14年华北电力大学电机学绪论.pptx
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NorthChinaElectricPowerUniversity电气与电子工程学院电气与电子工程学院SchoolofElectricalEngineering电机学
（1）教师：
华北电力大学电力工程系23年6月26日参考书目参考书目n1李发海等编电机学科学出版社李发海等编电机学科学出版社n2许实章电机学机械工业出版社许实章电机学机械工业出版社n电机学习题集机械工电机学习题集机械工业出版社业出版社n3蒋豪贤编电机学华中理工大学出蒋豪贤编电机学华中理工大学出版社版社n4胡虔生电机学例题与习题教程中胡虔生电机学例题与习题教程中国水国水利水电出版社利水电出版社n5汤蕴璆电机理论与运行水利电力出版汤蕴璆电机理论与运行水利电力出版社社23年6月26日2本课要求n1.了解各类电机的基本结构，掌握其工作原理，电磁关系，运行参数及参数意义。
n2.掌握分析方法，计算技巧及测试方法。
n3.培养用工程观点分析解决实际问题的能力。
23年6月26日3概论概论n主要内容：
n1电机的分类。
n2铁磁材料的特性。
n3电机中常用的电路和磁路定律23年6月26日4概论概论n0-1电机的作用及主要类型电机的作用及主要类型一、电机的作用一、电机的作用n电能的生产、传输、分配、应用离不开电机，电机在电力系统中占有相当重要的地位。
n电能的生产输送和分配电能的应用电能的生产输送和分配电能的应用发电输配电用电发电输配电用电发电机变压器电动机发电机变压器电动机n电机：
电能机械能依据的原理：
电磁感应定律、电磁力定律n变压器：
电能电能。
电磁感应定律23年6月26日523年6月26日6发电环节各种发电机发电环节各种发电机国产国产200MW200MW汽轮发电机汽轮发电机23年6月26日7国产国产600MW600MW汽轮发电机汽轮发电机23年6月26日823年6月26日923年6月26日10风力发电风力发电新能源技术新能源技术23年6月26日11波浪发电波浪发电波浪能电站外景波浪能电站外景波浪能电站内景波浪能电站内景23年6月26日12连接发电机与电网的升压变压器连接发电机与电网的升压变压器（检修中检修中）连接发电机连接发电机的封闭母线的封闭母线与电网相连与电网相连的高压出线端的高压出线端23年6月26日13配电变压器配电变压器23年6月26日14用电环节各种电动机用电环节各种电动机各行业广泛使用鼠笼异步电动机各行业广泛使用鼠笼异步电动机电动机，作为原动机拖动各类机械设备。
应用广泛，在电力系统全部负荷中，所占比例超过电动机，作为原动机拖动各类机械设备。
应用广泛，在电力系统全部负荷中，所占比例超过60%60%。
23年6月26日15新型稀土永磁节能电机新型稀土永磁节能电机23年6月26日16高速异步电机高速异步电机（6000-90000,6000-90000,体积小体积小,精度高精度高）23年6月26日1723年6月26日18n二、分类二、分类23年6月26日1923年6月26日2002电机中所用材料及铁磁材料的特性n一、电机材料一、电机材料n1.导电：
要求导电能力好。
紫铜线或铝线n2.导磁：
要求导磁性能较高和铁心损耗较小。
硅钢片n3.绝缘：
要求介电强度高，耐热性能好。
A、E、B、F、H、C23年6月26日21n各种绝缘材料的极限允许温度n4.冷却:
要求热容量和导热能力大。
空气、氢气、油、水、蒸发冷却n5.结构：
要求机械强度好。
铸铁、铸钢、钢板23年6月26日22Con二、铁磁材料的特性二、铁磁材料的特性n1.磁导率很大磁导率很大n真空磁导率铁、钴、镍及其合金的磁导率很大称为：
铁磁性材料称为：
铁磁性材料称为：
非铁磁性材料铜、铝、绝缘材料等，其磁导率23年6月26日230mm?
