《直流测速发电机》PPT课件

《《直流测速发电机》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2章直流测速发电机2.1直流发电机工作原理和结构2.2直流电势的关系式2.3直流测速发电机及其输出特性2.4直流测速发电机误差及其减小的方法2.5直流测速发电机的应用2.6直流测速发电机的性能指标思考题与习题直流测速发电机：物理本质——测量转速的微型直流发电机；能量转换——机械能转换成电能，输出直流电；信号转换——速度信号转换成与转速成正比的直流电压信号，U=K*n。说明2.1.1直流发电机工作原理2.1.2直流电势的形成2.1.3直流电机基本结构2.1直流发电机工作原理和结构直流发电机的工作是基于电磁感应定律，即：运动导体切割磁

2、力线，在导体中产生切割电势；或者说匝链线圈的磁通发生变化，在线圈中产生感应电势。2.1.1直流发电机工作原理基本原理:直流发电机原理图在空间固定不动的磁极N，S之间，有一个铁质圆柱体(电枢铁心)装在转轴上，磁极与铁心间的气隙称为空气隙。导体ab，cd固定在电枢铁心表面径向相对的位置并连成一个线圈(元件)。且假设初始状态为：ab在N极下，cd在S极下。模型设定：换向片之间、换向片与转轴之间均相互绝缘，这部分称为换向器。整个转动部分称为电枢，固定不动的导电片A、B(电刷)压在换向片上，为滑动接触。N与S极间的中心线两个重要位置：磁极轴线

3、：几何中性线：N、S磁极的中心线分别用⊙、表示电势方向。线圈两个有效边中的电势大小相等方向相反，整个线圈电势是两个有效边电势之和，即为一个有效边电势的两倍，电势方向是由d指向a，故a为正，d为负（电源）。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，此时A电刷为正，B电刷为负，电刷电势EBA=eda=edc+eba。（c和b短接）0°瞬时电势：磁极磁通由N极穿过电枢铁心进入S极。假设电枢以转速n逆时针方向被拖动旋转，则导体ab,cd切割磁力线产生电势。根据右手定则，此时，导体ab中电势的方向由b指向a(纸面向外），导

4、体cd中电势由d指向c(纸面向内）。导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与0°瞬时电势大小相等方向相反，线圈电势的方向由a到d,此时d为正，a为负，两电刷间电势EBA=ead=eab+ecd，仍然是A刷为正，B刷为负。180°瞬时电势：电刷A总是与处于正电位的换向片接触，而电刷B总是与处于负电位的换向片接触。虽然ab和cd感应的电势是交变的，但电刷AB两端的电压却是直流的。实际直流电机的换向片较多，电刷和换向器配合起机械整流器的作用。电刷和换向器配合：每个绕组元件内部感应电势是交流的，但，一对电刷之间电势等于一个支

5、路中各绕组电势之和，因此，电刷间的电势为合成电势，是一个脉动的直流电势。工作状态下的电势：换向器：无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变。小节要点：工作原理分析，换向器作用导体切割磁通产生的电势：ei=BxlvBx：导体所处位置的气隙磁通密度；l：导体有效长度(电枢铁心的长度)———定值v：导体切割磁场的线速度(电枢圆周速度)。———常值2.1.2直流电势的形成ei∝Bx因此：直流要求：方向和

6、大小都不随时间变化在整个磁极下，气隙磁通密度沿电枢圆周不是均匀分布。实际磁场分布：经换向器换向后，电刷间电势虽然方向不变，但有很大的脉动，这样的电势不是直流电势，而是脉动电势。为减小电势的脉动程度，实际电机中不是只有一个线圈(元件)，而是由很多元件组成电枢绕组。这些元件均匀分布在电枢表面，并按一定的规律连接。导体处于不同位置，产生的电势ei大小不同，其随时间变化的规律与Bx相同。实际电势：实际电枢铁心表面有齿有槽，槽中安放元件，直流测速发电机一般都采用多匝元件。放在槽中的元件边为有效边，连接有效边的导线称为端部连线（淡红虚线）。元件

7、的两个有效边分别安放在电枢圆周两个相对的槽中，一个有效边放在槽的上层(靠近槽口)，另一个有效边放在槽的下层(靠近槽底)，上层边所在的槽号表示元件号。上层边出线端称头（红色实线），下层边出线端称尾（蓝色实线）。电枢饶组：每个绕组元件内部感应电势是交流的，但，一对电刷之间电势等于一个支路中各绕组电势之和，因此，电刷间的电势为合成电势，是一个脉动电势。等值电路：电枢表面槽数增多，元件数增多，则电刷间串联的元件数增多，输出电势的平均值将更大，脉动更小，就得到大小和方向都不变的直流电势。输出电势：小节要点：元件和电刷两端电量的性质；“电刷”、

8、“换向器”的作用。2.1.3直流电机基本结构1.定子铁心和励磁绕组2.电枢铁心和电枢绕组3.换向器和电刷主要部件：本节要点：如何产生极性不变的电势；如何产生直流电势。电刷的作用、位置；电枢饶线与换向片连接。基本构造：——定、转子。电刷