电机概述ppt课件
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电机基础知识课件
3
安装和连接
确保电机正确安装并正确连接电源和控制器。
4
运行和维护
按照制造商的建议操作和维护电机，以保持其性能和寿命。
电机的维护和保养
清洁和润滑
定期清洁电机以去除灰尘和污 垢，并为轴承和机械部件提供 适当的润滑。
检查电线
定期检查电机的电线和连接器， 确保其没有损坏或松动。
散热管理
确保电机正常运行并保持适当 的温度，以避免过热和损坏。
交通领域
电机用于汽车、列车和船只的动力系统，提供 可靠而高效的运输解决方案。
可再生能源
电机被用于太阳能光伏板和风力涡轮机等可再 生能源设施，将自然资源转化为电力。
电机的选择和使用注意事项
1
了解需求
确定所需的功率、转速和扭矩，以选择合适的电机。
2
考虑环境
根据工作环境的温度、湿度和粉尘等因素，选择适合的电机。
电机故障分析与排除方法
故障类型 电源故障
机械故障 电气故障
常见故障 断路、短路
轴承损坏、零件松动 绝缘破损、电线，修复或更 换受损部分
检查和更换受损的机械部件
检查和修复电气连接，替换受 损的绝缘材料
3 不同类型的电机
每种类型的电机都有不同的特点和适用领域。了解各种类型电机的优势和限制对于正确 选择电机至关重要。
电机的工作原理
电荷和磁场
电荷在磁场中受到力的作用。 在电机中，电流通过线圈产生 磁场，从而产生力。
电磁感应
当导体在磁场中运动时，会产 生电磁感应。这个原理用于将 电能转化为机械能。
反力原理
当电机通过电源输入电流时， 磁场会与电源产生相互作用。 这种相互作用会产生阻力，从 而使电机旋转。
电机的结构和组成部分
电机基础PPT课件
电机的轴承与转子
轴承
轴承是电机中用于支撑转子的部件，通常由润滑油润滑，以减少摩擦和磨损。 轴承的种类和规格根据电机的类型和应用而有所不同。
转子
转子是电机中的可旋转部分，通常由金属材料制成。转子装在轴承上，并由轴 承支撑和旋转。转子中包含了电机的绕组和铁芯，这些元件共同作用产生磁场 和驱动力。
04
在电机中，电能通过电流在磁 场中产生转矩，驱பைடு நூலகம்转子旋转， 将电能转换为机械能。
同时，在电机运行过程中，部 分电能会以热能的形式散失， 这是电机能量转换不可避免的 损失。
03
CHAPTER
电机的基本结构
电机的外壳与支撑结构
电机外壳
电机外壳是电机的外部结构，通常由 钢板制成，用于保护电机内部元件免 受外部环境的影响。外壳还起到支撑 和固定电机的作用。
支撑结构
电机的支撑结构包括底座、轴承座等 部件，用于支撑电机的重量并确保电 机在运行时的稳定性。
电机的绕组与铁芯
绕组
绕组是电机的一个重要组成部分，由绝缘导线绕制而成，通 常缠绕在电机的铁芯上。绕组的作用是产生磁场，从而驱动 电机的转子旋转。
铁芯
铁芯是电机中的另一个重要组成部分，通常由硅钢片叠压而 成。铁芯的作用是导磁，帮助绕组产生更强的磁场。
步提升。
02
CHAPTER
电机的基本原理
电机的工作原理
电机的工作原理基于电磁感应定律和安培环路定律，通过磁场和电流相互作用产生 转矩，使电机旋转。
电机内部主要包括定子和转子两部分，定子产生固定磁场，转子在定子中旋转，产 生感应电流，感应电流与定子磁场相互作用产生转矩，驱动电机旋转。
电机的旋转方向取决于电流的相序和方向，通过改变电流的相序或方向可以改变电 机的旋转方向。
《电机控制》PPT课件(2024版)
整理ppt
18
4.实验参考程序
/**************************************************************************
* 控制步进电机快速前进200步，降低速度再前进50步，再次降低速度前进5步，然后停止。
* 停止一段时间后，控制步进电机以相反的步调退回原地。
int
main (void)
{
uint32 i;
uint8 Direction=0,Speed=3;
PINSEL1 = PINSEL1 & 0x0FFFFFFF;
// 设置P0.30为GPIO功能，输入
IO0DIR = IO0DIR & 0xBFFFFFFF;
// 设置P0.21为PWM功能，通过控制PWM的占空比从而控制直流电机的速度
U
U
效t
t
8
1．PWM（Pulse Width Modulation）脉冲调宽式
一个PWM周期
20％占空比 一个PWM周期
50％占空比
2．PFM（Pulse Frequency Modulation）脉冲调频式
1个脉冲
25％占空比 2个脉冲
50％占空比
整理ppt
9
1.2 控制电路--驱动部分
PINSEL1 = PINSEL1 | 0x00000400;
//设置P1.21为GPIO，输出。通过控制P1.21的电平从而控制直流电机的方向
IO1DIR = IO1DIR | (1<<21);
