绪----论.ppt

绪论1802年奥斯特发现了电流在磁场中受力的物理现象,随后由安培对这种现象进行了科学的总结,发现了磁路定律及全电流定律。在此基础上人们在实验室里制成了直流电动机的模型。1831年法拉第发现了电磁感应定律,为生产制造各种发电机提供了依据。随后制成了直流发电机,替换了价格昂贵的电池,为直流电动机的广泛应用提供了电源。可见在电机与电力拖动发展史上首先得到应用的是直流电机。1871年凡麦尔发明了交流发电机。1878年亚布洛契可夫用交流发电机和变压器为他发明的照明装置供电。1885年意大利物理学家费拉利斯发现了两相电流可以产生旋转磁场。一年以后费拉利斯和在美国的坦斯拉几乎同时制成了两相感应电动机的模型。绪论(续1)1888年多里沃多勃罗沃尔斯提出了三相制,并制成了三相感应电动机,奠定了三相电路和三相电机的基础。此后三相交流电迅速地发展起来,到20世纪初,各种三相交流电动机均已设计制造成功。进入20世纪以后,人们在降低电机成本,减小电机尺寸,提高电机性能,选用新型电磁材料,改进电机生产工艺等方面进行了大量工作,使现代电机与本世纪初的电机有很大差别。绪论(续2)我国的电机工业,从新中国成立以来的50多年间,建立了独立自主的完整体系。早在1965年我国就研制成功当时世界上第一台125kW双水内冷汽轮发电机,显示了我国电机工业的迅速掘起。近些年来,随着对电机新材料的研究并在电机设计、制造工艺中利用计算机技术,普通电机的性能更好、运行更可靠;而控制电机的高可靠性、高精度、快速响应使控制系统完成各种人工无法完成的快速复杂的精巧工作。绪论(续3)在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要使用各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转,可以采用气动、液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单,调节性能好、损耗小、经济、能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械均采用电力拖动。按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。绪论(续4)电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存于各生产领域,各时期科学技术的发展水平不同,它们所处的地位也有所不同。在交流电出现以前,直流电力拖动是惟一的一种电力拖动方式。随着经济实用交流电动机的研制成功,使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用。但是随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在启动、制动、正反转以及调速提出了新的、更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20世纪以来,在可逆、可调速与高精度的拖动领域中,在相当长一个时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。绪论(续5)虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出优点,但是由于它具有电刷与换向器,这使得它的故障率较高,电动机的使用环境受到限制(如不能在有易燃、易爆气体及尘埃多的场合使用),其电压等级、额定转速、单机容量的发展也受到限制,所以在20世纪60年代以后,随着电力电子技术的发展,交流调速的不断进步和完善,在调速性能方面由落后状态直到可与直流调速相媲美。今天,交流调速在很多场合已取代直流调速。在不远的将来,交流调速将完全取代直流调速,可以说这是一种必然的发展趋势。绪论(续6)电机是利用电磁感应原理工作的机械,它应用广泛,种类繁多,性能各异,分类方法也很多。常见的分类方法为:按功能用途分,可分为发电机、电动机、变压器和控制电机4大类。按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机。根据电源的不同,旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类。交流电机又分为同步电机和异步电机两类。综合以上分类方法,可归纳如下:绪论(续7)直流发电机直流电动机直流电机同步电机同步发电机同步电动机异步发电机异步电动机交流电机异步电机电机控制电机变压器(也属交流电机的一种,但它静止不动)绪论(续8)、任务和内容本课程是电气自动化控制、供用电技术和机电一体化等专业的一门专业基础课。它是将“电机学”、“电力拖动”和“控制电机”等课程有机结合而成的一门课。本课程的任务是使学生掌握变压器、交直流电机及控制电机的基本结构和工作原理以及电力拖动系统的运行性能、基本分析计算、电机选择及试验方法,为学习后续课程和今后的工作打下必要的基础,同时也培养学生在电机及电力拖动方面分析和解决问题的能力。本课程的内容有直流电机,直流电动机的电力拖动,变压器,三相交流异步电动机,三相交流异步电动机的电力拖动,单相异步电动机,同步电机,控制电机,电动机的选择等。绪论(续9),又具有专业课的性质,涉及的基础理论和实际知识面广,是电学、磁学、动力学、热学等学科知识的综合,所以理论性较强。而