电机学基础知识分解
电机基础知识入门
电机基础知识入门电机是我们日常生活中广泛应用的一种电气设备，它具有转化电能为机械能的作用。
为了更好地了解电机的基础知识，本文将介绍电机的工作原理、分类以及常见问题解决方案。
一、电机的工作原理电机的工作原理基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当电流通过电机的线圈时，产生的磁场与磁场中的磁场相互作用，引起电机的转动。
1. 电磁感应定律：电磁感应定律指出，当导体处于磁场中时，如果导体上有磁通量的变化，就会在导体两端产生感应电动势。
对于电机而言，这个概念可以理解为通过线圈的电流改变了磁场，从而使得产生力矩。
2. 洛伦兹力定律：洛伦兹力定律指出，导体中的电流在磁场中受力的方向为垂直于磁感应强度和电流的方向。
在电机中，这个定律解释了为何导体在磁场中会受到力矩以及为何电机能够旋转。
二、电机的分类根据电机的结构和工作原理，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
1. 直流电机：直流电机分为直流电动机和直流发电机。
直流电动机的工作原理基于直流电流通过线圈产生的磁场与磁场相互作用而产生的机械转动。
直流发电机则相反，通过机械转动产生的磁场与磁场相互作用产生直流电流。
直流电机具有结构简单、转速可调、启动扭矩大等特点，广泛应用于工业控制、汽车、家用电器等领域。
2. 交流电机：交流电机包括异步电动机和同步电动机。
异步电动机是最常见的交流电机，其工作原理是利用交流电的频率和相位差使得电机在磁场中产生旋转。
异步电动机具有结构简单、制造成本低等优点，广泛应用于家电、空调等领域。
同步电动机则需要较为复杂的控制系统，相较于异步电动机具有更高的效率和较低的能耗。
三、常见问题解决方案在使用电机的过程中，可能会遇到一些常见问题，接下来就为大家介绍一些常见问题的解决方案。
1. 电机过热：电机过热可能是由于电机负载过重、通风不良等原因导致的。
解决方案可以是检查负载是否过重，增加通风设施以保持散热。
2. 电机启动困难：电机启动困难可能是由于电压不稳定、起动电流过大等原因导致的。
电机学的知识点
电机学的知识点电机学是研究电动机原理、结构、性能及其控制的学科，是电工学、电子学等学科中重要的一门基础学科。
在生产生活中，电动机被广泛应用于机械、化工、石油、交通、房地产、家居等领域，电机技术得到了广泛的应用和推广。
下面就来简单了解一下电机学的知识点。
一、电动机原理电动机是将电能转换为机械能的电气设备。
电动机实现电能转化的基本原理是根据是安培定则和法拉第电磁感应定律。
通俗地说，电流在磁场中会受到作用力，导致电动机的匀速或变速运动。
电动机主要由定子、转子、轴承、支轴、散热器、连接线、端盖、控制器等组成，其中定子内部铺设绕组，绕组决定了电机的转矩和速度。
二、电动机的分类根据不同的工作原理、结构和用途，电动机有很多类别，常见的电动机有直流电机、交流电机、异步电机、同步电机、直线电机、永磁电机、步进电机、伺服电机等。
其中，直流电机的优点是结构简单、转矩平稳、响应速度快，适用范围广。
交流电机的种类繁多，涵盖了异步、同步、感应、电容、永磁等不同类型电机，使用广泛，能够满足不同领域不同需求。
三、电动机的参数电机学几乎覆盖了所有电动机的工作原理和技术细节。
电动机参数以电机功率、电流、电压、效率和转速等参数为主要参数。
功率是电机的输出能力，取决于负载扭矩、输出转速和效率。
电流、电压、效率和转速影响电动机的应用范围和使用效果。
同时，转动惯量、轴承阻力、轴承轴向力和机械特性等参数也是电动机的重要指标。
四、电动机控制电动机通过更改定子绕组与转子磁通的相对状态，从而改变转矩和转速，实现电动机的控制。
电动机控制一般使用电器制动控制、电流控制、速度控制等技术。
现代智能电机控制技术随着各种自动化控制技术的发展，如PLC控制、PID控制、Fuzzy控制等，已经成为电动机控制的主要方式，为电动机的应用高效可控、安全可靠提供了有力保证。
五、发展趋势到目前为止，电机学发展一直在继续，电动机制造商和用户都需要摆脱传统的电机设计，研究新技术，创新新产品。
电机学基础知识-46页文档资料
统”，即每一个工作机构用单独电机带动，这样生产
机械结构大大简化；
例对铣床来说共有3台电机即主轴电机、进给电机 和冷却电机。
2020/1/7
weipeiyu制作
14