ZLDJ_SET(Direction,Speed);
//电机以最快速度正转
while(1)
电机(MOTOR)分类及带图详解-PPT课件
* 电机的回转能力
.电机是产生回轉力的装置 。 从学术性的角度来讲，是电能转换为机械能的装置 。我们的工厂和家都使用了很多. 家用电器产品 90%以上都使用电机
力 磁体
Fleming的左 手法则 I
电流 I 回转率 回转率 回转率
•朱青云负责
电子 brush 电流 I
正流子
正流子
正流差而 电流的 流动是反来进行 电流 I 电流 I
2) 刹车电机
① 电动刹车电机 ㅡ无励磁动作型电磁制动器内装电机 。 ㅡ制动器正确运转可得到维持力。 ㅡ制动器在电源出现故障时才得以运转，因此可适用于安全的场合。 ② 制动器 Pack SB SERIES ㅡ专用于感应电机、可逆转电机瞬时制动的回路上。 ㅡ有接点制动器组和无接点制动器组两种。
3) 可以控制速度的 电机
CONTROL PACK 速度设置器的信号和电机的回转速度进行比较, 然后把比较后的结果 转变成调整马达速度的电压。 速度设置器 手动调整速度.
电机的特征
* 电机的 定义
ㅡ电机是机械传动的驱动源。
ㅡ电机把电能转换成轴上输出回转力的机械能， 然后输出轴通过传动皮带或齿轮把驱动力输送到机械装置上。
ㅡ电机象所有机械的心脏，是一个重要的部位。 ㅡ最终定义的话 电机是把电能转换成机械能(回转能)的装置。
5. ⑦ Lead Wire
-. 把电源供给定子的导线 .
2. SPEED CONTROL MOTOR（速度控制电机）
1) AC SPEED CONTROL MOTOR
构造和原理
电 源
（转速发生器）
电容器Condenser
（速度控制单元） 比 较 放 大 部
电 压 控 制 部
电机部
电动机PPT精品课件
定子
转子
电阻
电刷 滑环
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4.3.2 三相异步电动机的调速
三相异步电动机的转速：
n
(1
s)no
(1
s)
60 f1 p
1．变极调速
通过改变电动机的定子绕组所形成的磁 极对数p来调速。因磁极对数只能是按1、 2、3、…、的规律变化，所以用这种方 法调速，电动机的转速不能连续、平滑 地进行调节。
电动机停车时将三相电源中的任意两相对调， 使电动机产生的旋转磁场改变方向，电磁转矩 方向也随之改变，成为制动转矩。 注意：当电动机转速接近为零时，要及时断开 电源防止电动机反转。 特点：简单，制动效果好，但由于反接时旋转 磁场与转子间的相对运动加快，因而电流较大 。对于功率较大的电动机制动时必须在定子电 路（鼠笼式）或转子电路（绕线式）中接入电 阻，用以限制电流。
Φ
n0 × n>n0
n
跳转到第一页
4.4 三相异步电动机的 选择与使用
4.4.1 三相异步电动机的铭牌
型 号 Y132M-4 电 压 380V 转 速 1440r/min
年月
三相异步电动机 功 率 7.5kW 电 流 15.4A 绝缘等级 B 日 编号
频 率 50Hz 接法Δ 工作方式 连续
××电机厂
TN
T2
9550 PN nN
式中PN是电动机的额定功率，单位 为kW；nN是电动机的额定转速，单位是 r/min。
跳转到第一页
例：有两台功率都为 PN 7.5 kW 的三相异步电动机， 一台 U N 380 V 、 n N 962 r/min ，另一台U N 380 V 、 nN 1450 r/min ，求两台电动机的额定转矩。
《电机学完整》课件
直流电机控制精度高，响应速度快，适用于需要精确控制速度的场合。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
电动机课件正式版
定期清除电动机表面的灰尘和杂物， 确保散热良好。
注意电动机的运行声音、振动和温度 ，如有异常应及时处理。
检查电动机的紧固件
确保电动机的螺丝、轴承等紧固件未 松动，防止因松动引起的振动和噪音 。
电动机的定期保养
01
02
03
润滑保养
根据电动机的润滑要求， 定期对轴承、链条等部位 进行润滑，保证正常运行 。
检查绝缘电阻
定期测量电动机的绝缘电 阻，确保绝缘良好，防止 漏电和短路。
检查接线盒
检查接线盒内的接线端子 是否有松动、氧化或烧蚀 现象，如有应及时处理。
电动机的常见故障与排除方法
启动困难
检查电源是否正常，检查负载是 否过重，检查电动机的润滑是否
良好。
运行噪音
检查电动机的紧固件是否松动，轴 承是否磨损严重，需要更换轴承。
总结词
通过磁场和电流的作用产生旋转力矩
详细描述
直流电动机利用磁场和电流的作用产生旋转力矩，从而实现电机的旋转。其工作 原理基于安培力定律和左手定则，通过改变电流的方向或磁场的方向，可以控制 电机的旋转方向和速度。
交流电动机工作原理
总结词
利用交流电产生旋转磁场驱动转子旋转
详细描述