70410/Hmmp-=0（20006000）Femm:
磁畴23年6月26日242.磁化曲线磁化曲线B=f（H）为非线性为非线性b点称为膝点（正常工作点）c点称为饱和点未磁化已磁化23年6月26日25BHabcB=f（H）=ff（HH）iIBDW450-50DW450-50的实际磁化曲线的实际磁化曲线HH（A/mA/m）BB（T（T）代号说明：
代号说明：
D-D-电工钢片，电工钢片，W-W-冷轧无取向，即各个方冷轧无取向，即各个方向磁导率相等，向磁导率相等，450-50450-50在在50Hz50Hz下铁心损耗下铁心损耗4.5W/kg,4.5W/kg,厚度为厚度为0.5mm0.5mm。
0200040006000800000.20.40.60.811.21.41.61.823年6月26日26n3.存在磁滞现象存在磁滞现象23年6月26日274.存在磁滞及涡流损耗存在磁滞及涡流损耗n交变磁场中n
（1）磁滞损耗：
n称为斯坦梅茨系数或磁滞损耗系数，n取决于材料的性质。
称为斯坦梅茨指数。
n对于常用硅钢片，23年6月26日28W/kghhmPfBas=hsa1.01.6T2mBa=时，n
（2）涡流损耗：
称为涡流损耗系数23年6月26日2922W/kgccmPfBs=csn铁耗：
n1kg硅钢片，铁耗系数或比损耗23年6月26日3022nhchmcmhcmPPPfBfBfBabsss=+=+=1.21.6b=:
2n=2150W/kg50mfPPBb骣=琪桫1TmB=50fHz=150P03研究电机常用的电磁定研究电机常用的电磁定律律n一、电路定律一、电路定律n1、KCL：
nn2、KVL：
23年6月26日310I=&UE=邋&0U=&n3、欧姆定律：
n阻抗元件Z：
n纯电阻Z=Rn电感性Z=R+jXn电容性Z=R-jX23年6月26日32UIZ=&n二、磁路定律二、磁路定律n1.基尔霍夫磁路第一定律：
23年6月26日33n2.全电流定律（安培环路定律）全电流定律（安培环路定律）：
23年6月26日34n3.基尔霍夫磁路第二定律基尔霍夫磁路第二定律：
n作用在闭合磁路上的总磁动势磁动势等于各段磁路上的磁压降之和23年6月26日35n4.磁路欧姆定律：
磁路欧姆定律：
欧姆定律：
23年6月26日36n三、电磁感应定律三、电磁感应定律（英国人麦克尔.法拉第1831年发现）23年6月26日37n变压器电势变压器电势n1、自感电势：
23年6月26日38wLiLeLddieLdtdty=-=-LLiy=22（）mLLmLwiwRSwLwwiiilymF=L=n2.互感电势互感电势23年6月26日3921122mMwwMiy=L=212122MddewdtdtyF=-=-212211wMiy=F=n运动电势23年6月26日40n四、安培力定律四、安培力定律23年6月26日41n五、能量守恒定律五、能量守恒定律n电能、机械能、热能、磁场储能n热能：
1.电阻损耗2.铁耗3.机械损耗4.附加损耗23年6月26日42本章小结本章小结n1电机的分类。
n2铁磁材料的特性。
（1）磁导率很大；
（2）磁化曲线为饱和曲线；（3）存在磁滞现象；（4）存在铁耗：
铁耗正比于磁密的平方、频率越大铁耗越大。
23年6月26日43n3电机中常用的电路定律：
KCL定律、KVL定律、欧姆定律。
n4电机中常用的磁路定律：
全定律定律；基尔霍夫磁路第一、第二定律；磁路欧姆定律。
n5电磁感应定律；电磁力定律；能量守恒定律。
n6自感以及互感的概念。
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