电机学基础知识
电机和拖动基础共32页文档
—电机与拖动—
电机与拖动基础
（李发海 王岩 清华大学出版社）
顾春雷
Tel:0515-3103939 E_mail:guclycit
盐城工学院电气与信息工程学院 电气工程系
17.08.2021
电机与拖动
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第1章 绪 论
1.1 课程性质
一、电机及电力拖动技术的发展概况
—电机与拖动—
电能是现代大量应用的一种能量形式。 电能的优点：生产和变换比较经济；传输和分配比较 容易；使用和控制比较方便等等。 效率高
❖ 在中小型电机和控制电机方而，亦自行设计和生产了 不少新系列电机。
❖ 由于生产上的需要，电机的新原理、新结构、新工艺、 新材料、新的运行方式和调试方面亦进行许多摸索、 研究和试验工作，取得了不少成就。
❖ 电机在制造上也向着大型、巨型发展。
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电力拖动系统：
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基本磁化曲线
基本磁化曲线与起始磁化曲线的差别很小，磁路计算 时所用的磁化曲线都是基本磁化曲线
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❖ 与此同时由于电力电子学等学科的渗透，使电机这一 较为成熟的学科得到新的发展。
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我国电机工业的发展概况
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❖ 我国的电机制造工业在新中国成立后发生了巨大的变 化。
❖ 不仅建成了独立自主和完整的体系，而且有一些产品 已经达到或接近世界先进水平，就各种拖动系统中的 主要设备——电动机而言，近年来已生产了不少大型 的直流电动机、异步电动机和同步电动机；
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三、参考书
电机拖动概述
电机与拖动基础及MATLAB仿真
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0.3本教材内容、课程性质、教学任务及学习方法
教学任务 通过课程的学习,掌握常用交、直流电机及变压器的基
本结构、工作原理、运行性能仿真和实验方法；了解交直流
电力拖动的基础知识，掌握异步电动机的特性分析、起制动 方法和交流机基本的调速方法；掌握他励直流电动机起制动 及调速等各种运行状态的静动态特性和参数计算；熟悉常用 控制电机的原理和特性，学会选择电动机容量的方法，熟悉
降压变压器 各种控制电机
电机与拖动基础及MATLAB仿真
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生产机械的拖动——由各种电动机或电力拖动系统 实现； 连接发电机 与电网相连
0.2我国电机工业概况
建国后经过60多年的发展，已建立了全国性的研究实验基地，培养了
一大批从事研究、制造电机的专家和工程技术人员，有了统一的国家标准
和系列产品。 在大型发电设备制造方面，已研制出600MW水氢氢冷汽轮发电机、 300MW的双水内冷和全氢冷汽轮发电机、650MW的核电机组、700MW的
电机与拖动基础及MATLAB仿真
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0.4电机中的铁磁材料及其特性 磁化曲线动画
B
饱和点
膝点
b a
c
d
B f (H )
m Fe f ( H )
B m0 H
电机与拖动基础及MATLAB仿真
0
H
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0.4电机中的铁磁材料及其特性 铁磁材料特点
铁磁材料具有如下特点：
其磁化曲线具有饱和性， mFe不是常数，且随H的变化而 变化。
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0.3本教材内容、课程性质、教学任务及学习方法 本课程的动力用电机包括变压器、交流异步电动机、 学习方法总结
《电机学课件》PPT课件
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
• 参考书：汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
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《电机学》（二）课程简介
• 课程名称： 中文名称：电机学（二） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 2） • 教学对象：电气工程类专业、本科 • 课程定位：《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书：汪国梁主编《电机学》 返回