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
随着生产机械的发展，对上述单机、多机拖动系统
提出了更高的要求：
要求提高加工精度与工作速度，要求快速起动、制
量分配完全用机械的方式，靠天轴及机械传动来实现。
电动机远离车间，车间内有大量的天轴、长皮带
和皮带轮等，能量在传递过程中损耗大、效率低、易
出事故，若电动机发生故障，成组的生产机械将停产，
这是一种落后的拖动方式。
2020/1/7
weipeiyu制作
13
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
1. 发电机
将机械能转换为电能。
2. 电动机
将电能转换为机械能。
3. 变压器、变流器、变频机、移相器Biblioteka 变换电压、电流、频率、相位。
4. 控制电机
作为自动控制系统的控制元件，起检测、放大、
执行和校正作用。
2020/1/7
weipeiyu制作
2
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
二、按运动方式及电源性质分类
1866 年，德国科学家西门子制成的第一台自激式 发电机，标志着制造大容量发电机技术的突破，具 有划时代的意义。
2020/1/7
weipeiyu制作
8
山东理工大学电工电子教研室
2020/1/7
Siemens 和他的自激式发电机
weipeiyu制作
9
山东理工大学电工电子教研室
电机必备知识点总结大全
电机必备知识点总结大全一、电机的工作原理1. 电机的基本原理电机的基本原理是利用电磁力产生机械运动。
当通入电流时，导体在磁场中受到安培力的作用，产生受力运动。
2. 电机的工作过程电机的工作过程可以分为电磁感应和电磁力的作用两个阶段。
在电磁感应阶段，电流通过导体产生磁场，导体在磁场中受到电磁感应力。
在电磁力的作用阶段，导体受到的电磁感应力产生机械运动，从而实现电能到机械能的转化。
3. 电机的转矩和速度电机的转矩和速度是描述电机工作特性的重要参数。
转矩是电机输出的力矩，速度是电机的转动速度。
电机的转矩和速度对于电机的工作性能和运行效果具有重要影响。
二、电机的分类1. 按照工作原理分类电机可以根据工作原理分为直流电机和交流电机。
直流电机是利用直流电源供电的电机，其工作原理是利用直流电流在磁场中产生安培力。
交流电机是利用交流电源供电的电机，其工作原理是利用交变电流在磁场中产生安培力。
2. 按照结构分类电机可以根据结构形式分为异步电机和同步电机。
异步电机是指转子和定子的转速之间存在差异的电机，常见的有感应电机和异步电动机。
同步电机是指转子和定子的转速同步的电机，常见的有同步电机和步进电机。
3. 按照用途分类电机可以根据用途分为通用电机和专用电机。
通用电机是指适用于各种场合的电机，常见的有三相感应电机和直流电机。
专用电机是指特定场合使用的电机，如风机电机、卷扬电机等。
4. 按照工作特性分类电机可以根据工作特性分为恒速电机和调速电机。
恒速电机是在额定负载下保持稳定转速的电机，常见的有同步电机和异步电机。
调速电机是可以根据负载要求调整转速的电机，常见的有直流电机、无刷电机等。
三、电机的选型1. 选型原则在选型电机时，需要考虑电机的工作要求、环境条件、安装空间等因素。
选型原则包括性能匹配、可靠性、效率、功率因数、安全性等方面。
2. 选型步骤选型电机的步骤包括确定工作要求、了解电机性能参数、选择适合的电机类型和规格、进行性能对比、最终确定合适的电机型号。
电机基础必学知识点
电机基础必学知识点
1. 电机的工作原理：电机是一种将电能转换为机械能的设备。
其工作
基于法拉第电磁感应原理，通过电流在磁场中产生力矩，使得电机旋转。
2. 电机的分类：电机可以根据不同的工作原理和应用领域进行分类。
常见的电机类型包括直流电机、交流电机、步进电机、同步电机等。
3. 电机的结构：电机通常由定子和转子组成。
定子是固定在机架上的
部分，上面有绕组。
转子则是可以转动的部分，通常由永磁体或绕组
构成。
4. 电机的控制方法：电机的控制方法可以通过调节电流、电压或转子
位置来实现。
常见的控制方法包括PWM调速、矢量控制、闭环控制等。
5. 电机的性能参数：电机的性能参数包括额定功率、额定转速、额定
电流、效率等。
这些参数可以用于评估电机的工作能力和效率。
