第一章导论1.了解电机的作用与电机学的任务2.掌握基本电磁定律3.掌握铁磁材料的磁化特性2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明1.1概述1.1.1电机的定义广义言之，电机可泛指所有实施电能生产、传输、使用和电能特性变换的机械或装置。然而，由于生产、传输、使用电能和实施电能特性变换的方式很多，原理各异。作为电类相关学科，特别是电气工程学科的主要技术基础课，电机学的主要研究范畴仅限于那些依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量转换和信号传递与转换的装置。依此定义，严格地说，这类装置的全称应该是电磁式电机，但习惯上已将之简称为电机。2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明1.1.2电机的主要类型电机的种类很多，分类方法也很多。如按运动方式分，静止的有变压器，运动的有直线电机和旋转电机。电机变压器旋转电机直流电机交流电机同步电机异步电机2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明按功能分类的方法电机由原动机拖动，将机械能转换为电能将电能转换为机械能，驱动电力机械分别用于改变电压，电流，频率和相位进行信号的传递和转换，控制系统中的执行，检测或解算元件发电机：电动机：变压器，变流器，变频器，移相器：控制电机：2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明1.1.3电机中所用的主要材料已经知道电机是进行机电能量转换或讯号转换的机械电磁装置，由此，电机中所用的材料无外乎：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。2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明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。180℃以上180℃155℃130℃120℃105℃CHFBEA2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明1.1.4电机的作用☆能源系统的关键设备电能——电机发电——输电——用电☆各领域中有特殊要求的动力装置2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明1.发电环节——各种电机引进600MW汽轮发电机2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明国产300MW汽轮发电机2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明国产200MW汽轮发电机定子2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明国产200MW汽轮发电机定子铁心2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明现场运行的水轮发电机2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明20kV/500kV(220kV)500kV(220kV)/110kV110kV/35kV35kV/10kV10kV/380V为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户，需要将发电机输出的20kV左右的电压升高。在我国，一般升高到220kV或500kV。为了输送一定大小的功率、采用高电压。2.输配电环节——变压器2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的封闭母线与电网相连的高压出线端2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明3.用电环节——电动机1）各行业广泛使用电动机2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明4.在高新技术领域的新应用☆信息技术（雷达驱动）☆航天航空航海☆生物医学工程（多种医疗设备）2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明1.2电机发展历程及当前状况1833年直流电机1885年异步电动机1889年三相系统1.历程2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明至今保留在美国麻省理工学院的由爱迪生发明的一种直流电动机2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明2.我国目前实际应用情况☆汽发：消化引进，设计600MW☆700MW水发,三峡电站500kV输电线路以及相应的变压器500kV直流输电，西电东送运行中400MW燃气轮机联合循环机组☆引进建设600MW核电机组各种电动汽车2007年3月14日星期三武汉大学电气工程学院应黎明3.当前研究、开发与创新（1）国内外与电机相关的研究领域☆精确模型研究☆新能源技术（风力发电，波浪发电，高速“电、热、冷”三...
