电机原理与维修

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电机原理与维修刘召广tomynewsky@http://www.77cn.com.cn

07.08.23

电机原理与维修

教材《电机原理与维修》 主编：秦虹 中国劳动社会保障出版社

2010-12-9

电机原理与维修

绪论电机： 机电一体化中机和电的结合部分，是实现电 能的生产、变换、传输、分配、使用和控制的电 磁机械装置。如：发电机、变压器、电动机都可 以称作电机。 一、电机在国民经济中的作用 在国民经济生产中，电机工业是机械工业的一 个重要组成部分。电机是机电一体化的一个很重 要的基础，电机被称为电气化的心脏。他对国民 经济的发展有着重要的作用，并随着国民经济和 科学技术的发展而不断发展。2010-12-9 3

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绪论1. 电能的生产、传输和分配中的主要设备

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绪论2. 各种生产机械和装备的动力设备 电动机，发电机 3. 自动控制系统中的重要元件 微特 由此，我们已经可以看出电机是任何一个国 家基础建设所必不可缺的进行电能的生产、传输 和分配中的主要设备。

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绪论二、电机的发展从印刷工人出身的科学家法拉第发现载流导 体在磁场内受力的现象起，一直到1882年，早 期直流电机经历了在励磁、绕组、电枢结构上的 不断完善及理论上不断完善的发展过程。励磁绕 组由永磁式改为电流励磁，它励改为自励；电枢 凸极改为环形，再发展到鼓形，后又改为叠片铁 心；绕组由集中到环形分布，后又发展到鼓形电 枢绕组。2010-12-9 6

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绪论大约1832年，交流电机也出现了。但直到 1870年，由于直流输变电困难和直流电机的换 向火花问题变得越来越突出，才促使交流电机有 所发展。交流电机的发展与旋转磁场理论的发展 是同步进行的。到1891年，和现代三相电力系 统(由电机及变压器等组成)很相近的应用实例 已经制成。此后，交流三相制在电力工业中逐步 占据主导地位，交流电机的理论、材料、工艺及 性能发展异常迅猛，与此有关的电力工业(发电、 输电、配电等)、2010-12-9 7

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绪论机械加工工业、电镀电解、电焊等技术、自动化 仪 表、自控技术及通信技术等相继获得迅速发展。 20世纪以来，由于工业、军工的需要和对电 机内部电磁、发热等过程的理论研究的深入，加 上电机新原理、新材料、新工艺的发展，使电机 在很多方面突破了传统概念。近几年来，国内外 结合科学技术的最新成就，已研制出一些新原理、 新结构的电机，如利用“霍尔效应”相继研制出 霍尔效应的自整角机、旋转变压器和霍尔效应无 刷2010-12-9 8

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绪论直流测速发电机；利用“压电逆效应”研制出压电 直线步进电机，其步距可达0.1-0.5um;利用“介 质极化”研制出驻极体电机；利用“磁性体的

自 旋再排列”研制出光电机。电机与其他学科相互 结合、相互促进，成为一门多学科互相渗透的边 缘学科。

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绪论三、本课程的任务、要求 1.进一步全面了解各种交直流电机(包括特种电机) 和变压器的基本理论和运行性能； 2.掌握各种电机和变压器的常见故障的分析、判断和 处理； 3.拓宽电机和变压器的相关知识，提高其分析、应用 的综合能力； 4.为后续课程的学习，为今后从事电机和变压器设 备的安装、维护、检修等工种，打下良好基础。

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绪论学习方法： 1. 掌握分析问题的方法； 找出各类电机的共性及个性。 2.要理解公式所表达的物理概念 ； 3.要理解课程的特性； 本课程理论性和实践性较强，从工程视角， 从使用与维修的角度叙述，注重物理概念，掌握 电磁关系、机电能量转换关系，不涉及过多过深 的数学推导。2010-12-9 11

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基本知识所涉及知识： 1.直流、交流电路分析； 欧姆定律： U = IR 基尔霍夫定律：i i

∑I = 0 ∑U = 0F F Φ= = Λm = l Rm

2.磁路定律； 磁路欧姆定律：

µs12

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基本知识磁路基尔霍夫定律： Φ = 0 ∑ i

∑ F = NIi

F:磁动势， :磁通，B:磁场密度， H:磁场强度。 3.电、磁、力的关系； 电磁感应定律：2010-12-9 13

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基本知识dΦ E = N dt左右手定则：

e = Blv f = Bli

4.力学定律； 力矩： M2010-12-9

= f *r14

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基本知识5.能量转换和能量守恒定律； 6.材料及其特性； 电机中所用的材料主要有： 1)导电材料：构成电机中的电路系统，为了减 少损耗，要求材料的电阻率小，常用的有紫铜和 铝。 2)导磁材料：构成电机中的磁路系统，要求材 料具有较高的导磁率和较底的铁耗系数，常用硅 钢片、钢板和铸钢。2010-12-9 15

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基本知识3)绝缘材料：作为带电体之间及带电体与铁心 间的电气隔离，要求耐热好，介电性能高。 4)结构材料：使电机各个零件构成一个整体， 要求材料的机械强度好，加工方便，重量轻。 导电、导磁。 7 真空磁导率： µ0 = 4π ×10 相对磁导率： µ

µ=

µ0

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