《直流电机原》ppt课件

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1、*掌握直流发电机和直流电动机的工作原理。*了解直流电机的结构、电枢绕组。*熟练掌握并能正确使用直流电机的额定值。*熟练掌握直流电机的励磁方式。*搞清直流电机空载磁场，正确理解磁化曲线。*正确理解电枢反应概念及其影响。*正确理解电势及转矩公式，并能正确使用。第三章直流电机原理DCMotorfundamentals§3.1直流电机的用途及其基本工作原理3.1.1直流电机的用途直流电机电动机(Motor)：电能→机械能发电机(Generator):机械能→电能DCMachine直流电机的用途直流电机是一种通过磁场耦合作用实现机械能与

2、直流电能相互转换的旋转式机械装置。把直流电能转变为机械能的电机是直流电动机；反之，把机械能转变为直流电能的电机是直流发电机。直流电机直流电动机直流发电机输出机械能输出直流电能输入机械能输入直流电能直流电机具有可逆性:一台直流电机既可以工作在电动机状态，也可以工作在发电机状态，取决于电机的运行条件。直流电动机与交流电动机相比，其主要特点是：(1)调速范围广，易于平滑调速；(2)起动、制动和过载转矩大；(3)易于控制，控制装置可靠性较高。直流电动机常应用于调速要求较高的工业应用场合：(1)大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、大型车床、

3、大型起重机；(2)电动车辆牵引、电力机车牵引；(3)挖掘机械、纺织机械。直流发电机供电质量较好，常作为大型直流电动机以及大型交流发电机的励磁直流电源。直流电机与交流电机相比的主要缺点是:(1)电机结构较复杂，成本较高，维护困难，可靠性稍差；(2)主要是换向问题，直流电机在运行时由于电刷与换向器之间易产生火花，它限制了直流电机的极限容量和转速，又增加了维护的工作量；使得直流电机的发展和应用受到限制。近年出，由于电力电子技术的迅速发展，与电力电子装置结合而具有直流电机性能的电机不断涌现，直流电机有被取代的趋势。尽管如此，直流电机仍

4、有相当重要的理论意义和实用价值。3.1.2直流电机的基本工作原理（一）直流发电机的基本工作原理产生电能要两个必要条件：有一个磁场存在；导体在磁场中有运动基本原理：电磁感应定律从以上分析可以看出：线圈中的电动势及电流的方向是交变的，只是经过电刷和换向片的整流作用，才使外电路得到方向不变的直流电。直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。磁极电刷换向器电枢电枢铁心电枢线圈(二)直流电动机的基本工作原理基本原理：电磁力定律产生力矩要两个必要条件：有一个磁场存在；导体中有电流从以上分析可见，在直流电动机中，线圈中的电流是交变的，但产生

5、的电磁转矩方向是恒定的。3.2直流电机的主要结构与型号3.2.1主要结构定子部分(Stator)、转子部分(rotator)(电枢，Armature)、气隙（Air-gap）定子定子转子端盖一、定子部分:主磁极；换向磁极；机座；电刷mainMagneticpole;commutationMagneticpole;machinebearing;Brush主磁极换向磁极http://202.194.199.225/new/dianji/dianjijiegou.htm爆炸图装配图1、主磁极主磁极的作用:使用材料及结构形状：2、换

6、向极：3、机座：4、电刷装置：二转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。1电枢铁心：2电枢绕组：换向器电刷刷架电刷电枢铁心电枢铁心硅钢片(0.5mm)电枢铁心转子下线换向器3.2.2直流电机的额定值（铭牌数据）1、额定功率PN发电机是出线端输出的电功率。PN=UN*IN电动机是轴上输出的机械功率PN=UN*INN2、额定电压UN（V）3、额定电流IN（A）4、额定转速nN（rpm）5、励磁方式和额定励磁电流(A）额定运行状态欠载运行过载运行例:一台直流发电机,其额定功率PN=145kw,额

7、定电压UN=230V,额定转速nN=1450r/min,额定效率ŋN=90%,求该发电机的输入功率p1及额定电流IN各为多少?例:一台直流电动机,其额定功率PN=160KW,额定电压UN=220V,额定效率ŋN=90%,额定转速nN=1500r/min,求该电动机的输入功率,额定电流及额定输出转矩各是多少?解:额定电流额定输入功率电机型号表明电机的主要特点，第一部分为产品代号；第二部分为规格代号；Z231一般用途的防护式中小型直流电机表示第二次设计表示机座号表示铁芯长度顺序号3.2.3直流电机的主要系列3.3.4国产直流电机

8、的主要系列产品国产的直流电机种类很多，常见的产品系列:Z2系列是一般用途的中、小型直流电机，包括发电机和电动机。Z和ZF系列是一般用途的大、中型直流电机系列。Z是直流电动机系列；ZF是直流发电机系列。ZT系列是用于恒功率且调速范围比较大的拖动系统里的广调速直流电动机。ZJ系列