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变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
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术基础课，定位为：
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与 工程联系密切。
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《电机学》（二）课程简介
主要内容：本课程主要讲述：同步电机的结构， 工作原理、运行等到方面的内容。具体为：
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
(高级工)电机检修培训大纲
（高级工）电机检修培训大纲综合能力包括：基础知识、专业知识、基本技能、专业技能以及相关技能。
一、基础知识（一）识图与绘图1、识图与绘图基本知识2、简单零件图识读1、机械制图基本知识2、装配图识读（二）机械基础1、锉、钻、锯、磨等机械加工知识2、电机轴承、一般电机装配知识1、轴承、轴套、轴径、联轴器等各部件测绘2、滚动轴承的修复3、复杂电机、直流电机的装配（三）应用电工基础1、电和磁的基本概念2、直流、交流电路的基本知识3、复杂电路的定律1、直流、交流电路（R、Z、P）计算2、直流电机、电动机。
变压器的工作原理（四）电子技术基础1、晶体管分立元件基本知识2、单相桥式整流电路的知识1、单相桥式整流电路的计算方法2、晶体管及放大电路、整流电路二、专业知识（一）电机识绘图技术1、识、绘交、直流电机控制回路图2、识、绘三相电机绕组展开图及接线图1、具有大型电机设备结构图、装配图的识、绘知识2、识、绘三相分数槽电机绕组展开图及接线图（二）电工材料1、常用电工材料（铜、铝、电磁线）的特点、用途2、常见绝缘材料（漆、纸、板、带）的种类1、绝缘材料的耐热性、耐热等级2、常见绝缘材料（漆、纸、板、带）的的特点、用途3、磁性材料的种类、用途（三）电机学1、掌握磁路、电动势磁势的基本知识2、掌握交、直流电机绕组的基本知识，以及绕组连接规律3、掌握各类电机的基本结构1、掌握交、直流电机绕组基本参数计算2、掌握各类电动机起动方法及运行特性3、掌握同步电动机运行特性及励磁方式（四）电机检修工艺1、掌握小型交流电机绕组的基本知识2、熟悉直流电机检修工艺质量标准及验收项目3、熟悉异步电动机检修工艺质量标准及验收项目4、熟悉同步电动机检修工艺质量标准及验收项目1、掌握各种电机绕组的修理知识2、熟悉各类电机主要部件所有材料的规格性能和技术要求3、掌握大型发电机定、转子绕组更换和铁芯部件的修理知识4、掌握发电机、电动机运行维护及故障分析、处理方法（五）电机试验1、电机绝缘电阻的测量吸收比的测量、直流电阻的测量、直流泄露电流及直流耐压试验、交流耐压试验的目的意义2、掌握直流电机试验项目和标准3、掌握交流电机试验项目和标准4、掌握发电机试验项目和标准1、发电机试验所用仪表的基本原理2、发电机转子交流阻抗测量的目的意义、操作方法3、正确选择试验表记和电机各类故障诊断方法三、基本技能（一）工器具的使用1、能正确使用电动工具、防护工具2、能正确使用量具及专用工器具1、根据施工要求准备工器具的种类、规格、数量并正确使用2、正确使用专用工具和测量设备3、正确使用钢丝绳、纤维绳等起吊工具（二）电工材料使用1、掌握各种导电材料的用途2、常用绝缘材料的用途3、导磁材料的用途1、掌握各种导电材料的性能、规格并正确使用2、掌握常用绝缘材料的性能、耐火等级、击穿强度等并正确使用（三）电工测量表记使用1、万用表、摇表、钳型电流正确使用2、测温仪、测振仪正确使用3、电桥正确使用1、微欧级低电阻表的测量方法2、极性表正确使用方法3、功率表正确使用方法（四）电机使用基本技能1、掌握直流绕组的基本知识以及绕组的连接规律2、掌握交流绕组的基本知识以及绕组的连接规律3、掌握交、直流电动机的运行维护与检修1、掌握各类绕组的参数关系和接线方式2、掌握各类电机的检修方法及常用故障的处理3、了解各类电机的运行特性基本特点和基本操作（五）数据整理与计算1、能整理电机绕组更换的技术参数2、掌握电机绕组的极距、节距、跨距、导线截面的计算3、空载电流、直流电阻互差与片间电阻的互差的计算、直流电阻随温度变化的换算1、电机绕组模芯的设计2、电机绕组的额定电流与并联支路关系、空载电流与与并联支路关系的换算3、电机功率与匝数的关系、功率因素及效率的换算四、专业技能（一）检修技能1、掌握高、低压、直流电动机的解体检修方法及施工工艺2、能进行中小型变压器绕组的绕制及安装工作3、能更换低压电动机、转子绕组以及鼠笼条的工作4、掌握单相电动机的解体方法、绕组更换方法及控制回路接线1、了解高、低压电动机、发电机定子线圈制作流程及施工工艺2、能进行高压高压电动机绕组嵌装、接线、安装方法3、能进行更换励磁机电枢绕组、励磁绕组、换向器修理、滑环修理的工作4、能进行大型电动机