电机及拖动 日照职业技术学院机电工程系
绪 论 主要内容 1.了解电机及电力拖动系统的作用 2.了解本课程的性质、任务和内容 3.了解本课程的特点及学习方法
一、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
1.发电环节——各种电机 引进600MW汽轮发电机
国产300MW汽轮发电机
国产200MW汽轮发电机定子
国产200MW汽轮发电机定子铁心
现场运行的水轮发电机
2.输配电环节——变压器 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 20 kV 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。 20kV/500kV(220kV) 500kV(220kV)/110kV 110kV/35kV 35kV/10kV 10kV/380V
连接发电机与电网的升压变压器 与电网相连的高压出线端 连接发电机的封闭母线
3.用电环节——电动机 1）各行业广泛使用电动机
2）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）
二、电机发展历程及当前状况 1.历程 1833年 直流电机 1885年 异步电动机 1889年 三相系统
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
☆ 汽发：消化引进，设计600MW ☆ 700MW水发, 三峡电站 ☆ 引进建设 2.我国目前实际应用情况 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
☆ 新能源技术（风力发电，波浪发电，高速 “电、热、冷”三联供机组） 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”三联供机组） ☆ 机电一体化(电机、电力电子与微电子结合) ☆ 特殊新用途（电磁发射，纳米电机）
☆ 新能源技术 风力发电
☆ 新能源技术 波浪发电 波浪能电站外景 波浪能电站内景
☆ 新能源技术 高速“电、热、冷”三联供机组 燃料室 发电机 压气机 电力负荷 燃气轮机 排气利用型冷温水机 排气 进气 热水负荷 采暖负荷 制冷负荷 进气 排气 热水负荷
☆ 机电一体化 如果用正在发展的新型永磁无刷直流电动机代替普通电动机,效果如下： 电冰箱：>1000万台/年，电量少15% 洗衣机：>1100万台，噪音降低10分贝，节 省电能50%，节水20%
http://www.geindustrial.com/cwc/ 永磁直流无刷直流电动机外形图
☆ 特殊新用途（电磁发射，纳米电机） 电磁发射技术的发展及其军事应用，王静端， Vol.26,No.1March,2001，火力与指挥控制 超微电机与微型机器人技术 人工心脏技术
(2)电机领域我国正在研究的项目举例 在国家自然科学基金网站www.nsfc.gov.cn 选择 “信息检索”， 进入 https://isis.nsfc.gov.cn/project/search 输入搜索词“电机”、“电动机”、“变压器”，获取目前项我国正在研究的项目。
☆ 航天超声波电机 ☆ 高速发电的发电机 ☆ 人工肌肉直线电机 ☆ 超导电机 ☆ 电动机故障诊断 ☆ 舰船驱动用电动机 下面是几个实例： ☆ 航天超声波电机 ☆ 高速发电的发电机 ☆ 人工肌肉直线电机 ☆ 超导电机 ☆ 电动机故障诊断 ☆ 舰船驱动用电动机 ☆ 智能型电力电子变压器
主要内容与学习方法 主要内容： 变压器 直流电机 同步电机 异步电机 学习方法: 积极思考，多做练习. 前后关联，掌握体系 联系实际，创新设计
参考网址： 1. 国家自然科学基金网 www.nsfc.gov.cn 2．中国变压器行业信息网www.transformer.net.cn 3．国家电力信息网 www.sp.com.cn 4．发电机组网 www.fdjz.net 5．中小型电机 www.motor-abc.com 6．微电机 www.china-micromotor.com 7．中国专利局 www.sipo.gov.cn 8．美国专利局 www.uspto.gov
许晓峰主编，电机及拖动，高等教育出版社，2004. 教材: 许晓峰主编，电机及拖动，高等教育出版社，2004. 教学参考书: 1. 胡虔生、胡敏强、杜炎森，电机学，中国电力出版社，2001. 2. A.E.Fitzgerald,Charles Kingsley,Jr.Stephen D. Umans，Electric Machinery(Sixth Edition)，McGraw Hill, 清华大学出版社，2003. 3. 张勇主编，电机拖动与控制，机械工业出版社，2001. 4. 汤蕴璆、史乃主编，电机学，机械工业出版社，1999. 5. 许实章，电机学，机械工业出版社，1990.