交流电动机利用交流电产生旋转磁场，通过磁场和电流的作用产生旋转力矩，驱动转子旋转。其工作 原理基于法拉第电磁感应定律和右手定则，通过改变电流的频率或相位，可以控制电机的旋转速度。
电动机的种类
总结词
电动机有多种类型，包括直流电动机、交流电动机、步进电动机等。
详细描述
电动机有多种类型，其中最常见的是直流电动机和交流电动机。此外，还有伺 服电动机、步进电动机、力矩电动机等特殊类型的电动机。不同类型的电动机 具有不同的工作原理和特点，适用于不同的应用场景。
电机变频器基本原理概述PPT课件
第34页/共67页
三、变频器的基本原理 2.晶闸管交交变频——单相交交变频电路
单相交交变频电路是由P组和N组反 并联的晶闸管变流电路构成。电流 器P和N都是相控整流电路，P组工 作时负载电流为正，N组工作是负载 电流为负。让两组变流器按一定的 频率交替工作，负载就得到该频率 的交流电。改变变流电路工作时的 控制角α就可以改变交流输出电压的 幅值。其中甲流电路通常采用6脉波 的三相桥式电路或12脉波变流电路。
堵转状态 电动机状态
n＝0 s＝1
0＜n＜n0 1＞s＞0
理想空 载状态
n＝n0 s＝0
发电机 状态
n＞n0 s＜0
第13页/共67页
二、三相交流异步电动机的基本应用 1.三相交流异步电动机工作状态
电动机转子绕组的 结构有笼型（又称 鼠笼型）和绕线型 两种。因而三相异 步电动机也分为笼 型异步电动机和绕 线型异步电动机两 种。
第18页/共67页
二、三相交流异步电动机的基本应用 2.三相交流异步电动机起动——减压起动（定子串联电阻或电抗）
（a）定子串电阻起动
（b）定子串电抗起动
通过开关断开闭合，定子电流在电阻和电抗上产生电压降，使 定子电压降低，减小起动电流。起动后开关闭合，切除电阻或 电抗。
起动方法简单，但定子串电阻起动耗能较多，主要用于低压小 功率电动机。定子串电抗起动投资较大，主要用于高压大功率 电动机。
（a）制动前电路
（b）制动时电路
（c）机械特性
第32页/共67页
二、三相交流异步电动机的基本应用 4.三相交流异步电动机制动——回馈制动
（a）调速中的回馈制动
（b）下放重物时的回馈制动
第33页/共67页
三、变频器的基本原理 1.变频器的基本概念 改变频率的电路称为变频电路。变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形 式。前者直接把一种频率的交流便哼另一种频率或可变频率的交流，也称为直接变 频电路。后者先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流， 这种通过直流中间环节的变频电路也称为间接变频电路。 直接变频电路中又包含晶闸管交交变频和矩阵式变频电路。
三、变频器的基本原理 2.晶闸管交交变频——单相交交变频电路
单相交交变频电路是由P组和N组反 并联的晶闸管变流电路构成。电流 器P和N都是相控整流电路，P组工 作时负载电流为正，N组工作是负载 电流为负。让两组变流器按一定的 频率交替工作，负载就得到该频率 的交流电。改变变流电路工作时的 控制角α就可以改变交流输出电压的 幅值。其中甲流电路通常采用6脉波 的三相桥式电路或12脉波变流电路。
堵转状态 电动机状态
n＝0 s＝1
0＜n＜n0 1＞s＞0
理想空 载状态
n＝n0 s＝0
发电机 状态
n＞n0 s＜0
第13页/共67页
二、三相交流异步电动机的基本应用 1.三相交流异步电动机工作状态
电动机转子绕组的 结构有笼型（又称 鼠笼型）和绕线型 两种。因而三相异 步电动机也分为笼 型异步电动机和绕 线型异步电动机两 种。
第18页/共67页
二、三相交流异步电动机的基本应用 2.三相交流异步电动机起动——减压起动（定子串联电阻或电抗）
（a）定子串电阻起动
（b）定子串电抗起动
通过开关断开闭合，定子电流在电阻和电抗上产生电压降，使 定子电压降低，减小起动电流。起动后开关闭合，切除电阻或 电抗。
起动方法简单，但定子串电阻起动耗能较多，主要用于低压小 功率电动机。定子串电抗起动投资较大，主要用于高压大功率 电动机。
（a）制动前电路
（b）制动时电路
（c）机械特性
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二、三相交流异步电动机的基本应用 4.三相交流异步电动机制动——回馈制动
（a）调速中的回馈制动
（b）下放重物时的回馈制动
第33页/共67页
三、变频器的基本原理 1.变频器的基本概念 改变频率的电路称为变频电路。变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形 式。前者直接把一种频率的交流便哼另一种频率或可变频率的交流，也称为直接变 频电路。后者先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流， 这种通过直流中间环节的变频电路也称为间接变频电路。 直接变频电路中又包含晶闸管交交变频和矩阵式变频电路。