解体检修及滑动轴承修理5、能进行拆、装发电机转子护环、中心环的工作（二）技术管理1、电动机解体大修、绕组更换、故障处理等技术记录和检修卡填写2、收集、整理、汇总检修项目，工作小结和事故分析报告3、根据检修项目，编写一般工料预算1、技术管理的有关内容和要求、各项技术方案、设备台帐、图纸、资料的检查、分类等保管2、能编制机、炉辅机大修施工计划，技术措施、组织措施和安装措施3、组织、协调、施工人员按施工方案实施（三）分析处理1、能分析低压电动机绕组开路、短路、接地故障的处理方法2、能分析双鼠笼条的故障原因及处理方法3、能分析单相电动机由于转速引起的故障原因及处理方法1、能分析高压电动机绕组开路、短路、接地故障原因及处理方法2、具有分析直流电机整流子、交流电机滑环冒火故障的能力3、能分析大型电动机轴承、滑动轴承发热的故障原因及处理方法4、具有分析发电机对地绝缘低的原因和处理能力五、相关技能（一）技工基本操作技能1、配合起重工进行一般部件和起重操作2、电焊、气焊的基本操作方法3、钳工的基本手艺1、对焊接工艺质量进行监督2、协助电气试验工进行电机特性和预防性试验3、了解相关的金属材料、技术要求和使用方法（二）维修电工技能1、正确使用常用电工仪表、仪器、电气工具2、熟悉低压电缆和导线的结构、截面、安全电流及敷设方法3、照明线路安装技能4、低压电机试运转的操作方法1、常用电气工具的故障处理2、照明线路的故障处理3、低压电气设备故障的处理（三）安全与文明生产1、正确执行安全操作规程2、按企业文明生产规定，做到工作场地整洁，设备、工具摆放整齐3、安全生产规程、事故处理规程中有关规定4、指导初级工技能操作、技艺传授1、安全技术操作规程的执行、指导与监督2、按企业有关文明生产规定的执行、指导与监督3、初、中级工技能操作的指导与传授，新技术、新工艺、新材料的推广4、培训资料编写参与（四）计算机应用1、计算机的中文输入法2、Word文档的建立、编辑、复制等操作3、页面设置文档打印等操作1、Excel表的建立、编辑、复制等基本操作2、工作表的编辑、数据管理分析、图表打印等3、应用软件使用，协助班组技术管理保洁员协议书甲方：村村民委员会乙方：，身份证号：为了确保本村的清洁卫生得到正常有序地运行，使全村的环境卫生保持清洁.干净。
电机学课程总结报告范文(3篇)
第1篇一、前言电机学是电气工程及其自动化专业的一门基础课程，主要研究电机的原理、结构、运行特性和应用。
本课程旨在使学生掌握电机的基本理论，了解电机的结构和工作原理，培养解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，我收获颇丰，现将学习心得和总结报告如下。
二、课程内容概述1. 电机的基本概念电机是一种将电能转换为机械能或机械能转换为电能的装置。
根据转换形式的不同，电机分为电动机和发电机。
本课程主要研究电动机。
2. 电动机的类型及结构电动机的类型主要包括直流电动机、异步电动机和同步电动机。
本课程重点介绍了直流电动机和异步电动机的结构。
3. 电动机的工作原理电动机的工作原理是利用电磁感应定律和电磁力定律，将电能转换为机械能。
本课程详细讲解了直流电动机和异步电动机的工作原理。
4. 电动机的运行特性电动机的运行特性主要包括电机的空载特性、负载特性和启动特性。
本课程对电机的运行特性进行了详细的分析。
5. 电动机的调速方法电动机的调速方法主要包括电枢回路串电阻调速、调励磁调速和调端电压调速。
本课程介绍了这三种调速方法的原理和适用范围。
6. 电动机的制动方法电动机的制动方法主要包括能耗制动、反接制动和回馈制动。
本课程对这三种制动方法进行了详细的讲解。
三、学习心得1. 理论与实践相结合电机学是一门理论与实践相结合的课程。
在学习过程中，我不仅学习了电机的理论知识，还通过实验和课程设计，将理论知识应用于实践，提高了自己的动手能力。
2. 理解电机的原理通过学习电机学，我对电机的原理有了更深入的了解。
这使我能够更好地理解电机的运行特性和应用，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
3. 培养解决问题的能力在学习电机学过程中，我遇到了许多问题。
通过查阅资料、请教老师和同学，我学会了如何分析问题、解决问题。
这种能力对我今后的学习和工作具有重要意义。
4. 拓宽知识面电机学课程涉及的知识面较广，包括电磁学、力学、热力学等。
通过学习这门课程，我拓宽了自己的知识面，提高了自己的综合素质。
电子技术的基础知识内容
电子技术的基础知识内容电子技术的基础知识内容电子技术是根据电子学的原理，运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
电子技术的基础知识内容1、学好电子专业的基础课程。
首先要了解：电类专业可分为强电和弱电两个方向，三种划分：一是电力工程及其自动化（电力系统、工厂供变电等）专业属强电专业；二是电气工程及其自动化属于强电为主弱电为辅；三是电子、通信、自动化专业属于弱电专业。
其他更进一步的细分要进入研究生阶段才划分。
但无论强电还是弱电，基础都是一样的。
专业基础课最重要的就是电路分析、模拟电路、数字电路、射频电路（也叫高频电路）。