6. 电机的应用领域：电机广泛应用于各个领域，包括工业制造、交通
运输、家用电器等。
不同领域对电机的要求和应用方式也有所不同。
7. 电机的维护保养：电机的维护保养包括定期清洁、检查电机运行状态、及时更换磨损部件等。
良好的维护保养可以延长电机的使用寿命。
8. 电机的能效标准：为了提高能源利用效率，许多国家和地区都制定
了电机的能效标准。
根据能效等级，电机可以分为多个等级，如IE1、IE2、IE3等。
以上是电机基础必学的一些知识点，了解这些知识可以帮助你更好地理解电机的工作原理和应用。
项目一 电机学基础知识
项目一： 电机学基础知识一、概述1、电机电机是以电磁感应原理和电磁力定律为基本工作原理制成的一种旋转电器，能将电能转换成机械能或将机械能转换成电能。
2、分类按功能分:发电机、电动机、变压器和控制电机；按电机结构或转速分:变压器和旋转电机。
二、磁场的基本概念1、磁感应强度与磁感线磁感应强度B ——描述磁场强弱及方向的物理量,单位：特斯拉 (T)。
● 磁感线的回转方向和电流方向之间的关系遵守右手螺旋法则。
● 磁感线总是闭合的，既无起点，也无终点。
● 磁场中的磁感线不会相交，因为磁场中每一点的磁感应强度的方向都是确定的、唯一的。
2、磁通量磁通量——穿过某一截面的磁感应强度的通量表示为： 在均匀磁场中，如果截面与垂直，则上式变为： 在国际单位制中的单位名称为韦[伯]，单位符号Wb 。
3、磁场强度与磁导率在充满均匀磁介质的情况下，若包括介质因磁化而产生的磁场在内时，用磁感应强度B 表示；单独由电流或者运动电荷所引起的磁场（不包括介质磁化而产生的磁场时）则引入磁场强度H ，它与磁密的关系为：B=μH磁导率μ——表征磁介质磁性的物理量，亨利/米（H/m ） 。
磁场强度H ——是指外加磁场的强度，反映磁场源的强弱 。
单位名称为安[培]/米，A/m 。
磁感应强度B ——指感应磁场的强弱。
4、磁场储能磁场能够储存能量，这些能量是在磁场建立过程中由其他能源的能量转换而来的。
电机就是借助磁场储能来实现机电能量转换的。
三、磁路及其基本定律1、安培环路定律(全电流定律)在磁场中，沿任意一个闭合有向回路的磁场强度线积分等于该回路所交链的所有电流的代数和，安培环路定律。
一般情况下，如果电流的参考方向与回路方满足右手螺旋关系，该电流前取正号，⎰⋅=Φs dS B BS=Φ否则取负号。
同时，磁场强度沿闭合回路的线积分的大小只与包围的电流代数和有关，与积分路径无关。
2、磁路的欧姆定律正如电动势作用在一定电阻的电路上产生的电流遵循欧姆定律一样，一定的磁动势作用在一定磁阻的磁路上可以产生磁通。
电机专业知识
电机专业知识电机专业知识一、电机基本概念1、电机：电机是由电能转换成机械能的装置，它的工作原理是通过交流电源或直流电源，在电磁场作用下，使机械转子在电磁场中旋转，从而达到转换电能为机械能的目的。
2、电机的类型：（1）交流电机，它的旋转交流电在磁轭中产生的磁旋，也就是磁轭所受的转轴力，从而使转子旋转。
（2）直流电机，它的工作原理是：当机械转子上装有一个或几个直流绕组时，利用磁轭上的磁场对这些绕组产生的磁场造成电动势，从而使绕组上的电流产生磁力矩，从而使转子旋转。
（3）永磁电机，它的工作原理是：当将永磁材料固定在磁轭内时，永磁材料产生的固定的磁场，当机械转子上装有直流绕组时，绕组上产生的定向磁场把磁轭上的永磁磁场扭曲，从而产生电动势，从而使转子旋转。
（4）步进电机，它的原理是：电机转动的是一个有多个磁铁的转子，磁铁上有两个极性，当磁铁转到下一个极性时，由于磁铁上有极性，所以每次都会吸引磁轭上的极性转动，从而每次都会转动。
二、电机的工作原理1、电机的工作原理：电机利用电磁场作用下，使机械转子在电磁场中旋转，从而达到转换电能为机械能的目的。
2、电机的电磁学原理：当把磁材上放置导线时，磁场会对电流产生影响，磁场会产生电磁力矩，磁力矩和电磁势的关系可以用电磁力矩定律表示：L = U x I其中L为磁力矩，U为电磁势，I为电流。
三、电机的性能1、功率：指电机能在一定时间内从电能中转换出来的机械能量，一般用千瓦表示。
2、扭矩：指电机能在直接线上施加的机械能量，一般用牛顿米表示。
3、转速：指电机能在一定时间内旋转的次数，一般用转/分表示4、效率：指电机在转换电能和机械能时，能量的损耗，一般用百分比表示。
电机学概念以及公式总结
电机学概念以及公式总结电机学是研究电动机的相关理论和应用的学科，它涉及到电动机的原理、结构、工作特性、控制方法和应用等方面的内容。
