林鹤云教授详解电机学基础：从变压器到发展趋势

电机学及拖动基础是一门深入研究电机工作原理、设计与控制的课程，由林鹤云教授在电气工程系电机教研室讲解。课程涵盖了广泛的电机类型，如变压器、交流电机（异步电机和同步电机）、直流电机，以及它们在国民经济中的关键作用。电机是能量转换的重要装置，其发展史从19世纪初的电磁感应现象发现开始，如法拉第的电动机原理和电磁感应定律的提出。 课程首先介绍了电机在国民经济中的基础地位，包括电能的优越性，如大量生产、集中管理、远程传输和自动控制的便利性，以及电机工业在电力工业、工矿企业、国防、农业和交通运输，乃至日常生活中不可或缺的角色。发电机的发展，包括汽轮机/水轮机驱动、各种能源源的利用，以及升压和降压变压器、电网的构建，都得到了详细的阐述。 现代工农业生产对电动机有着多样化的需求，如机械、冶金、化学、轻纺和交通运输等行业的特定应用，对电机的性能如容量、电压、启动和调速性能有严格的要求。课程还回顾了电机的历史发展，分为初期和近代两个阶段，包括电磁感应定律的发现、直流电动机的演变，如励磁技术的进步和电枢结构的改进，以及交流电的逐渐普及，如单相和三相电的应用。 未来电机的发展趋势也被提及，强调了单相电机容量的提升，但同时指出电机的重量、材料消耗、成本与容量的关系并非线性增长。举例来说，1900年电机容量达到5MVA，而到了1920年，尽管单台电机的容量有所增加，但技术进步也带来了更小型、高效的电机。 综上，电机学及拖动基础课程不仅教授基础知识，还关注电机在实际应用中的重要性和最新技术动态，为学生提供了一个全面理解电机技术和工程实践的平台。