmachine）－电机输入或输出的能量为交流电能。主要包括：电机的作用及主要类型电机的分类－按用途分类变压器（Transformer）－将某一等级的交流电压与电流转变成另一

3、等级的交流电压与电流的静止电器。发电机（Generator）－将机械能转换成电能的旋转电机。电动机（Motor）－将电能转换成机械能的旋转电机。控制电机（Controllingmachine）－主要用途是为了执行某种控制任务，而不是为了传递能量。本书不作研究。如测速电机、光驱马达、机器人关节电机。电机的作用及主要类型小结注：发电机和电动机是同一电机的两种不同运行方式，其基本原理是一致的。0.1.1发电环节——各种发电机国产200MW汽轮发电机国产330MW汽轮发电机定子国产330MW汽轮发电机定子铁心国产600MW汽轮发电机20kV/500kV(220kV)500kV(220kV)

4、/110kV110kV/35kV35kV/10kV10kV/380V为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户，需要将发电机输出的20kV左右的电压升高。在我国，一般升高到220kV或500kV。为了输送一定大小的功率、采用高电压。0.1.2输配电环节——变压器连接发电机与电网的升压变压器(检修中)连接发电机的封闭母线与电网相连的高压出线端配电变压器0.1.3用电环节——各种电动机各行业广泛使用鼠笼异步电动机电动机，作为原动机拖动各类机械设备。应用广泛，在电力系统全部负荷中，所占比例超过60%。电磁(滑差)调速电动机新型稀土永磁节能电机高速异步电机(6000-90000,体积小,精

5、度高)航天航空航海领域，生物医学领域……特殊新用途（电磁发射，纳米电机等）军事领域，电磁发射技术智能自动化领域，超微电机与微型机器人技术信息领域，雷达驱动§0.2电机发展历程及当前状况1821年法拉第发现载流导体在磁场中受力的想象1831年法拉第发现电磁感应定律1832年出现直流电机1885年出现异步电动机1889年出现三相系统，并制造出三相异步电动机0.2.1和电机发展相关的历程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0.2.2我国目前实际应用情况☆汽发：消化引进，设计600MW,1000MW☆700MW水发,三峡电站500kV输电线路以及相应的变压器500kV直

6、流输电，西电东送运行中☆引进建设1000MW等级核电机组400MW燃气轮机联合循环机组0.2.3当前研究、开发与创新1）国内外与电机相关的研究领域☆新要求：安全、可靠、经济、环保☆新能源技术：风力发电，波浪发电等☆机电一体化：电机、电力电子、信息技术、微电子结合☆节能电机与电机的节能控制☆特殊新用途（电磁发射，纳米电机）风力发电☆新能源技术波浪发电波浪能电站外景波浪能电站内景在国家自然科学基金网站www.nsfc.gov.cn输入搜索词“电机”、“发电机”、“变压器”等获取目前项我校正在承担的国家自然科学基金项目。选择“信息检索”，进入“项目查询”2）电机领域我校正在研究的项目举例

7、电机领域新的研究方向伴随计算机技术、自动控制技术、电力电子技术以及永磁、超导、纳米等新材料技术的飞速发展，电机研究领域也取得诸多卓越成果。高性能的新型电机不断涌现。开关磁阻电机、（超）高速电机、（超）大容量发电机。高性能的异步电动机调速系统，变频调速、串级调速。电机状态监测与故障诊断。在线监测电机相关运行参数（如电压、电流、磁通、转速、温度、振动、噪声、局部放电），并采用适当方法评估电机当前运行状态；若处于故障状态，则确定故障类型、发生部位、严重程度及发展趋势。☆掌握