电机基础知识简介.ppt
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1、电机基础知识简介电机基础知识简介2006.3.11一一.什么是电机?什么是电机?电机就是一种将机电能量进行转换电机就是一种将机电能量进行转换的电磁装置。的电磁装置。包括:包括:机械能机械能电能:发电机电能:发电机 电能电能机械能:电动机机械能:电动机 电能电能电能:变压器、变频机、移相器电能:变压器、变频机、移相器 电机的基本分类:电机的基本分类:二二.电机的理论基础。电机的理论基础。电磁感应定律:电磁感应定律:在磁场中运动的导体产生电在磁场中运动的导体产生电 e=B L v e=B L v 变变化的磁场产生感应电动势化的磁场产生感应电动势 e=-N d/dt e=-N d/dt 电磁力定律:
2、电磁力定律:载流导体在磁场中受力载流导体在磁场中受力 f=B L i f=B L i e:e:感应电动势;感应电动势;B:B:磁感应强度;磁感应强度;L:L:导体有效长度;导体有效长度;v:v:导体运动线速度;导体运动线速度;f:f:电磁力;电磁力;i:i:导体中的电流;导体中的电流;N:N:线圈匝数;线圈匝数;d/dt:d/dt:磁通变化率。磁通变化率。三三.电机发展历史。电机发展历史。18201820年,年,奥斯特奥斯特发现了电流的磁效应,为电动机的发明提发现了电流的磁效应,为电动机的发明提供了理论依据供了理论依据。18311831年,年,法拉第法拉第发现了电磁感应定律,为发电机提供了理发
3、现了电磁感应定律,为发电机提供了理论基础,预示着人类利用电力的新时代即将来临。论基础,预示着人类利用电力的新时代即将来临。18601860年,英国物理学家年,英国物理学家麦克斯韦麦克斯韦在综合前人工作的基础上,在综合前人工作的基础上,建立了统一的电磁理论建立了统一的电磁理论电动力学。电动力学。18341834年,俄国的年,俄国的雅可比雅可比制成了第一台实用的直流电动机。制成了第一台实用的直流电动机。18601860年,意大利的年,意大利的巴奇诺基巴奇诺基发明了带有电励磁装置的直流发明了带有电励磁装置的直流电动机,基本上达到了工业使用标准。电动机,基本上达到了工业使用标准。18631863年,英
4、国年,英国惠尔德惠尔德制成了具有磁电激磁机的发电机。制成了具有磁电激磁机的发电机。18671867年,德国年,德国西门子西门子制成自激式直流发电机。西门子对直制成自激式直流发电机。西门子对直流发电机的改进相当于瓦特当年对蒸汽机的改进,在技术流发电机的改进相当于瓦特当年对蒸汽机的改进,在技术史上留下了光辉的一页。史上留下了光辉的一页。18891889年,俄国年,俄国多里沃多里沃多布罗勿斯基多布罗勿斯基发明了三相异步发电机发明了三相异步发电机和三相制。从此以后,交流电逐渐取代了直流电地位。和三相制。从此以后,交流电逐渐取代了直流电地位。四四.电机在国民生产生活中的应用。电机在国民生产生活中的应用。
5、全世界全世界98%98%以上的电能由发电机产生。以上的电能由发电机产生。全世界全世界95%95%以上的电能采用变压器进行传输。以上的电能采用变压器进行传输。全世界全世界70%70%以上的电能被电动机消耗。以上的电能被电动机消耗。举例:举例:a.a.电机在家用空调中的应用。电机在家用空调中的应用。b.b.电机在矫车上的应用。电机在矫车上的应用。五五.电机的构成。电机的构成。导磁材料构成磁路。导磁材料构成磁路。导磁材料:亦称铁磁材料,主要指电机专用的导磁材料:亦称铁磁材料,主要指电机专用的 高磁导率材料高磁导率材料-硅钢片,亦称电硅钢片,亦称电 工钢片。通常把铁磁材料中的功率工钢片。通常把铁磁材料
6、中的功率 损耗叫损耗叫“铁损铁损”,铁损由两个原因造,铁损由两个原因造 成,一个是成,一个是“磁滞损耗磁滞损耗”,一个是,一个是“涡涡 流损耗流损耗”。导电材料构成电路。导电材料构成电路。导电材料:采用电阻率小的紫铜或电工纯铝。导电材料:采用电阻率小的紫铜或电工纯铝。通常把导电材料中的功率损耗叫通常把导电材料中的功率损耗叫“铜铜 耗耗”或或“铝耗铝耗”。绝缘材料组成绝缘系统。绝缘材料组成绝缘系统。绝缘材料:包括匝间绝缘、槽绝缘、层间绝缘、绝缘材料:包括匝间绝缘、槽绝缘、层间绝缘、相间绝缘、槽楔、端部绑扎、引线绝相间绝缘、槽楔、端部绑扎、引线绝 缘、浸渍漆等。重要指标:耐热等级。缘、浸渍漆等。重
7、要指标:耐热等级。结构材料组成支撑系统。结构材料组成支撑系统。结构材料:铸铁、铸钢、圆钢或钢板做成机座、结构材料:铸铁、铸钢、圆钢或钢板做成机座、机壳、轴、或端盖机壳、轴、或端盖。六六.永磁直流电动机。永磁直流电动机。(1)概述)概述 永磁式直流电动机是借助永磁体建立磁永磁式直流电动机是借助永磁体建立磁场的小功率电动机,功率从几瓦到千瓦左右。与电场的小功率电动机,功率从几瓦到千瓦左右。与电磁式相比,具有体积小、效率高、结构简单、用铜磁式相比,具有体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点,是小功率微型直流电动机的重要型式。量少等优点,是小功率微型直流电动机的重要型式。根据采用永磁体材料的不同,永
8、磁直流根据采用永磁体材料的不同,永磁直流电动机分为铝镍钴型、铁氧体型和稀土钕铁硼型多电动机分为铝镍钴型、铁氧体型和稀土钕铁硼型多种。铁氧体型以价廉、性能良好见长,广泛用于家种。铁氧体型以价廉、性能良好见长,广泛用于家电、汽车、玩具及电动工具等配用的微型电动机。电、汽车、玩具及电动工具等配用的微型电动机。(2 2)永磁直流电动机工作原理)永磁直流电动机工作原理从图中可以看出,接入直流电从图中可以看出,接入直流电源以后,电刷源以后,电刷A A为正极性,电为正极性,电刷刷B B为负极性。电流从正电刷为负极性。电流从正电刷A A经线圈经线圈abab、cdcd,到负电刷,到负电刷B B流出。根据电磁力定
9、律,在载流出。根据电磁力定律,在载流导体与磁力线垂直的条件下流导体与磁力线垂直的条件下,线圈每一个有效边将受到一,线圈每一个有效边将受到一电磁力的作用。电磁力的方向电磁力的作用。电磁力的方向可用左手定则判断,伸开左手可用左手定则判断,伸开左手,掌心向着,掌心向着N N极,极,4 4指指向电指指向电流的方向,与流的方向,与4 4指垂直的拇指指垂直的拇指方向就是电磁力的方向。在图方向就是电磁力的方向。在图示瞬间,导线示瞬间,导线abab与与dcdc中所受中所受的电磁力为逆时针方向,在这的电磁力为逆时针方向,在这个电磁力的作用下,转子将逆个电磁力的作用下,转子将逆时针旋转。时针旋转。(3 3)永磁直
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