电机拖动与控制.ppt

《电机拖动与控制.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、张勇主编电机拖动与控制青岛港湾职业技术学院面向21世纪高职高专系列教材第0章电机概述电机的定义电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电动机和发电机的统称。将电能转换为机械能的电机称为电动机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。工作原理电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。构造的一般原则用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量转换的目的。电机分类：变压器直流电机伺服电动机、步进电动机、测速发电机回转变压器、自整角机、直线电动机电力变压器：升压变压器、降压变压器动力电机微

2、特电机感应电机同步电机感应电动机感应发电机交流电机同步电动机同步发电机同步补偿机直流电动机直流发电机旋转电机静止电机特种变压器：自耦、三绕组、互感器我们周围的电机举例：我们周围的电机举例：本章内容：直流电机的基本工作原理直流电机的结构及铭牌直流电机的电枢绕组直流电机的磁场电枢绕组的感应电动势与电磁转矩直流电机中的换向直流电动机的分类第一章直流电机基本理论及结构第一章直流电机基本理论及结构直流电机优缺点：优点：起动性能和调速性能好，过载能力大。缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多，价格昂贵，运行可靠性差。直流电

3、机发展形势：随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整流装置所取代。但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍将在许多场合继续发挥作用。1.1直流电机的基本工作原理补充：分析电机常用的基本电磁定律(1)电磁力定律：垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。力的方向用左手定则确定：若与磁力线垂直的导体通过电流，导体受的力为：F=B·L·IF：力，NB：磁感应强度,Wb/m2或T(特斯拉)L:导体的有效长度，mI：导体中的电流，A若导体与磁力线发生相对运动，导体中感

4、应的电势为：E=B·L·VE：感应电势，VB：磁感应强度,Wb/m2或T(特斯拉)L:导体的有效长度，mV：导体的运动速度，m/s感应电动势的方向用右手定则确定：1.1直流电机的基本工作原理(2)电磁感应定律：若导体切割磁力线，导体中会产生感应电动势。1.1直流电机的基本工作原理(3)电流磁效应：通电的导体周围会产生磁场。磁场的方向用右手螺旋定则确定：1.1直流电机的基本工作原理1.1.1直流电动机的基本工作原理直流电动机是将直流电能转变成机械能的旋转机械。N和S是一对固定的磁极，可以是电磁铁，也可以是永久磁铁。把电刷A、B

5、接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过，电流方向a到b到c到d到a。在磁场作用下，N极性下导体ab受力方向从右向左，S极下导体cd受力方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转矩时，电机转子逆时针方向旋转。如右图。a)图1-1直流电动机的工作原理1.1.1直流电动机的基本工作原理当电枢旋转到右图所示位置时原N极性下导体ab转到S极下，受力方向从左向右，原S极下导体cd转到N极下，受力方向从右向左。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用下继续逆时

6、针方向旋转。实际的直流电动机，电枢圆周上均匀地嵌放许多线圈，相应地换向器由许多换向片组成，使电枢线圈所产生的总的电磁转矩足够大并且比较均匀，电动机的转速也就比较均匀。b)图1-1直流电动机的工作原理1.1.1直流电动机的基本工作原理电机的各组成部件1.1直流电机的基本工作原理1.1.2直流发电机的基本工作原理右图为直流发电机的物理模型，N、S为定子磁极，abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈，线圈连同导磁圆柱体称为电机的转子或电枢。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可随线圈一同旋转的换向片上。转子线圈与外电路的连接是通

7、过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。图1-2直流发电机的工作原理图1.1.2直流发电机的基本工作原理直流发电机是将机械能转变成电能的旋转机械。当原动机驱动电机转子逆时针旋转时，线圈abcd将产生感应电动势。如右图，导体ab在N极下，a点高电位，b点低电位；导体cd在S极下，c点高电位，d点低电位；电刷A极性为正，电刷B极性为负。图1-2直流发电机的工作原理图当原动机驱动电机转子逆时针旋转180度后，如右图。导体ab在S极下，a点低电位，b点高电位；导体cd在N极下，c点低电位，d点高电位；电刷A极性仍为正，电刷B极性仍为负

8、。可见，和电刷A接触的导体总是位于N极下，和电刷B接触的导体总是位于S极下。1.1.2直流发电机的基本工作原理图1-2直流发电机的工作原理图1.1.2直流发电机的基本工作原理♣电机可逆原理：从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是其输入输出