电机ppt课件
靠性和可维护性。
电机材料的发展趋势
电机材料是影响电机性能的重要因素之一，随着科技的不断进步，新型材料在电机中的应用 越来越广泛。
未来电机材料的发展将更加注重轻量化和高强度化，采用新型材料如碳纤维、钛合金等，减 轻电机的重量并提高其机械强度。
同时，新型导磁材料和绝缘材料的应用也将不断扩大，以提高电机的磁场强度和绝缘性能。 此外，纳米材料等新型材料在电机中的应用也将逐渐增多，为电机的性能提升提供更多可能 性。
子内旋转。
02
定子通常由铁芯和绕组组成 ，绕组通电后产生磁场。转 子可以是绕组型或鼠笼型，
根据电机类型而定。
03
电机的结构需满足高效、稳 定、可靠、耐用等要求，以 确保电机的正常工作和长寿
命。
电机的材料电机Βιβλιοθήκη 材料选择对于电机的性能和寿命至关重要。
定子铁芯通常采用硅钢片或铁氧体材料制成，以提高磁性能和降低损耗。转子材料 可以是铸铁、铸钢、铝合金等，根据电机类型和性能要求而定。
02
电机的原理与结构
电机的原理
电机的工作原理基于电磁感应定律，通过磁场和电流相 互作用产生转矩，使电机旋转。
电机的种类繁多，根据工作原理和应用领域可分为直流 电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。
不同种类的电机具有不同的工作原理和特性，适用于不 同的应用场景。
电机的结构
01
电机主要由定子和转子组成 ，定子固定不动，转子在定
功率与效率
功率
电机在单位时间内所做的功，通 常以瓦特（W）为单位。功率决 定了电机的输出能力。
效率
电机运行时的能量转换效率，通 常以百分比表示。效率越高，电 机的能源利用率越好。
转矩与转速
转矩
电机产生旋转运动的力矩，通常以牛 顿米（Nm）为单位。转矩决定了电 机的负载能力和启动性能。
电机材料的发展趋势
电机材料是影响电机性能的重要因素之一，随着科技的不断进步，新型材料在电机中的应用 越来越广泛。
未来电机材料的发展将更加注重轻量化和高强度化，采用新型材料如碳纤维、钛合金等，减 轻电机的重量并提高其机械强度。
同时，新型导磁材料和绝缘材料的应用也将不断扩大，以提高电机的磁场强度和绝缘性能。 此外，纳米材料等新型材料在电机中的应用也将逐渐增多，为电机的性能提升提供更多可能 性。
子内旋转。
02
定子通常由铁芯和绕组组成 ，绕组通电后产生磁场。转 子可以是绕组型或鼠笼型，
根据电机类型而定。
03
电机的结构需满足高效、稳 定、可靠、耐用等要求，以 确保电机的正常工作和长寿
命。
电机的材料电机Βιβλιοθήκη 材料选择对于电机的性能和寿命至关重要。
定子铁芯通常采用硅钢片或铁氧体材料制成，以提高磁性能和降低损耗。转子材料 可以是铸铁、铸钢、铝合金等，根据电机类型和性能要求而定。
02
电机的原理与结构
电机的原理
电机的工作原理基于电磁感应定律，通过磁场和电流相 互作用产生转矩，使电机旋转。
电机的种类繁多，根据工作原理和应用领域可分为直流 电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。
不同种类的电机具有不同的工作原理和特性，适用于不 同的应用场景。
电机的结构
01
电机主要由定子和转子组成 ，定子固定不动，转子在定
功率与效率
功率
电机在单位时间内所做的功，通 常以瓦特（W）为单位。功率决 定了电机的输出能力。
效率
电机运行时的能量转换效率，通 常以百分比表示。效率越高，电 机的能源利用率越好。
转矩与转速
转矩
电机产生旋转运动的力矩，通常以牛 顿米（Nm）为单位。转矩决定了电 机的负载能力和启动性能。
电动机PPT课件(人教版)
组装电动机
1.电动机主要由___转__子__和___定__子__组成,是利 用___通__电线圈在＿＿磁＿场里受力而转动的原理制 成的．电动机工作时是将__机__械__能__转化为 __电__能____的过程。
2．如果只改变磁场方向或电流方向，通电导 线受到的力＿改＿变＿；如果同时改变电流方向和 磁场方向，则通电导线受力将＿不＿改＿变．
想想议议
磁体周围存在什磁么场？ S N
通电直导体周围存在什磁么场？ +
I _
磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
一、磁场对通电导线的作用
演示实验
① 闭合开关，视察铝制直导体运动。
直导体
+-
金属导轨
② 改变电流方向或改变磁场方向。
一、磁场对通电导线的作用
分类:
直流电动机(电动玩具、录音机等
小型电器)
交流电动机(电风扇、洗衣机等
家用电器)
电动机的优点：
结构简单、控制方便、 体积小、效率高
思考题：电动机转速和转向与什么因素有关？
6.电动机的转动方向与 电流方向、磁场方向有 关.