以下是电机学的一些基本概念和公式的总结。
一、基本概念：1.磁通：按照安培环路定理，磁通是由电流所激励在磁路中存在的物理量，用Φ表示。
2.磁场强度：磁场强度是单位长度磁通中所含有的磁通量，用H表示。
3.磁感应强度：磁感应强度是磁场中的单位面积磁通量，用B表示。
4.磁阻：磁阻是磁路中阻碍磁通流动的物理量。
5.磁导率：磁导率是衡量磁场介质导磁特性的物理量，用μ表示。
6.线圈电磁力：线圈电磁力是电流在磁场中受到的力，用F表示。
二、基本公式：1.安培环路定理：磁通Φ等于通过环路的总磁动势和环路上电流线圈数目的乘积，即Φ=ΣNi，其中Ni是第i个电流线圈的匝数。
2.磁感应定律：磁感应强度B等于磁通Φ对所围面积S的导数，即B=dΦ/dS。
3.奥姆定律：在磁通不变的情况下，线圈的电磁力F等于线圈中的电流I与线圈中的磁场强度H的乘积，即F=I*H。
4.磁场强度和磁导率的关系：磁场强度H等于磁感应强度B与磁导率μ的商，即H=B/μ。
三、常见公式：1.额定电磁力：F=K*N*I，其中K是常数，N是线圈的匝数，I是线圈中的电流。
2.磁通和磁势的关系：Φ=B*S，其中Φ是磁通，B是磁感应强度，S是所围面积。
3. 电动势和磁通的关系：E = N * dΦ / dt，其中E是电动势，N是线圈的匝数，Φ是磁通，t是时间。
4.磁场能量：W=(1/2)*Φ*I，其中W是磁场能量，Φ是磁通，I是线圈中的电流。
四、应用公式：1.转矩公式：T=k*Φ*I，其中T是电机的转矩，k是常数，Φ是磁通，I是线圈中的电流。
2.功率公式：P=T*ω，其中P是电机的输出功率，T是电机的转矩，ω是电机的角速度。
3. 电磁动力学方程：U - R * I - L * (dI / dt) = E，其中U是电机的电压，R是电机的电阻，L是电机的电感，I是电机的电流，E是电机的电动势。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
同步发电机 同步电动机
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
三、电、电机与电力拖动的发展史 1. 电与电机的发展概况 在公元585年，泰勒斯发现了摩擦起电； 1672年格里凯解释了摩擦起电； 1746年荷兰的莫伸布洛克在莱顿镇制造了莱顿瓶； 1752年美国的富兰克林解释了雷和电的关系。 十八世纪末和十九世纪初，由于生产发展的需要， 在电磁方面的研究工作发展的很快。 1785年库仑首先从实验室中确定了电荷间的相互作 用力，即库仑定律，使电荷的概念开始有了定量的意 义。
1885 年，费那里斯发现了两相电流能产生旋转 磁场。 1886 年，特斯拉研制出两相异步电动机。
2018年10月24日星期三
特斯拉与他发明的两相异步电动机 weipeiyu制作
10
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
电机工程得以飞跃发展是与俄罗斯杰出的工程师 多里沃－多勃罗沃尔斯基的工作分不开的，他是三
2018年10月24日星期三 2
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
二、按运动方式及电源性质分类 静止电机-----------------变压器 直流电机 电机 旋转电机 交流电机 直流发电机 直流电动机 异步电动机 异步电机 异步发电机 同步电机 控制电机
2018年10月24日星期三 3
2018年10月24日星期三 13
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
二十世纪以来，生产机械上广泛采用“单电机拖动 系统”，即一台生产机械由一台单独的电动机拖动； 电动机与生产机械在结构上密切配合，从而进一步 简化机构容易实现生产机械运动的全部自动化。 用一台电动机拖动具有多个工作机构的生产机械， 则机械内部仍保留着复杂的机械传动机构； 从上世纪三十年代起，广泛采用了“多电机拖动系 统”，即每一个工作机构用单独电机带动，这样生产 机械结构大大简化； 例对铣床来说共有3台电机即主轴电机、进给电机 和冷却电机。
11
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
随着自动控制系统和计算机装置的发展，在一般旋
