Transcript 电磁感应定律
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《电机学》电子教案 高 等 教 育 出 版 社 高等教育电子音像出版社 1 《电机学》目录 绪 论 第一篇 变压器 第1章 变压器的基本工作原理和结构 第2章 变压器的基本理论 第3章 三相变压器 第4章 变压器的运行 第5章 三相变压器的不对称运行 第6章 特殊变压器 2 《电机学》目录 第二篇 三相异步电动机 第7章 三相异步电动机的基本工作原理和结构 第8章 三相交流绕组、感应电动势及磁动势 第9章 三相异步电动机的基本理论 第10章 三相异步电动机的基本性能 3 《电机学》目录 第三篇 同步电机 第11章 同步发电机的基本工作原理和结构 第12章 同步发电机的基本理论 第13章 同步发电机的并联运行 第14章 同步发电机的异常运行和突然短路 第15章 同步电动机和同步调相机 第四篇 直流电机 第16章 直流电机的基本工作原理和结构 第17章 直流电机的运行 4 绪 论 【内容】 0.1 电机及电机学基本概念 0.2 电机中所用的材料和铁磁材料的磁特性 0.3 电机中常用的基本电磁定律 【要求】 了解电机的分类与用途； 了解本课程的性质与任务； 掌握铁磁材料的磁特性； 掌握电磁感应定律和电磁力定律。 5 绪 论 0.1 电机及电机学概念 电机是利用电磁感应原理工作的机械，应用广泛。 一、电机分类： 电动机：电 1.按功能分 能 发电机：机械能 机械能 电 能 （旋转电机） 变压器：改变交流电压大小。 （静止电机） 交流电机 2. 按电源性质分 直流电机 异步电机：主要作电动机。 同步电机：主要作发电机。 电动机:主要用于调速场合。 发电机:已被整流电源取代。 6 绪 论 变压器* 异步电机 电机分类 交流电机 同步电机 直流电机 异步电动机* 异步发电机 同步发电机* 同步电动机 直流电动机* 直流发电机 二、本课程性质和任务： 电机学是电力类专业的技术基础课。 本课程重点研究带*号的四种电机的 工作原理 基本结构 运行特性 试验方法 7 绪 论 0.2 电机中所用的材料和铁磁材料的磁特性 一、电机中所用的材料 1.导电材料: 紫铜线、铝线，用于制成电机绕组。 2.导磁材料: 0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成电机磁路。 3.绝缘材料：把导电体之间、导电体与铁磁体之间绝缘开来。 绝缘等级 允许温度 OC A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 4.结构材料：制造电机所需要的其它金属材料。 8 绪 论 二、铁磁材料的磁特性 1.磁化特性：铁磁体会被外磁场磁化，即 铁磁体内磁筹受外 磁场作用形成附加磁场，而呈现出很强的磁性。 2.高导磁性: 铁心磁导率 Fe 0 7 空气：0 4 10 H/m 3.饱和特性： Fe 常数 磁化曲线 B f (H ) 呈非线性。 9 绪 论 4.铁心损耗： 2 p f B 磁滞损耗： h m 在交变磁场作用下，铁磁体内的磁筹反复被磁化，磁筹 反复转向产生摩擦引起的损耗。 2 2 2 涡流损耗： pe f Bm d / Re 在交变磁通作用下，铁心产生感应电动势并产生涡流， 涡流在铁心电阻上引起的损耗。 1.3 2 铁心损耗： pFe f Bm 磁滞损耗与涡流损耗的统称。 10 绪 论 0.3 电机理论中常用的基本电磁定律 一、电磁感应定律 （两种形式） 1.切割电动势 e B l v （方向：右手定则） 2.变压器电动势 e N d （方向：右手螺旋定则） dt 二、电磁力定律 f B l I （方向：左手定则） 11 绪 论 三、电量与磁量、电路定律与磁路定律对比 电 路 磁 电动势 E 产生电流的源。如 发电机、电池等。 电 由电动势产生，在 导体中流通。 流 I 磁动势 F NI 磁 通 电流密度 J=I/S 磁通密度 电场强度 E 表示电场的强弱。 磁场强度 H 电阻率 反映导体对电流阻 力大小的系数。 电导率 1/ 磁阻率 m 磁导率 路 产生磁通的源：即载流 线圈。I电流，N匝数。 由磁动势产生，在磁路 中流通。 B = / S 表示磁场的强弱。 反映磁体对磁通阻力大 小的系数。 1 / m 12 绪 论 电 电 阻 电 导 路 磁 R l l S S G 1/ R 磁 阻 磁 导 路 Rm m l l S S Gm 1/ Rm U=RI 磁压降 F=Hl F Rm 电路基尔霍夫 第一定律 I i I o 磁路基尔霍夫 第一定律 i o 电路基尔霍夫 第二定律 E U 磁路基尔霍夫 第二定律 NI Hl 电压降 U 电磁感应定律 e Blv d e N dt 电磁力定律 f Bli 13 绪 论 本章结束 14