7.电动机的转速与电流大小 磁场强度有关.
实际电动机
科学世界
巩固练习
通电线圈最后静止在平衡位置。
二、电动机
电动机主要由两部分组成： 能够转动的线圈，也叫转子。 固定不动的磁体，也叫定子。
电刷
E
A
B
F
EF
+A
B
_+
A
E
B
_+ F
A
E B
_
电流从E半环 流向F半环
F
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.
直流电机的励磁方式
U
I Ea Ia
Uf
If
U
I Ea Ia
If
U
Ea Ia
U
I
I
Ea
Ia
If
a)
b)
c)
d)
a)他励式； b)并励式； c) 串励式； d)复励式
.
直流电机的换向
无刷直流电动机：采用电子换向装置取代机械换 向器和电刷，避免电刷与换向器间的滑动接触。
.
电机概述
电机分类
基本电磁定律
割励磁磁场）。
◆ 交变电势(有效值，频率)的产生：
由于电枢绕组与主磁场之间的相对切
割运动，电枢绕组中将会感应出大小
和方向按周期性变化的三相对称交变
电势。通过引出线，即可提供交流电
源。
◆ 交变性与对称性：由于旋转磁场极
性相间，使得感应电势的极性交变；
.
由于电枢绕组的对称性，保证了感应
电势的三相对称性。
.
电磁力定律
载流导体在磁场中要受 到电磁力的作用，三方向互 相垂直时，其大小为
f Bli
方向由左手定则确定。
F最大
I
B
.
电磁感应定律
1．变压器电动势 线圈与磁通之间没有相对切割关系，仅由线圈交链的磁通发生变化
而引起的感应电动势称为变压器电势，如：自感电动势、互感电动势
edNd
dt
dt
2．运动电动势（速率电动势）
凸极式转子与水轮发电机
水轮发电机
凸极式转子 凸极式转子常用在水轮发电机上。由于水轮机的转速较低，要发出
工频电能，发电机的极数就比较多，做成凸极式结构工艺上较为简单。 另外，中小型同步电机多半也做成凸极式。
.
隐极式转子与汽轮发电机
汽轮发电机
隐极式转子 隐极式转子常用在汽轮发电机上。在大容量高转速汽轮发电机中，
变压器
直流电机 交流电机
定义与结构 异步电动机 同步发电机
.
交流电机：能输出交流电流的发电机，或通入交流电流而产生机
械运动的电动机。
分类： 交流电机
鼠笼式异步电动机
异步电机 绕线式异步电动机 同步电机 隐极式同步电动机
凸极式同步电动机
结构：
交流 电机
定子铁心：定子冲片 定子 定子绕组
其他部件：机座，端盖，风罩，铭牌
若磁场恒定，构成线圈的导体切割磁力线，使线圈交链的磁通发生
变化，导体中感应的电动势称为运动电动势，三方向互相垂直时，其大
小
e Blv
ev
l
电动势方向由右手定则确定。
B
.
电机概述
电机分类 基本电磁定律 变压器 直流电机 交流电机
定义与作用 结构 单相变压器 三相变压器
.
变压器：将一种电压的电能转换为另一种电压的电能的静止
结论
电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置， 是变压器、电动机和发电机的统称。
不同类的电机有不同的特性，随着科学技术 的不断更新发展，电机技术的改进也在日新 月异。
同时，电机是一门实践性很强的课程。 开设电机实验有利于学生加深对所学基 本理论的认识，透彻的了解电机的特性 ，同时培养学生掌握对电机的实验方法 和操作技能。
.
