1201緒論.pptx

1、-1-,,緒 論,,電機及拖動基礎,,一、概述,二、電力拖動的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,三、本課程的性質(zhì)、任務和要求,-2-,,,緒論,,,一、概述 物質(zhì)、能量和信息是人類賴以生存的三大基本要素。電能作為一種能量形式，由于其易于傳輸、變換、分配和控制，已成為使用最為廣泛的現(xiàn)代能源，也是人們生產(chǎn)和生活中使用動力的主要來源。在電能的生產(chǎn)、傳輸、變換、分配、控制和管理中，電機是主要的機電能量轉(zhuǎn)換裝置。例如：在電能的生產(chǎn)過程中，發(fā)

2、電機將機械能轉(zhuǎn)換成電能；在電能的傳輸過程中，變壓器是主要的傳輸設備；在電能的使用中，電動機將電能轉(zhuǎn)換成機械能。,,,,-3-,,,,,電力拖動就是使用各種電動機作為原動機拖動生產(chǎn)機械運動，以完成一定的生產(chǎn)任務。由于電動機具有性能優(yōu)良、高效可靠、控制方便等優(yōu)點，因此現(xiàn)代化生產(chǎn)中，大多數(shù)生產(chǎn)機械都采用電力拖動。例如：在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運輸中，機床、軋鋼機、起重機、卷揚機、鼓風機、抽水機、紡織機、印染機、印刷機、電動工具和電動車輛等都采用電力

3、拖動；在人們的日常生活中，各種家用電器大都使用微特電機作為驅(qū)動裝置。在自動控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和機器人等高新技術(shù)中，大量使用控制電機作為檢測、放大和執(zhí)行元件。,,,,緒論,-4-,,,,,因此，可以說電機與電力拖動系統(tǒng)已廣泛應用到我們現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活的方方面面。如果沒有發(fā)電機也就沒有大量的電能產(chǎn)生，如果沒有電動機也就沒有用電力驅(qū)動的運動裝置和設備。,,,,緒論,-5-,,,,,二、電力拖動的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 公元前300

4、0年，中國有了水車，后來又出現(xiàn)了風車，這些都是最簡單的拖動系統(tǒng)。 十七世紀末，人類開始利用蒸汽為動力。1782年，瓦特發(fā)明了第一臺連續(xù)運轉(zhuǎn)的蒸汽機，開創(chuàng)了機器時代。 1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。1888年，Tesla發(fā)明感應電動機，從此開始了電氣時代。 1956年，晶閘管在Bell實驗室誕生， “電子” 進入到強電領(lǐng)域， 電力電子器件成為弱電控制強電的紐帶，開始了電子時代。 60年代，電力電子

5、器件全面進入電力拖動領(lǐng)域，其重要意義在于：電力電子學把機器時代、電氣時代和電子時代開創(chuàng)的技術(shù)有機地融合在一起。 其后，自動化技術(shù)和計算機技術(shù)也不斷應用于電機控制，使電力拖動系統(tǒng)發(fā)生了根本性改變。,,,,緒論,-6-,,,,,目前，電力拖動的現(xiàn)狀可以概括為兩點： 1）電力拖動現(xiàn)已取代了其他拖動形式，成為主要的拖動形式。這是因為電動機與其他原動機相比有許多優(yōu)點，比如：電能的獲得和轉(zhuǎn)換比較經(jīng)濟；傳輸和分配比較便利；操

6、作和控制容易，特別是易于實現(xiàn)自動與遠程控制。因此，目前絕大多數(shù)的生產(chǎn)機械都采用電力拖動。而且，目前電力拖動的方式也幾乎全部是單機或多機拖動。 2）當代科學和技術(shù)的新成果廣泛地應用于電力拖動系統(tǒng)之中，比如：電力電子學的發(fā)展，使半導體變流裝置廣泛地用作電力拖動的電源；微電子學的發(fā)展，使電子控制器件和微處理機成為電力拖動的主要控制手段；自動控制理論廣泛應用于電力拖動自動控制系統(tǒng)中，大大提高了系統(tǒng)的性能等。,,,,緒論,-7

7、-,,,,,隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、自動化技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，電機與拖動的發(fā)展趨勢為： 1）用交流電力拖動取代直流電力拖動； 2）從節(jié)能的角度改造電力拖動系統(tǒng)，比如：用交流調(diào)速系統(tǒng)拖動電動水泵可以節(jié)能； 3）繼續(xù)采用新技術(shù)不斷提高電力拖動系統(tǒng)的性能和完善系統(tǒng)功能； 4）通過系統(tǒng)集成和技術(shù)融合，組成綜合自動化系統(tǒng)，以進一步提高生產(chǎn)效率。,,,,緒論,-8-,,,,,三、本課

8、程的性質(zhì)、任務和要求 本課程是自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，其任務是使學生掌握電機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和性能參數(shù)，電力拖動系統(tǒng)的各種運行方式、動靜態(tài)性能分析以及電機的選擇和實驗方法，為進一步學習“電力電子技術(shù)”、“電力拖動控制系統(tǒng)”、“PLC控制系統(tǒng)”等課程準備必要的基礎知識。學習本課程必須具備“電路原理”或“電工基礎”課程的基本知識。 本課程主要研究和分析電機與電力拖動系

9、統(tǒng)的基本理論問題，為突出實用性也涉及一些簡單的電機控制線路，具有原“電機學”和“電力拖動基礎”的主要內(nèi)容。,,,,緒論,-9-,,,,,通過本課程的學習，學生應達到如下要求： 1）掌握一般交直流電機和變壓器的基本理論， 包括電磁關(guān)系和能量關(guān)系等，并能運用等效電路和相量圖等方法推演電機的基本電路方程與進行參數(shù)計算； 2）掌握電力拖動系統(tǒng)靜態(tài)特性及其分析方法，包括電動機機械特性與各種運行狀態(tài)，比如：起動