这4门课一定要学好。
这4门课是学习电子技术的前提，一般在学校都学了，但是对大多数学生来说，通常是学得一知半解，迷迷糊糊。
所以，这4门课程还必须再学一遍，最好是读一两本通俗浅显的综合介绍电子知识的书籍，对书中的知识你不需要都懂，能有个大致感觉就行。
对这种入门读物的选择很重要，难了看不懂可能兴趣就此丧失或备受打击，反而事与愿违。
最好的办法是配合相关的电子视频教程，大学教授演讲，工作学习两不误，在家也能上大学。
坐在家里就可以直接开始学习我们想要学习和了解的有关电子技术基础知识，有了这个基础，我们就可以有机会去了解更多。
提供的电子类视频教程：电路分析基础：由电子科技大学的钟洪生教授主讲，全套共68讲，该教程详细讲解了电路的基本概念和定律、电路的基本分析方法、电路的等效变换与定理、动态电路的时域分析、正弦激励下稳态电路的分析、互感和理想变压器等内容。
电路电子技术：由吉林大学的杨晓苹教授主讲，全套分上下两部，共72+4讲，上部是电路基础，下部是模拟电子技术基础。
还有一套是电子科技大学的曲键教授主讲，全套共57讲。
数字电路基础教程：由吉林大学的魏达教授主讲，共50讲。
这套教程从最基本的门电路讲起，直到各类常见的触发器、编码器、译码器、存储器、时序电路等等的基本构成和工作原理。
电机学课件--变压器基础知识-PPT课件
Rk U1N/I1N
I12NRk U1NI1N
Pk SN
Pk*
Rk U1N/I1N
I1NRk U1N
Ukr U1N
Uk*r
短路阻抗电压 的电阻分量
X k *Z X 1N k U 1X N /k I1NIU 1N 1 X NkU U 1 k NxU k *短x路阻抗电压
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存在有相互关系的四个物理量（U、I、Z、S）中，所 选基值的个数并不是任意的，当某两个物理量的基值 已被确定，其余物理量的基值跟着确定。
例如单相变压器，选定一次侧的额定电压U1N和额定 电流I1N作为电压和电流的基值： 一次侧阻抗的基值即：Z1b=Z1N=U1N/I1N 一次侧功率的基值即：S1b=S1N=U1NI1N
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四、应用标幺值的优缺点
1、应用标幺值的优点
① 额定值的标幺值等于1。采用标幺值时，不论变压器 的容量大小，变压器的参数和性能指标总在一定的 范围内，便于分析和比较。 如电力变压器的短路阻抗标幺值zk*=0.03~0.10， 如果求出的短路阻抗标幺值不在此范围内，就应 核查一下是否存在计算或设计错误。 例如 p138 I0*、 zk*的范围
的电抗分量
《电机学》 第三章 变压器
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2、缺点 标么值没有单位，物理意义不明确。
《电机学》 第三章 变压器
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3-7 变压器的运行特性
一、电压变化率
电压变化程度——由于变压器内部存在着电阻和漏抗， 负载时产生电阻压降和漏抗压降，导致次级侧电压随负 载电流变化而变化。
电压变化率定义：一次侧加50Hz额定电压、二次空载电 压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次 额定电压的比值。
电机拖动
最早的电力拖动控制系统是继电器-接触器自动控制系统，属于有触点断续控制系统。 接着，出现了发电机-电动机组，使得直流电动机得到了广泛的应用。并且在这个基础 上，发展成为采用电力电子器件组成的自动化直流电力拖动系统，并且正向大容量方向发 展；自动化元件已有成套标准控制单元，控制装置集成化、小型化、微型化，设备可靠性 高，维护简便，许多设备都可做到自动运行，不需要监视和维护。
20 世纪 20 年代以来，生产机械上广泛采用一种“单电机拖动系统”，即一台生产机 械用一台单独的电动机拖动。简化了机械结构，且易于实现生产设备运转的全部自动化。 但是，由于是一台电动机拖动具有多个工作机构的生产机械，需要负责能量传递的机械传 动机构。
所以，从 20 世纪 30 年代起，广泛采用了“多电动机拖动系统”，即每个工作机构由 单独的电动机拖动，因而生产机械的机械结构可以大大简化，提高了机械机构的可靠性。
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电机与拖动
中实现了比人的手脚更复杂而精巧的运动。古老的电机学已经和电力电子学、计算机、控 制论结合起来，发展成了一门新的学科。
在我国，电机制造业也发生了巨大的变化。我国的电机生产从 1917 年至今已有 80 多 年的历史，经过改革开放 20 多年的发展，特别是近 10 年的发展，有了长足的进步，令世 人瞩目。目前已经形成比较完整的产业体系，电机产品的品种、规格、性能和产量满足了 我国国民经济发展的需要。而且一些产品已经达到或接近世界先进水平。近来世界上电机 行业专家纷纷预测，中国将会成为世界电动机的生产制造基地。