直流发电机
说明： 条件：原动机拖动转子以每分n转运动， 电机的主磁极有磁场。 现象：导体感应电势，大小与磁通密度 B 、导体的有效长度ห้องสมุดไป่ตู้l 和导 体切割磁场速度 v 三者的乘积成正比，其方向用右手定则判断。
.
直流电动机
说明： 条件：直流发电机去掉原动机，给两个电刷加上直流电源 现象1：有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据 电磁力定律，载流导体ab和cd受到电磁力的作用，其方向可由左手定则判 定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。 现象2：转过180度后，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是 dcba，从电刷 B 流出。 此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可 由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
转子铁心：转子冲片 转子 转子绕组
其他部件：轴，轴承，风扇
.
交流电机结构
.
定子铁心
.
定子绕组
.
转子铁心
.
转子绕组和轴
.
鼠笼式转子
.
绕线式转子
.
异步电动机工作原理
1、异步电动机定子上有三相对 称的交流绕组； 2、三相对称交流绕组通入三相 对称交流电流时，将在电机气隙 空间产生旋转磁场； 3、转子绕组的导体处于旋转磁 场中； 4、转子导体切割磁力线，并产 生感应电势； 5、转子导体通过端环自成闭路 ，并通过感应电流。 6、感应电流与旋转磁场相互作 用产生电磁力，判断电磁力的方 向。 7、电磁力作用在转子上将产生 电磁转矩，并驱动转子旋转。
设备
说明： 输电过程中，通常先经过升压变压器将电压升高，高压电经输 电线传送到远方的城市，然后经过降压变压器降压，最后经配 电降压变压器分配给用户。 为什么要采用变压器？？ 输送同样的功率，电压低则电流大。电流越大，要求输送线越 粗，而输送线一般都采用铜线，由于铜线的高成本和大质量， 大电流给实际输送电线路的铺设提出了极大的挑战。另一方面 大电流会在输电线路上引起极大的损耗，造成线路上极大的的 压降，导致受电端电压很低，电能传送不出去。
.
.
电机学概述
电机分类
基本电磁定律
变压器 直流电机 交流电机
定义与结构 物理模型 直流发电机 直流电动机
励磁与换向
.
直流电机：能输出直流电流的发电机，或通入直流电流而产生机
械运动的电动机，用途相当广泛。
定 电磁部分 子 机械部分 转 电磁部分 子 机械部分
.
直流电机用途
动力—直流电动机
电源—直流发电机
.
转子绕组和轴
.
同步发电机工作原理
◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流
励磁电流，建立极性相间的励磁磁场
，即建立起主磁场。
◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充
当功率绕组，成为感应电势或者感应
电流的载体。
◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（
给电机输入机械能），极性相间的励
磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子
各相绕组（相当于绕组的导体反向切
转子圆周线速度极高，最大可达170m/s。细长的隐极式圆柱体转子能减小 转子本体及转子上的各部件所承受的巨大离心力。但是，考虑到转子冷却 和强度方面的要求，隐极式转子的结构和加工工艺较为复杂。
.
举例：电机实验的研究对象
转差率特性： s f (P2 ) 效率特性： ＝f (P2 ) 功率因数特性：cos 1 f (P2 ) 转矩特性： T2 f (P2 ) 定子电流特性： . I1 f (P2 )
.
变压器组成与结构
铁心
变 压 绕组 器
油箱
.
单相变压器工作原理
•原线圈上加交变 电流电 •铁心中产生交变 磁通量 •副线圈中产生交 变电动势 •副线圈相当于交 流电源对外供电
.
三相变压器
由三台完全相同的单相变压器 按三相连接方式连接而成。
把三台单相变压器的铁心柱贴合在 一起，这时，在中央公共铁心柱内 的磁通为三相磁通之和。 当三相变压器正常运行(三相对称) 时，合成磁通为零，因此中央公共 铁心柱可以省去。 为了工艺方便，使中间相轭部磁路 缩短，三个相的铁心柱排在一个平 面上。
.
电机学概述
电机分类 基本电磁定律 变压器 直流电机 交流电机
全电流定律 电磁感应定律 电磁力定律
.
全电流定律
I2
I1 I3
L1 L2
首先规定方向：当导体电流的 方向与积分路径的方向符合右 螺旋关系时为正，反之为负。
结论：磁场中沿任一闭回路的磁场强度Ｈ的 线积分等于该闭回路回路所包围的所有导体 电流的代数和。
电机概述
电机分类 基本电磁定律 变压器 直流电机 交流电机 实验与结论
.
