电机与电气控制项目教程教学课件作者孙彤绪论１.ppt

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1、绪论任务１　了解电能和电机任务２　常用的基本电磁定律任务３　本课程的性质、任务和内容任务４　本课程的特点和学习方法任务１　了解电能和电机一、电能人类社会的生存和发展离不开能源。能源形式多种多样，如电能、光能、热能、机械能、化学能、原子能等。其中，电能是最重要的能源之一，是现代工业生产的主要能源和动力。与其他能源形式相比，电能具有明显优点：易于由其他形式的能量转换而来，也易于转换为其他形式的能量以供应用；输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。另外，它还是一种洁净的二次能源，对环境的污染非常小

2、。因此，电能在工农业生产、交通运输、科学技术、信息传输、国防建设以及日常生活等各个领域获得了极为广泛的应用。下一页返回任务１　了解电能和电机二、电机电机是与电能的生产、传输和使用有关的最重要的能量转换设备，不仅是工业、农业和交通运输的重要设备，而且在包括各类家电在内的日常生活中的应用也很广泛。电机是运用电磁原理实现能量转换或传递的一种电磁装置，种类很多，按其功能可分为发电机、电动机、变压器和控制电机四种。发电机的功能是将机械能转换为电能。电动机的功能是将电能转换为机械能，可以作为拖动各种生产机械的动力，也是最主要的用电设备

3、。变压器的作用是将一种电压等级的交流电能变换为另一种电压等级的交流电能的装置。控制电机主要用于信号的变换与传递，在自动控制系统中作为检测、校正及执行元件的特种电机，包括交、直流伺服电动机，步进电动机，直线电动机，交、直流测速发电机，感应同步电机及旋转变压器等。上一页返回任务２　常用的基本电磁定律一、安培定则不仅磁体能产生磁场，电流周围也存在着磁场，这种现象叫作电流的磁效应。近代科学进一步证明，产生磁场的根本原因是电流，且电流越大，它所产生的磁场就越强。电流产生的磁场方向可用安培定则（又称为右手螺旋法则）来判断，一般分为以下

4、两种情况。１.直线电流产生的磁场用右手握住通电导体，伸直的大拇指所指方向为电流方向，则弯曲四指指向就是磁感线的环绕方向，即磁场方向，如图０－１（ａ）所示下一页返回任务２　常用的基本电磁定律２环形电流产生的磁场用右手握住通电线圈（螺线管），以弯曲四指指向线圈电流方向，则拇指指向就是线圈内部磁感线方向，即Ｎ极方向，如图０－１（ｂ）所示。通电的螺线管相当于一根条形磁体。二、左手定则通电导体在电磁场中受到的力称为电磁力，也称安培力，用Ｆ表示，单位：牛（顿），用Ｎ表示。上一页下一页返回任务２　常用的基本电磁定律如果把一根通电直导体

5、放在磁场中，它也会受到磁力的作用。通电导体在磁场内的受力方向，可以用左手定则来判断。将左手伸平，拇指与四指垂直，磁感应线穿过手心，四指指向电流方向，则拇指的指向就是通电导体的受力方向，如图０－２所示。把一段通电导线放入磁场内，当电流方向与磁场方向垂直时，电流所受的电磁力最大，即：Ｆ＝ＢＩｌ如果电流方向与磁场方向不垂直，而是有一个夹角α，这时通电导线的有效长度为ｌｓｉｎα，电磁力的计算公式则为：Ｆ＝ＢＩｌｓｉｎα上一页下一页返回任务２　常用的基本电磁定律三、楞次定律电流能够产生磁场，一定条件下磁场也能产生电流。利用磁场产生电

6、流的现象称为电磁感应现象。电磁感应现象产生的电流被称为感应电流。产生感应电流的电动势被称为感应电动势。（１）楞次定律的内容：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化（２）楞次定律是判断感应电动势或感应电流方向的普遍规律。（３）使用楞次定律可分三步：①首先判断原磁通的方向及其变化趋势。②根据感应电流磁场方向永远和原磁通变化趋势相反的原则，确定感应电流的磁场方向。③用安培定则判断感应电动势或感应电流的方向。上一页下一页返回任务２　常用的基本电磁定律四、法拉第电磁感应定律１法拉第电磁感应定律的内容线圈中感应电动势的大小与线圈中磁

7、通的变化率成正比。２公式若Ｎ匝线圈，则上一页下一页返回任务２　常用的基本电磁定律五、直导线切割磁感线产生感应电动势方向判定和计算１方向判断：右手定则如图０－３所示，平伸右手，拇指与其余四指垂直，让掌心正对磁场方向，用拇指指向表示导体运动方向，则其余四指的指向就是感应电动势的方向（从低电位指向高电位）。２感应电动势的计算当导体、导体运动方向和磁感线方向三者相互垂直时，导体中感应电动势为：ｅ＝Ｂｌｖ若导体运动方向与磁感线方向有一夹角α，则导线中感应电动势为：ｅ＝Ｂｌｖｓｉｎα上一页下一页返回任务２　常用的基本电磁定律六、

8、磁路欧姆定律在磁阻Ｒｍ组成的磁路中，通过磁路中的磁通Φ与产生该磁通的磁动势Ｆ成正比，与磁路的磁阻Ｒｍ成反比。即：上一页返回任务３　本课程的性质、任务和内容本课程是电气自动化设备安装与维修、机电一体化技术、供用电技术等专业的一门技术基础课，它是将“安全用电”“电机学”“电力拖动”“控制电机”等课程有机结合