2012电机学课件说课讲解.ppt

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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7.总结电机的分类电机静止的电气设备——变压器旋转电机交流电机直流电机直流发电机直流电动机同步电机异步电机同步发电机同步电动机异步电动机异步发电机使用中的变压器水轮发电机电动机汽轮发电机组电机类型电能的生产、传输和分配返回返回驱动生产装置和机械控制系统和智能化装置的重要元件返回电机的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、变压器电动机控制电机电机中的基本电磁定

2、律1.全电流定律电机中的基本电磁定律2.电磁感应定律变压器电动势运动电动势电机中的基本电磁定律变压器电动势变压器电动势的方向可根据楞次定律来判断运动电动势eBv电机中的基本电磁定律电机中的基本电磁定律3.电磁力定律Bfi铁磁材料的特性铁磁材料包括铁、钴、镍以及它们的合金1.铁磁材料的导磁率1.所有非导磁材料的磁导率均为常数，接近真空磁导率2.铁磁材料的磁导率远大于非导磁材料的磁导率3.铁磁材料的磁导率在较大范围内变化，铁磁材料是非线性的H/m铁磁材料的特性在外磁场的作用下，铁磁材料内部的磁筹重新排列，使得内部磁效应不能抵消，因而

3、在宏观上对外显示磁性。铁磁材料的特性铁磁材料磁化过程oa段：H较弱，B缓慢增加ab段：H较强，B迅速增加bc段：H继续加强，B增加变慢（饱和段）c－段：H继续加强，B增加缓慢（深度饱和段）铁磁材料的特性2.磁滞与磁滞损耗磁滞损耗：P18~19铁磁材料的特性3.涡流与涡流损耗4.交流铁心损耗铁磁材料的特性公式中各量纲见P20磁路基本定律及计算方法磁路基本定律欧姆定律基尔霍夫第一定律基尔霍夫第二定律磁路的欧姆定律ANi磁阻磁导磁路的基尔霍夫第一定律ANi定律内容:穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说，进入任一闭合面的磁

4、通量恒等于穿出该闭合面的磁通量)，这就是磁通连续性定律。磁路的基尔霍夫第二定律定律内容:沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。磁路基本定律及计算方法磁路与电路的主要区别电路磁路电阻率恒定导磁率变化电压、电流线性磁势、磁通非线性不存在饱和现象有磁路饱和磁路和电路的比拟仅是一种数学形式上的类似、而不是物理本质的相似。电路磁路电流I磁通Φ电动势E磁动势F电压降IE磁压降ΦRm电阻R磁阻Rm电导g＝1/R磁导Λm=1/Rm基尔霍夫第一定律Σi＝0基尔霍夫第一定律ΣΦ＝0基尔霍夫第二定律ΣU＝Σe基尔霍夫第二定律ΣHl＝Σ

5、NI欧姆定律I＝U/R欧姆定律Φ＝Um/Rm磁路基本定律及计算方法铁心磁路计算是电机分析和设计过程中的一项重要工作已知磁通确定磁动势已知磁动势确定磁通磁路基本定律及计算方法1.串联磁路计算将磁路分段，保证每段磁路的均匀性计算每段磁路的截面积和等效长度根据给定磁通，确定每段磁路磁密由磁密确定每段磁路的磁场强度计算每段磁路的磁压降由基尔霍夫第二定律计算磁动势磁路基本定律及计算方法计算实例已知数据：1.硅钢片的磁化曲线2.铁心尺寸：3.气隙尺寸：4.线圈砸数：N＝5005.给定磁通：计算数据：1.励磁磁动势F2.励磁电流I磁路基本定律

6、及计算方法将磁路分为铁心段和气隙段铁心段的磁场强度，由磁化曲线查得：磁路基本定律及计算方法第二类问题求解：给定磁动势大小，求磁通和磁密假定一个磁通值，计算出相应得磁动势，迭代完成假定一个磁通φ’计算出磁动势F’重新假定φ’YN磁路基本定律及计算方法2.并联磁路计算将磁路分段，保证每段磁路的均匀性计算每段磁路的截面积和等效长度列出节点方程和电压方程求解确定每段磁路磁密和磁场强度计算磁动势磁路基本定律及计算方法计算实例已知数据：求：励磁磁动势F2磁路基本定律及计算方法磁路分段3.交流磁路的特点磁路基本定律及计算方法1.交流磁路存在磁

7、滞损耗和涡流损耗2.交流磁路中电压平衡关系中比直流磁路多了感应电动势3.交流磁路存在交流磁通，电流的波形和相位问题电机中的机电能量转换过程1.理想模型2.实际机电能量转换系统电机中的机电能量转换过程发电机电动机电机中的机电能量转换过程P33电机中的机电能量转换过程P34电机中的机电能量转换过程电磁转矩和电磁功率在机电能量转换中起重要用，而它们都是通过气隙磁场的作用而产生电磁功率电磁转矩总结第一节磁路的基本定律机电能量转换的媒介是磁场，磁场的路径称为磁路。在工程中，通常将磁场问题简化为磁路问题。电机是进行机电能量转换的装置一.磁场

8、的几个常用量磁感应强度（又称磁通密度）B——表征磁场强弱及方向的物理量。单位：Wb/m2磁通量Φ——垂直穿过某截面积的磁力线总和。单位：Wb磁场强度H——计算磁场时引用的物理量。B=μH，单位：A/m磁通所通过的路径称为磁路二.磁路的概念三、磁路的基本定律1、安