转电机的理论基础上，又发展了许多种可靠性，高
精度、快速响应的控制电机，成为电机学科的一个 独立的分支。
我国的电机工业在建国以来发生了巨大的变化。现
在已建立了自己的工业体系，有统一的国家标准、 统一的电机、变压器系列，能生产成套的大、小型
2018年10月24日星期三 6
皮克斯发明的直流发电机 weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
雅可比发明的世界上第一台电动机模型与实用电动机
2018年10月24日星期三
7
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
1838 年，俄国人用一台直流电动机拖动轮船， 以 4 km/h 的速度逆流而上和顺流而下，这是最早 的实用电动机。 1845年用电磁铁代替了永久磁铁，此前电机中的
第 1 章 电机学基础知识
1.1 电机的基本功能与主要类型 1.2 电机的基本原理 1.3 电机的制造材料
2018年10月24日星期三
1
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
1.1 电机的基本功能与主要类型
电机定义：是指依据电磁感应定律实现电能的转 换或传递的一种电磁装置。 一、按照能量转换和信号传递所起的作用分类 1. 发电机 将机械能转换为电能。 2. 电动机 将电能转换为机械能。 3. 变压器、变流器、变频机、移相器 变换电压、电流、频率、相位。 4. 控制电机 作为自动控制系统的控制元件，起检测、放大、 执行和校正作用。
磁极是用永久磁铁制造的。
1866 年，德国科学家西门子制成的第一台自激式 发电机，标志着制造大容量发电机技术的突破，具 有划时代的意义。
2018年10月24日星期三
8
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
Siemens 和他的自激式发电机
2018年10月24日星期三
9
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
2018年10月24日星期三 4
weipeiyu制作
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
1820年丹麦的奥斯特从实验室中发现了电流对磁针 有力的作用，揭开了电学理论新的一页； 同一年德国的安培确定了通过有电流的线圈其作用 与磁铁相似，这指出了磁现象的本质问题； 1826年德国的欧姆在通过实验而得出欧姆定律； 1831年英国 的法拉第发现 电磁感应定律， 为研制各种电 机奠定了重要 的理论基础；
相电路系统的创始者；
他在1889年相继发明和制造出三相异步电动机和 三相变压器，并首先采用了三相输电线，使电机基 本定型。 一个多世纪以来，电机的基本结构似乎并没有多大
的变化，但电机的类型有了很大的发展，在运行性
能、经济指标等方面都有了很大的改进和提高。
weipeiyu制作
2018年10月24日星期三
2018年10月24日星期三
法拉第与最早的发电机 —— 法拉第盘 weipeiyu制作
5
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
1832年皮克斯在电磁感应理论的指导下，制造了 第一台发电机； 1833年楞次建立了确定 感应电流方向的原则； 其后他致力于电机理论的研 究并阐明了电机的可逆性原 理。 1834年雅比克制造出世界 第一台电动机，从而证明了 实际应用电能的可能性。
火力和水力发电设备，基本上能生产满足国民经济
生产需要的各种电机。
weipeiyu制作
2018年10月24日星期三
12
山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
2．电力拖动的发展概况 最初电动机拖动代替了蒸汽或水力的拖动； 当时电动机拖动生产机械的方式是通过天轴来实 现的，称为“成组拖动”。 即由一台电动机拖动一组生产机械，从电动机到 各种生产机械的能量传送以及在各生产机械之间的能 量分配完全用机械的方式，靠天轴及机械传动来实现。 电动机远离车间，车间内有大量的天轴、长皮带 和皮带轮等，能量在传递过程中损耗大、效率低、易 出事故，若电动机发生故障，成组的生产机械将停产， 这是一种落后的拖动方式。