绪论

电机的定义
- 电机的主要类型
- 名词解释
电机中的基本电磁定律
- 全电流定律（安培环路定律）
- 电磁感应定律
- - 变压器电动势eT
  - 运动电动势ev
- 电磁力定律
- - 电磁转矩
铁磁材料特性
- 初始磁化曲线
- 磁滞与磁滞损耗
- - 磁滞回线
- 涡流损耗
磁路基本定律

电机的定义

电机可泛指所有实施电能产生、传输、使用和电能特性转换的机械装置

电机的主要类型

电机还可分为以下四种：（其中，发电机与电动机只是电机运行的两种模式，其本身是可逆的）
发电机：由原动机拖动，机械能转换成为电能。
电动机：驱动电力机械，电能转换成为机械能
变压器、变流机、变频机、移相器：分别用于改变电压、电流、频率与相位。
控制电机：进行信号的传递和转换，控制系统中的执行、检测或解算原件。

名词解释

定子：静止的部分，定子的主要作用是产生旋转磁场。由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。
转子：旋转的部分，转子的主要作用是在旋转磁场中被磁力线切割进而产生（输出）电流。转子一般由转子铁芯、转轴、换向器等组成。

气隙：定子与转子之间的空隙。
励磁：励磁就是向发电机或者同步电动机定子提供定子电源，为发电机等（利用电磁感应原理工作的电气设备）提供工作磁场的机器。换言之，励磁方式也就是电机获取磁场的方式。（在交流电机下被称为激磁）
电枢：对于发电机来说，它是产生电动势的部件；对于电动机来说，它是产生电磁力的部件。简单说，电枢是对于励磁的一种响应。
主磁路：在铁心中通过的磁路，也就是被电机利用的有效磁路。
漏磁路：（气隙中）分散掉的磁通。

电机中的基本电磁定律

全电流定律（安培环路定律）

电机中，不存在运流电流，位移电流可以忽略不计，故全电流定律可简化：设闭合路径l，磁场强度H，有

电磁感应定律

闭合回路中有磁通变化，导体中必然会有感应电势产生。负号表明感应电动势将倾向于阻止线圈中磁链的变化。

在电机中，导致磁通变化的原因可以归纳为两大类：
1.磁通由时变电流产生（磁通是时间t的函数）
2.线圈与磁场间有相对运动（磁通是位移变量x的函数）
从而有：

变压器电动势eT

是线圈与磁场相对静止时，单由磁通随着时间变化而在线圈中产生的感应电动势，与变压器工作情况一样，由此得名。
此处选取按正弦规律变化：

w=2pi*f，是磁通交变角频率。（E滞后磁通90°，由于存在磁耗，电流超前磁通量一定的角度，称该角度为磁耗角）

感应电动势的有效值为（经典的系数4.44）

运动电动势ev

在电机中也叫做速度电动势，旋转电动势，切割电动势。是磁场恒定时，单由线圈（或是导体）与磁场间的相对运动产生的。

电磁力定律

磁场中的通电导体会受到力的作用：（对于长直载流导体）

电磁转矩

由电磁力产生的转矩称为电磁转矩。设转子半径r，单根导体产生的电磁转矩：

对于匝数为N的转矩，设线圈两侧边所在处的磁场分别为B1和B2，有：

如果希望获得更大的电磁转矩，我们希望B1=-B2。也就是希望线圈两侧的磁场大小恒相同，极性恒相反。这样电机最大可能的电磁转矩：M为线圈总个数，D为转子半径。

同时电磁转矩还可以通过功率关系求得：

铁磁材料特性

磁导率张量=

初始磁化曲线

受到外磁场H的作用，磁感应强度B将发生变化，两者间的关系曲线称之为磁化曲线。（可以看出来，磁导率不是常数）

oa：起始段
ab：线性段（效益最高的段，也是磁导率最大的一段。b被称之为膝点）
bc：饱和段（c被称为饱和点）
cd：深度饱和段（此段磁导率趋近于真空磁导率）
应用中，为了使电机有较大的磁通量，又不过分增加其励磁磁动势，常把磁通密度B选定在膝点附近。

磁滞与磁滞损耗

被极化了的铁磁材料在外磁场撤除后，磁畴的排列没有回归初始状态，对外显示出磁性。铁磁材料中B的变化滞后与H变化的现象称为磁滞。（外磁场H给予铁磁材料激励，而铁磁材料给出的反馈B滞后于激励的过程状态）

