第一章导论new

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1、电机学第一章导论电机的定义电机的分类及作用世界及我国电机发展简史及趋势电机中的基本电磁关系电机中的铁磁材料特性磁路基本定律及计算方法电机的机电能量转换过程电机：依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量转换和信号传递与转换的装置什么是电机？泛指所有实施电能生产、传输、使用和电能特性变换的机械或装置1.1电机的定义1.2电机的分类及作用电机变压器旋转电机直流电机交流电机异步电机同步电机电机发电机控制电机变压器等电动机1.2电机的分类及作用电机电能的生产、传输和分配控制系统和智能化装置的重要元件驱动生产机械和装置发电机、变压器

2、电动机控制电机1.3世界及我国电机发展简史及趋势1799年，意大利物理学家伏特/AlessandroVolta证明不同金属泡浸盐水中可以产生电；例如铜和锌，他用该法制造第一个连续可控的电源。H.Davy利用它发现钠钾钙镁等元素．In1831(1821)MichaelFaradaydiscoveredelectromagneticinduction.Heproposedanumberofconceptstohelpexplainhowmagnetismcouldproduceelectricity.Themostimpor

3、tantofthesewastheideaofmagnetic"linesofforce".Anelectriccurrentwasproduced,Faradaysuggested,whenaconductorpassedacrosstheselinesofforce.Furthermore,itseemedthatthedirectionandstrengthofthecurrentdependedinthedirectionandspeedoftherelativemotionoftheconductorandth

4、elinesofforce.Thisturnedouttobeoneofthemostpowerfulideasinallelectricalscience,thoughitstruepowerwasonlyrealizedbyJamesClerkMaxwellmorethanthirtyyearslater.1.3世界及我国电机发展简史及趋势1833年，诞生第一台永久磁铁励磁的直流电动机；从此电机在人间生根、发芽,以优异的能量转换机制，向大自然攫取能量供人类使用；1845年，电磁铁代替永久磁铁，用于直流电动机励磁；18

5、60年，法国人G.Plante向法国科学院送交铅酸电池样品；1866年，自励直流发电机发明(Siemens)；1880年，爱迪生提出叠片铁芯(Edison)1882年，第一条直流输电线路，Depratz把水电站2KW直流电→57km输电线→慕尼黑,直流电动机由电池供电改为发电机供电；1881年，特斯拉NikolaTesla1856–1943有了旋转磁场的概念（电火花／欧洲）；1884年,闭合磁路变压器在欧洲制成;1881-1886年Tesla发明多相交流电机；1888年Tesla获得交流电机、变压器和电动机专利并被Geo

6、rgeWestinghouse买走，在竞标Niagara水电站建设中，交流系统战胜了Edison的直流系统，从此，交流系统成为电力工业的主流，死后，他的名字也被用作磁场单位。形成目前国际四大电气巨头：GE/Westinghouse/Siemens/ABB1.3世界及我国电机发展简史及趋势绿色能源-世界风力发电MW级风电机组单元容量不断增长,目前3MW内单元风电机组已趋成熟;风电场位置从陆地向海上发展。离岸海上风电公园变速风力发电机组变浆控制双馈感应发电机偏航系统(见风使舵以使风机实时获取最大风能量)我国电机发展简史我国电

7、机发展简史1949年全国总装机184.83万千瓦，全国仅有为数不多的电机修理厂；1958年上海电机厂造出世界上第一台双水内冷发电机（汪耕院士）；1999年中科院电工所（顾国彪院士1958年开始研究）东方电机厂（饶芳权院士）合作用蒸发冷却改装成功李家峡400MW水轮发电机的4号发电机；2003年已达3.9亿千瓦，为1949年的211倍，形成了以上海,哈尔滨及四川东方三大发电设备制造集团为骨干的制造企业群。但人均装机容量不到0.3千瓦，我国年人均用电量仅相当于世界水平的1/3。中国水电站2002年水电装机8455万千瓦，开发

8、率仅为16%；2010年将达到1.4-1.65亿千瓦，2020年将达到1.97-2.18亿千瓦;21世纪拟建的水头200米级的大型水电枢纽就有溪落渡，龙滩，小湾，拉西瓦等12座，总容量达4200万千瓦(三峡安装32台70万千瓦水轮发电机组，其中左岸14台，右岸12台，地下6台，另外还有2台5万千瓦的电源机组，总装机容