1 绪论（课件）-《电机与变压器》同步精品课堂（高等教育出版社）

1 绪论 电机与变压器 高教版 同步精品课堂 1 学习目标 了解电机工业的兴起与发展 了解我国电机制造工业的发展概况 掌握并学会电机在国民经济中的作用的知识点并进行应用 学会运用电机的主要类型 知识目标 能力目标 新知学习 一 、电机工业的兴起与发展 自19世纪奥斯特发现电流周围存在磁场、法拉第发现电磁感应现象并创造出世界上第一台 感应发电机之后，开辟了一个伟大的电力时代。 新知学习 一 、电机工业的兴起与发展 20世纪以来，对电机内部电磁、发热等过程理论研究的深入，电机新原理、新材料、新工艺、 新技术不断涌现，电机在性能、种类、标准化、可靠性等方面均有较大发展。 新知学习 一 、电机工业的兴起与发展 电机的发展和完善主 要体现在两个方面： 一是发电机、变压器单机容量不断增大 二是冷却技术的改进和完善。随着 中小型电动机的应用范围不断扩大及总装机容量的增大，相应的能量损耗也在增加，导致电机与 变压器的冷却问题变得非常突出 新知学习 一 、电机工业的兴起与发展 目前，汽轮发电机的冷却介质已由空气冷却发展到氢气冷却、 水冷却。对氢冷、水冷电机来说，冷却方式已由外冷发展到内冷。 新知学习 一 、电机工业的兴起与发展 单机容量的增大与冷却技术的 发展，绝缘、硅钢片、转子钢材等材料性能的提高，使电机制造业得到较快的发展。20世纪80年 代超导技术有所突破后，超导电机随之问世，已投入使用。磁流体发电机的投入工业使用，对电 机工业的发展必将发挥突破性的作用。 新知学习 二 、我国电机制造工业的发展概况 我国古代，在电学和磁学方面对人类都有过贡献。但漫长的封建社会禁锢自然科学的发展， 一度失去了领先地位。新中国成立前，我国电机制造工业落后，配套体系残缺不全，主要以修配 为主。 新知学习 二 、我国电机制造工业的发展概况 新中国成立后，我国电机制造工业得到了迅速发展。仅十年时间，就能制造出50000 kW 汽 轮发电机，725000 kW水轮发电机，120000 kV·A 的变压器，2000 kW的异步电动机。1961年 后，J2,J02 系列异步电动机正式投产。1982年Y 系列异步电动机正式定型生产。Y 系列异步电 动机具有体积小、重量轻、启动转矩大、噪声和振动低、效率高等优点，符合国际(IP44) 标准。 新知学习 二 、我国电机制造工业的发展概况 在 直流电机和微特电机方面也有较大的发展，特别是控制电机制造工业在20世纪60年代前后开 始起步，经历产品仿制，自行设计和研制，逐步形成了我国自己的生产体系，品种规格近千种，有 些控制电机的单项性能指标已达到国际先进水平。 新知学习 二 、我国电机制造工业的发展概况 在大型电机方面，1958年我国研制出第一台 12000 kW双水内冷汽轮发电机，1964年制成了125000 kW 双水内冷汽轮发电机，1972年又制 成了300000kW 双水内冷水轮发电机，1986年制成了600000 kW水氢冷汽轮发电机。 新知学习 二 、我国电机制造工业的发展概况 近几年 引进国外技术制造1300000kW 定子水冷、转子氢冷汽轮发电机、700 MW水轮发电机(长江三 峡电站发电机转子直径近20m) 。2018 年金沙江白鹤滩水电站安装16台机组，单机容量均为 100万千瓦，全部国产化，突破了世界最大单机容量80万千瓦的安装纪录，开启了中国水电百万千瓦级机组安装新纪元。相应变压器配套容量为360 MV·A 、840 MV·A,重达数千吨。 新知学习 二 、我国电机制造工业的发展概况 在变压 器方面，自行设计制造了单台容量可达550000 kV·A, 工作电压可达500 kV的变压器。在直流 电机方面，单机容量达7000 kW, 电压在1000 V, 接近国际水平。已能生产晶闸管整流供电的直 流电动机，并能制造10000 kW同步电动机和8000 kW的异步电动机。 新知学习 二 、我国电机制造工业的发展概况 在超导电机方面也有研 究，我国于1976年研制成功一台400 kW 超导同步发电机。形成了一套完整的现代化电机制造 工业体系。现在我国超高压输电线路以330 kV 、500 kV交流输电机500 kV 、800 kV直流输电为 骨干网架。特高压输电线路是指以800 kV 以上的直流电和1000 kV以上的交流电压等级输送 电能，目的是继续提高输电能力，实现大功率、中远程输电和远程电力系统互联。 新知学习 三、电机在国民经济中的作用 电能是现代能源中应用最广的二次能源。电能的产生、输送、应用已作为现代文明社会的主 要标志之一。 01 它的产生和转换比较经济，传输和分配比较容易，使用和控制较为方便，而电能的 产生、转换、传输、分配、使用和控制等，都离不开电机。因此，电机在国民经济中占有重要的 地位。 02 在电力工业中，发电机和变压器是电站(厂)和变电所中的主要设备。如将水能、热能、风 能、太阳能、潮汐能、核能转换成电能，都要使用发电机。