磁滞回线

1.op为初始磁化曲线。H由0上升到最大值Hm，B沿着op段上升至Bm。
2.H由Hm下降到0，但B不由op段下降，而是沿着pq段下降至Br。Br称为剩余磁感应强度，简称剩磁。
3.要使Br下降至0，要求H继续往3反方向变化，直至一点Hc，Hc称为矫顽力。
后经历一个循环，成为闭合的磁滞回线。磁滞也是形象表述B滞后于H过零点的磁化过程。

铁磁材料首次磁化------>初始磁化曲线—（反复磁化后）—>磁滞回线—（连接所有磁滞回线的Bm值）—>基本磁化曲线

涡流损耗

铁芯损耗分为两种，一种是磁滞损耗（磁畴旋转摩擦引起），另一种就是涡流损耗。
在垂直进入的交变磁场B的作用下，根据电磁感应定律，硅钢片中将有围绕磁通呈涡流状旋转的感应电动势和电流产生，简称涡流。涡流在其流通路径上的等效电阻r中产生的功率损耗I^2R称为涡流损耗。

磁路基本定律

【电机学】绪论：基本电磁定律，铁磁材料特性相关推荐

电机学1——绪论和磁路
电机学习1:绪论和磁路视频链接地址:mooc 绪论电机学:Electric Machinery(专门研究电机的学问) 电机:Electric Machine 综合了电.机械.磁多领域知识(重点,难 ...
【渝粤教育】国家开放大学2018年春季 0177-21T电机学（二）参考试题
编号:0177 a 2017-2018年度第二学期期末考试电机学(2) 试题 2018年 7 月一.填空题(每空 4分 ,共40分) 1.一台隐极三相同步发电机时空向量中+j轴与+A轴重合,某瞬 ...
2015西交C语言在线作业,西交《电机学》在线作业.doc
西交<电机学>在线作业试卷总分:100 测试时间:-- 一.单选题(共25道试题,共50分.) 1.一台并励直流发电机,电压为200V,若将转速提高20%,励磁电阻不变,则( ).. A ...
电机学2——变压器（上）
电机学2--变压器(上) 变压器的基本原理和结构变压器的基本原理和分类变压器的基本结构变压器的额定值(铭牌值) 变压器分析的两个基础理想变压器正方向原则变压器空载运行时的方程式空载运行过 ...
【渝粤教育】国家开放大学2018年春季 0177-22T电机学（二）参考试题
编号:0177 b 2017-2018年度第二学期期末考试电机学(2) 试题 2018年 7 月一.填空题(每空4分 ,共40分) 1．一台隐极三相同步发电机时空向量中+j轴与+A轴重合,某瞬间 ...
【渝粤教育】国家开放大学2018年春季 0176-22T电机学（一）参考试题
编号: 0176 2017-2018年度第二学期期末考试电机学(1) 试题 2018年 7 月一.填空题(每空4分,共40分) 1．一台变压器,加额定电压时,主磁通为Φ,空载电流为I0,励磁阻抗 ...
matlab画一个电动机系统图,基于MATLABGUI的电机学仿真实验系统设计
38 2009年第17期(总第87期) E-mail:cmee@http://www.doczj.com/doc/ee4e2bdfb7360b4c2f3f6479.html 基于MATLAB GUI的 ...
学用ORACLE AWR和ASH特性(4)-生成指定SQL的统计报表
2.3 生成指定SQL语句的统计报表这项统计专门用来分析某条指定的SQL语句,通过awrsqrpt.sql脚本,awr能够生成指定sql(曾经执行过的SQL)的执行计划,消耗的资源等等信息,有助于 ...
《电机学》绪论电机学概述——电（电路与磁路）、机（机械）四要素：原理、结构、特性、应用
电机:电(电路与磁路).机(机械) 1.分析方法:等效为电路电磁场问题,把电路.磁路归算等效为电路,等效电路.方程式.相量图(可相互转换) 2.按电流分类:直流电机.交流电机(变压器.同步.异步) ...
《电机学》第四篇异步电机第13、14三相异步电动机原理/结构/特性第15章单相异步电动机
第13章异步电机的基本理论结构定子: 转子:鼠笼式(导条.短路环构成闭合回路).绕线式(外接电阻闭合回路) 绕线式可外串电阻,提高启动.调速性格. 工作原理异步电机的三种运行状态: 感应电 ...

【电机学】绪论：基本电磁定律，铁磁材料特性

绪论