电机的分类
电 静止电机：变压器
机
直流电机
旋转电机
异步电机
交流电机
同步电机
电动机：将电能转换为机械能，驱动电流机械
旋转 电机
发电机：由原动机拖动，将机械能转换为电能
控制电机：进行信号的传递和转化，控制系统中的
执行，检测或解算元件
直流电能转化为机械能 将机械能转化为直流电能
励磁机(直流发电机)— 用于小于100MW的单机 同步发电机
信号传递 (测量元件)—直流 信号传递(执行元件)—直流
测速发电机
伺服电动机
机械信号转换为电信号
. 将控制信号转换为机械信号
直流电机的物理模型图解释
说明： 上图表示一台最简单的两极直流电机模型。 固定部分(定子)：主磁极N和S，电刷B1和B2 旋转部分(转子)：电枢铁心，两根导体连成的电枢线圈，换向器 定子与转子间：气隙。 当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
直流电机的励磁方式
U
I Ea Ia
Uf
If
U
I Ea Ia
If
U
Ea Ia
U
I
I
Ea
Ia
If
a)
b)
c)
d)
a)他励式； b)并励式； c) 串励式； d)复励式
.
直流电机的换向
无刷直流电动机：采用电子换向装置取代机械换 向器和电刷，避免电刷与换向器间的滑动接触。
.
电机概述
电机分类
基本电磁定律
割励磁磁场）。
◆ 交变电势(有效值，频率)的产生：
由于电枢绕组与主磁场之间的相对切
割运动，电枢绕组中将会感应出大小
和方向按周期性变化的三相对称交变
电势。通过引出线，即可提供交流电
源。
◆ 交变性与对称性：由于旋转磁场极
性相间，使得感应电势的极性交变；
.
由于电枢绕组的对称性，保证了感应
电势的三相对称性。
.
电磁力定律
载流导体在磁场中要受 到电磁力的作用，三方向互 相垂直时，其大小为
f Bli
方向由左手定则确定。
F最大
I
B
.
电磁感应定律
1．变压器电动势 线圈与磁通之间没有相对切割关系，仅由线圈交链的磁通发生变化
而引起的感应电动势称为变压器电势，如：自感电动势、互感电动势
edNd
dt
dt
2．运动电动势（速率电动势）
凸极式转子与水轮发电机
水轮发电机
凸极式转子 凸极式转子常用在水轮发电机上。由于水轮机的转速较低，要发出
工频电能，发电机的极数就比较多，做成凸极式结构工艺上较为简单。 另外，中小型同步电机多半也做成凸极式。
.
隐极式转子与汽轮发电机
汽轮发电机
隐极式转子 隐极式转子常用在汽轮发电机上。在大容量高转速汽轮发电机中，
变压器
直流电机 交流电机
定义与结构 异步电动机 同步发电机
.
交流电机：能输出交流电流的发电机，或通入交流电流而产生机
械运动的电动机。
分类： 交流电机
鼠笼式异步电动机
异步电机 绕线式异步电动机 同步电机 隐极式同步电动机
凸极式同步电动机
结构：
交流 电机
定子铁心：定子冲片 定子 定子绕组
其他部件：机座，端盖，风罩，铭牌
若磁场恒定，构成线圈的导体切割磁力线，使线圈交链的磁通发生
变化，导体中感应的电动势称为运动电动势，三方向互相垂直时，其大
小
e Blv
ev
l
电动势方向由右手定则确定。
B
.
电机概述
电机分类 基本电磁定律 变压器 直流电机 交流电机
定义与作用 结构 单相变压器 三相变压器
.
变压器：将一种电压的电能转换为另一种电压的电能的静止
结论
电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置， 是变压器、电动机和发电机的统称。
不同类的电机有不同的特性，随着科学技术 的不断更新发展，电机技术的改进也在日新 月异。
同时，电机是一门实践性很强的课程。 开设电机实验有利于学生加深对所学基 本理论的认识，透彻的了解电机的特性 ，同时培养学生掌握对电机的实验方法 和操作技能。
.
直流发电机
说明： 条件：原动机拖动转子以每分n转运动， 电机的主磁极有磁场。 现象：导体感应电势，大小与磁通密度 B 、导体的有效长度ห้องสมุดไป่ตู้l 和导 体切割磁场速度 v 三者的乘积成正比，其方向用右手定则判断。
.
直流电动机
说明： 条件：直流发电机去掉原动机，给两个电刷加上直流电源 现象1：有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据 电磁力定律，载流导体ab和cd受到电磁力的作用，其方向可由左手定则判 定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。 现象2：转过180度后，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是 dcba，从电刷 B 流出。 此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可 由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
转子铁心：转子冲片 转子 转子绕组
其他部件：轴，轴承，风扇
.
交流电机结构
.
