电机学讲义-燕山大学电气工程学院.PDF

电 机 学 讲 义 电 机 学 讲 义 李珍国 （lzg@，电气馆C-407） 燕山大学电气工程学院电机与控制研究室 /~ymcl/ YanshanUniversity 教材及教学安排 教材及教学安排 教材： 《电机学》 汤运璆、史乃 机械工业出版社 性质：电气工程类专业的一门主干课； 本专业的一门重要技术基础课； 通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的运行性能 具有相当强的理论性（基础性）和实践性（技术性） 内容：绪论～第六章 同步电机 考核： 平时(含出勤） 实验 期末 其它 20 20 60 0 YanshanUniversity 绪 论 绪 论 电机在国民经济中的作用 电机：是一种机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。 分类：按能量转换的功能分为发电机、电动机、变压器、控制电机等。 发电机：机械能转换为电能。通过原动机先把各类一次能源的能量转换为机械能， 然后通过发电机把机械能转换为电能，经电网送往各城市、企业和家庭等场所。 电动机：电能转换为机械能，用来驱动各种用途的生产机械和其它装置，以满足不 同要求。 变压器、变流器、变频器及移相器：一种改变电能的电压、电流、频率及相位的装 置。是静止电器。 控制电机：多用在自动控制系统中。一般作为执行、检测和解算元件。 发电机是水力发电、热能发电、核能发电、太阳能发电以及风能发电等的主要设备。 变压器是变电站的主要设备。电动机的用途更不用说。现已广泛应用于各行各业， 大至冶金企业使用的高达上万KW的电动机，小至小功率电动机，乃至几W的微电 动机。据统计，在各类原动机中，电动机的容量已超过总容量的60％。而且在一 个工业化国家的家庭，家用电器的电机数目达三四十台以上。这说明在现代社会的 所有行业和部门中，都需要并且愈来愈广泛地使用电机。 YanshanUniversity 绪 论 （续） 绪 论 （续） 电动机：按应用场合和电源可分成直流电动机、感应电动机、同步电动机、 控制电机、特种电机 随着大功率电力电子元件、微电子技术、变流技术、计算机控制技术的发展， 研究和开发了很多性能优良、高效率、满足不同要求的电动机控制系统。 电机发展简史 直流电机：1821年，Faraday发现电磁力定律 1831年，Faraday发现电磁感应定律 1833年，Pixii利用永磁铁和线圈间相对运动，加上一个换向装置， 制成一台旋转磁极式直流发电机(现代直流发电机的雏形) …1885年，电机的可逆原理，励磁，电枢绕组，铁芯，换向 交流电机：1825年，Arago利用金属圆环的旋转，使悬挂在其中的磁针得到一定 的偏转－－多相感应电动机的原始基础 1885年，Ferraris制成第一台两相感应电动机 交流电机控制：1971年，Blaschke和Hasse提出矢量变换控制 80年代以后，得益于永磁材料、电力电子和自动控制技术的发展，使永磁无刷电 机和开关磁阻电机等新型电机得到较快发展。 YanshanUniversity 绪 论 （续） 绪 论 （续） 我国电机工业发展概况 解放前我国地电