《数电与模电》PPT课件

《《数电与模电》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章直流电机绪论3.1直流电机的工作原理和基本结构3.2空载和负载时直流电机的磁场3.3直流电机的感应电动势和电磁转矩3.4直流电机的基本方程3.5直流电动机的运行特性直流电机是电机的主要类型之一。直流电机自身有着显著的优点，但与交流电机相比自身又有着缺点。近年来，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，使直流电机有被取代的趋势。尽管如此，直流电机仍有一定的理论意义和实用价值!本章主要内容1、直流电机的工作原理和基本结构2、说明电机的磁动势和磁场4、分析直流电动机的稳态运行性能3、导出电机的电动势和电磁转矩公式3.

2、1直流电机的工作原理和基本结构一、直流电机的工作原理固定部分（定子）：主磁极N和S；（如图3－1）表示一台直流电机。1、直流电机的结构旋转部分（转子）：电枢铁心；电刷；电枢绕组AX(一个线圈)；换向器。定子与转子之间为气隙。2、直流发电机的工作原理发电机：虽然线圈AX电动势是交流电动势，但由于换向器的整流作用，电刷间的输出电动势却是直流电动势。（图3-2a，图3-2b）3、直流电动机的工作原理电动机：在直流电动机中，外加电压并非直接加于线圈，而是通过电刷、和换向器再加到线圈变而同时改变其方向，从而使电磁转矩的方向始终上的。所以，

3、导体中的电流将随其所处磁极极性的改保持不变。4、脉动的减小电刷上的电动势(如图3－3)。电枢绕组由多个线圈串联而构成的，实现方法：二、直流电机的基本结构旋转电机定子转子气隙1、主磁极构成：主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组。2、机座构成：用厚钢板弯成筒形焊成或铸钢件制成。作用：建立主磁场。作用：1、主磁路的一部分；2、电机的结构框架。3、电枢铁心作用：1、主磁路的一部分；2、电枢绕组的支撑部件。构成：一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的DR5304、电枢绕组作用：直流电机的电路部分。构成：用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，上下层以及线圈

4、与电枢铁心间要妥善地绝缘，并用槽楔压紧。或DR510的硅钢片叠压夹紧而成。5、换向器作用：整流（发电机）或逆变（电动机）。构成：由许多鸽形尾的换向片排列成一个圆筒片间用V形云母绝缘，两端再用两个形环夹紧而6、电刷装置作用：电枢电路的引出（或引入）装置。构成：电刷、刷盒、刷杆和连线等。构成。三、励磁方式励磁绕组的供电方式称为励磁方式。直流电机按励磁方式可分：他励自励7、换向极构成：由铁心和绕组组成。作用：改善换向。复励式(图3-5d)：装有两个励磁绕组，一为与电1、他励式（如图3-5a）其励磁绕组由其他电源供电，励磁绕组与电枢绕组

5、不相连。2、自励式发电机：利用自身发出的电流励磁；电动机：励磁绕组和电枢绕组由同一电源供电。并励式(图3-5b)：励磁绕组与电枢绕组并联；串励式(图3-5c)：励磁绕组与电枢绕组串联；枢并联的并励绕组，二为与电枢串联的串励绕组。四、直流电机的额定值（1）额定功率：指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，（2）额定电压：指额定状态下电枢出线端的电压，以V表示。（3）额定电流：指电机运行在时电机的线电流，以A表示。（4）额定转速：指额定状态运行时转子的转速，以r/min表示。（5）额定励磁电压（仅对他励电机）。对电动机，—输出的机械功率

6、；对发电机，—输出的电功率。直流电机的额定值有：电机的输出功率，以kW表示。3.2空载和负载时直流电机的磁场一、空载时直流电机的磁场(如图3-6)。：空载时的主磁极的磁通：a)主磁通：通过气隙，并形成气隙磁场。b)主极漏磁通极矩：二、负载时的电枢磁动势和电枢反应（介绍）电枢反应：负载时电枢磁动势对主极磁场的影响。1、交轴电枢磁动势和交轴电枢反应影响：1）、引起气隙磁场畸变，使电枢表面磁密等2）、不计饱和时，交轴电枢反应既无增磁、亦无去磁作用；计及饱和时，交轴电枢反应具有一定的去磁零的位置（物理中性线）偏离几何中性线。作用。2、直

7、轴电枢磁动势和直轴电枢反应发电机：电刷顺电枢旋转方向移动，电枢反应为去磁；电刷逆电枢旋转方向移动，电枢反应为增磁。电动机：与发电机的情况相反。3.3直流电机的感应电动势和电磁转矩设气隙磁场的分布（如图3－7）所示，则每根导体的感应电动势为一、电枢绕组的感应电动势式中，—导体所在处的气隙磁密；—导体的有效长度；—导体相对气隙磁场的速度。电枢绕组的电动势应为一条支路各串联导体的令为平均气隙磁密，则上式改写为将代入上式得出电动势的代数和，则电动势公式：式中，—每极的总磁通量；—电动机常数；—电动势公式。二、直流电机的电磁转矩电枢表面任

8、一点处的载流导体上的电磁转距为式中，—该点处的气隙磁密。一个极下的载流导体上的电磁转矩应为式中，—气隙平均磁密。整个电枢上的电磁转矩则为可得直流电机的转矩公式为再考虑到一、电压方程；基本方程二、转矩方程。一、电压方程1、他励直流电机直流电机的稳态电路图（发电机，