定子铁心
.
定子绕组
.
转子铁心
.
转子绕组和轴
.
鼠笼式转子
.
绕线式转子
.
异步电动机工作原理
1、异步电动机定子上有三相对 称的交流绕组； 2、三相对称交流绕组通入三相 对称交流电流时，将在电机气隙 空间产生旋转磁场； 3、转子绕组的导体处于旋转磁 场中； 4、转子导体切割磁力线，并产 生感应电势； 5、转子导体通过端环自成闭路 ，并通过感应电流。 6、感应电流与旋转磁场相互作 用产生电磁力，判断电磁力的方 向。 7、电磁力作用在转子上将产生 电磁转矩，并驱动转子旋转。
设备
说明： 输电过程中，通常先经过升压变压器将电压升高，高压电经输 电线传送到远方的城市，然后经过降压变压器降压，最后经配 电降压变压器分配给用户。 为什么要采用变压器？？ 输送同样的功率，电压低则电流大。电流越大，要求输送线越 粗，而输送线一般都采用铜线，由于铜线的高成本和大质量， 大电流给实际输送电线路的铺设提出了极大的挑战。另一方面 大电流会在输电线路上引起极大的损耗，造成线路上极大的的 压降，导致受电端电压很低，电能传送不出去。
.
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电机学概述
电机分类
基本电磁定律
变压器 直流电机 交流电机
定义与结构 物理模型 直流发电机 直流电动机
励磁与换向
.
直流电机：能输出直流电流的发电机，或通入直流电流而产生机
械运动的电动机，用途相当广泛。
定 电磁部分 子 机械部分 转 电磁部分 子 机械部分
.
直流电机用途
动力—直流电动机
电源—直流发电机
.
转子绕组和轴
.
同步发电机工作原理
◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流
励磁电流，建立极性相间的励磁磁场
，即建立起主磁场。
◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充
当功率绕组，成为感应电势或者感应
电流的载体。
◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（
给电机输入机械能），极性相间的励
磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子
各相绕组（相当于绕组的导体反向切
转子圆周线速度极高，最大可达170m/s。细长的隐极式圆柱体转子能减小 转子本体及转子上的各部件所承受的巨大离心力。但是，考虑到转子冷却 和强度方面的要求，隐极式转子的结构和加工工艺较为复杂。
.
举例：电机实验的研究对象
转差率特性： s f (P2 ) 效率特性： ＝f (P2 ) 功率因数特性：cos 1 f (P2 ) 转矩特性： T2 f (P2 ) 定子电流特性： . I1 f (P2 )
.
变压器组成与结构
铁心
变 压 绕组 器
油箱
.
单相变压器工作原理
•原线圈上加交变 电流电 •铁心中产生交变 磁通量 •副线圈中产生交 变电动势 •副线圈相当于交 流电源对外供电
.
三相变压器
由三台完全相同的单相变压器 按三相连接方式连接而成。
把三台单相变压器的铁心柱贴合在 一起，这时，在中央公共铁心柱内 的磁通为三相磁通之和。 当三相变压器正常运行(三相对称) 时，合成磁通为零，因此中央公共 铁心柱可以省去。 为了工艺方便，使中间相轭部磁路 缩短，三个相的铁心柱排在一个平 面上。
.
电机学概述
电机分类 基本电磁定律 变压器 直流电机 交流电机
全电流定律 电磁感应定律 电磁力定律
.
全电流定律
I2
I1 I3
L1 L2
首先规定方向：当导体电流的 方向与积分路径的方向符合右 螺旋关系时为正，反之为负。
结论：磁场中沿任一闭回路的磁场强度Ｈ的 线积分等于该闭回路回路所包围的所有导体 电流的代数和。
电机概述
电机分类 基本电磁定律 变压器 直流电机 交流电机 实验与结论
.
电机的分类
电 静止电机：变压器
机
直流电机
旋转电机
异步电机
交流电机
同步电机
电动机：将电能转换为机械能，驱动电流机械
旋转 电机
发电机：由原动机拖动，将机械能转换为电能
控制电机：进行信号的传递和转化，控制系统中的
执行，检测或解算元件
直流电能转化为机械能 将机械能转化为直流电能
励磁机(直流发电机)— 用于小于100MW的单机 同步发电机
信号传递 (测量元件)—直流 信号传递(执行元件)—直流
测速发电机
伺服电动机
机械信号转换为电信号
. 将控制信号转换为机械信号
直流电机的物理模型图解释
说明： 上图表示一台最简单的两极直流电机模型。 固定部分(定子)：主磁极N和S，电刷B1和B2 旋转部分(转子)：电枢铁心，两根导体连成的电枢线圈，换向器 定子与转子间：气隙。 当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。