为了经济地传输和分配电能，必须用变 压器变压(升压、降压)后，再分配到各个用电单位。 03 电机在国民经济中的作用 新知学习 三、电机在国民经济中的作用 在机械、采矿、冶金、化工及其他工业企业中，广泛应用电动机拖动各种生产机械。如各种机 床、吊车、鼓风机、压缩机、搅拌机、纺织机等一般都用电动机拖动。 01 在交通运输业中，随着城乡交通运输和电气化铁路的发展，需要大量的牵引电动机。 02 普通汽 车用十几台微特电机，高级轿车用几十台微特电机。电动车是各国竞相开发的项目，而它的核心 部件正是电动机。 03 电机在国民经济中的作用 新知学习 三、电机在国民经济中的作用 在国防工业中，军舰、潜艇、飞机都应用着大量的发电机、电动机和微特电机在现代化农、牧、渔业生产中，随着机械化的发展，在排灌、脱粒、米面加工、榨油、饲料加工、 剪毛、鱼类加工等机械中也大量采用电动机拖动。 01 在航天技术、雷达、无线电通信、计算机控制中需要大量的微特电机作为自动控制系统的检 测、放大、解算和执行元件。 02 在医疗、文化教育、办公自动化行业中，电机的应用也日趋普遍。例如，打印机、复印机、传真 机、录放音机、录放像机、摄录放像机、照相机等几乎都使用各种类型的电机。 03 电机在国民经济中的作用 新知学习 三、电机在国民经济中的作用 电机的广泛应用，可以加速扩大生产规模，实现生产的自动化控制，提高生产效率，改善人民 生活的质量。可见，各个领域都离不开电机，电机在国民经济中的作用越来越大。 在人们的日常生活中，电机的应用涉及生活的方方面面。电风扇、电冰箱、洗衣机、洗碗机、 空调器、保健按摩美容以及儿童玩具等都使用各种类型的小功率电机。 新知学习 四 、电机的主要类型 02 01 04 03 (1)发电机：把机械能转换为电能。 ( 2 ) 电动机 ： 把电能转换为机械能。 (4)微特电机：多用于自动控制系统中，作为系统中控制与驱动的元件，完成相应的 功能。 (3)变压器、变流机、变频机、移相器：分别用来改变电压、电流、频率和相位。 电机的品种繁多，其分类方法也很多。 按其功能可分为： 新知学习 四 、电机的主要类型 在电力机械系统中，根据它们的运行情况，可大致分为 变压器 旋转电机 微特电机 02 01 03 新知学习 四 、电机的主要类型 旋转电机又可分为 交流电机 直流电机 01 02 新知学习 四 、电机的主要类型 交流电机又可分为 同步电机 异步电机 01 02 新知学习 四 、电机的主要类型 1.世界上第一台电机是由谁发明的？ A. 托马斯·爱迪生 B. 迈克尔·法拉第 C. 尼古拉·特斯拉 D. 安德烈亚·伏打 课堂练习 答案：B. 迈克尔·法拉第。法拉第在1831年发现了电磁感应现象，并制造出了第一台电动机，这标志着电机工业的起源 2.中国电机工业的起步可以追溯到哪个时期？ A. 19世纪末 B. 20世纪初 C. 20世纪50年代 D. 21世纪初 课堂练习 答案：B. 20世纪初。20世纪初，随着电气化的普及和电力工业的发展，中国的电机工业也开始起步，主要是依靠进口和国外技术的引进 3.新中国成立后，中国电机工业的快速发展开始于哪个年代？ A. 1950年代 B. 1960年代 C. 1970年代 D. 1980年代 课堂练习 答案：A. 1950年代。新中国成立之初，在医治战争创伤、国民经济初步得到恢复以后，开始了大规模工业建设，电机工业也迎来了快速发展 4.中国电机工业在改革开放后的主要发展方向是什么？ A. 继续依赖进口技术 B. 加强技术创新和产品升级 C. 减少电机工业的规模 D. 只注重国内市场 课堂练习 答案：B. 加强技术创新和产品升级。改革开放以后，电机工业迎来了快速发展的春天，开始加强技术创新和产品升级，以适应市场需求 5.中国电机工业的未来发展方向包括哪些方面？ A. 高端化 B. 智能化 C. 绿色化 D. 所有以上选项 课堂练习 答案：D. 所有以上选项。未来，中国电机工业将继续朝着高端化、智能化、绿色化的方向发展，以适应国内外市场的需求和技术进步 6.电机技术的未来发展趋势不包括以下哪一项？ A. 高性能 B. 智能化 C. 去电气化 D. 绿色化 课堂练习 答案：C. 去电气化。电机技术的未来发展趋势包括高性能、智能化和绿色化，而不是去电气化 7.中国电机工业在21世纪以来的发展特点是什么？ A. 继续依赖传统电机技术 B. 向高端化、智能化、绿色化方向转型 C. 减少研发投入 D. 只注重国内市场 课堂练习 答案：B. 向高端化、智能化、绿色化方向转型。21世纪以来，中国电机工业加速向高端化、智能化、绿色化方向转型，以适应新一代信息技术的发展和应用 对本讲体例内容进行展示，便于用户预览时直接了解本讲体例结构模块和内容，可采用目录页格式或者思维导图格式 课堂小结 1、电机工业的起源： 2、中国电机工业的起步： 3、新中国成立后的电机工业： 4、电机工业的未来展望： 作业布置 感谢观看 $$