交直流电机和变压器

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1、换向磁极电刷装置机座端盖电枢铁心电枢绕组换向器转轴风扇主磁极转子定子1-换向器2-电刷装置3-机座4-主磁极5-换向极6-端盖7-风扇8-电枢绕组9-电枢铁心第一部分直流电机的工作原理起动制动调速直流电机剖面图1.2.直流电动机的工作原理由外电源从电刷B1、B2输入直流电流，使电流从正电刷B1流入，从负电刷B2流出，则此时N极下的线圈电流总是由首端流向末端。S极下的线圈电流总是由末端流向首端，所以N极下和S极下的线圈受到的电磁力的方向是始终不变的，它们产生的转矩的方向也就不变。这个转矩使电枢始终沿一个方向旋转，就把电能变换成机械能，使之成为一台直

2、流电动机而带动生产机械工作。图1-1起动时由于转速，电枢电动势，而且电枢电阻很小，所以起动电流将达很大值。过大的起动电流将引起电网电压下降、影响电网上其它用户的正常用电、使电动机的换向恶化；同时过大的冲击转矩会损坏电枢绕组和传动机构。一般直流电动机不允许直接起动。1.3他励直流电动机的起动电动机的起动是指电动机接通电源后，由静止状态加速到稳定运行状态的过程。起动瞬间，起动转矩和起动电流分别为为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用电枢回路串电阻或降低电枢电压起动。一、起动特性1.3.1电枢回路串电阻起动三级电阻起动时电动机的电路原理图和机械特性为

3、1.3.2减压启动减压启动只有在电动机有专用电源时才能使用启动时,降低电源电压,电流随之减小启动后,逐步提高电源电压,使电磁转距维持在一定数值,保证电机按需要的加速度升速设备投资大启动电流小,升速平稳,启动能耗小1.4直流电动机的电气制动当与的方向相同时，电机运行于电动机状态，当与方向相反时，电机运行于制动状态。1.4.1能耗制动电动制动在电动状态，电枢电流、电枢电动势、转速及驱动性质的电磁转矩如图所示。需要制动时,将开关S投向制动电阻上即可。由于惯性，电枢保持原来方向继续旋转，电动势方向不变。由产生的电枢电流的方向与电动状态时的方向相反,对应的

4、电磁转矩与方向相反,为制动性质,电机处于制动状态。制动运行时，电机靠生产机械的惯性力的拖动而发电，将生产机械储存的动能转换成电能，消耗在电阻上，直到电机停止转动。1.4.2反接制动电压反接制动时接线如图所示。一、电枢反接制动开关S投向“电动”侧时，电枢接正极电压，电机处于电动状态。进行制动时，开关投向“制动”侧，电枢回路串入制动电阻后，接上极性相反的电源电压，电枢回路内产生反向电流：反向的电枢电流产生反向的电磁转矩，从而产生很强的制动作用——电压反接制动。电动二、倒拉反接倒拉反转反接制动只适用于位能性恒转矩负载。电枢回路串入较大电阻后特性曲线正向

5、电动状态提升重物(A点)负载作用下电机反向旋转(下放重物)电机以稳定的转速下放重物D点1.5他励直流电动机的调速电力拖动系统的调速可以采用机械调、电气调速或二者配合调速。通过改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速；通过改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。他励直流电动机的转速为电气调速方法：1.调压调速；2.电枢串电阻调速；3.调磁调速。改变电动机的参数就是人为地改变电动机的机械特性，使工作点发生变化，转速发生变化。调速前后，电动机工作在不同的机械特性上，如果机械特性不变，因负载变化而引起转速的变化，则不能称为调速。1.5.1电枢电路串电

6、阻调速nTemTLRan0nNA0A’Bn1Ra+Rs1未串电阻时的工作点串电阻Rs1后,工作点由A→A’→B电枢电路串电阻调速电枢串电阻调速设备简单，操作方便。低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差；轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为D≦2；损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使Tem和Ia不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差；缺点:优点：1.5.2弱磁调速A’BTemTLA调节磁场前工作点弱磁瞬间工作点A→A‘弱磁

7、稳定后的工作点减弱磁通的人为机械特性转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能很大，一般D≤2；为了扩大调速范围，通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来，在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压调速。机械特性的斜率变大，特性变软；缺点：由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便，能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。优点：1.5.3、降低电枢电压调速A’B调速压前工作点A降压瞬间工作点稳定后工作点

8、降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。TemTLA只要一、二次绕组的匝数不同，