第2章 直流电机-1

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1、主讲教师：王雪洁E_mail：xjwang@zucc.edu.cnTel:13588192665；592665电机应用技术序课程介绍1.课程的性质3.课程研究内容5.教材和参考书4.课程特点与学习方法6.考核2.教学目标《电机应用技术》课程是电气工程及其自动化专业的重要专业基础课。1.课程性质从学校的实际出发，以培养应用型人才为宗旨，着重从应用角度出发，分析直流电机、变压器、异步电机和微特电机等的基本结构、工作原理、电磁关系和运行特性，重点掌握各种电机的外特性，为掌握本专业和学习后续课程打下基础。2.课程目标电机学和电力拖动基础。电机学电力

2、拖动基础电机的运动学方程式、机械特性、起动、制动、调速过程3.课程研究内容直流电机、交流电机、变压器的结构、工作原理、运行原理、电磁关系a、抽象（电磁）b、应用广(2)学习方法打好基础、注重实践(1)课程特点运用“电路原理”等基础课程的基本理论来分析各类电机的电磁物理过程及复杂的而且往往带有综合性的工程实际问题。c、工程实践性强4.课程特点与学习方法基本结构和原理：直流电机、变压器、交流电机a、掌握基本概念、基本结构和原理、机械特性和电力拖动基本概念：全电流定律、电磁感应定律、电磁力定律机械特性和电力拖动：机械特性、起动、调速、制动b、能独

3、立的应用所学知识去分析和解决以电机为实际控制对象的实际问题的能力。5.主要教材及参考书《电机及拖动》许晓峰主编高等教育出版社《电机与拖动基础》陈伯时主编合肥工业大学出版社《控制用电机入门》（日）雨宫好文主编松井信行著科学出版社《微特电机应用技术手册》王季秩贡俊主编上海科学技术出版社邵世凡主编《电机与拖动》浙江大学出版社6、考核出勤率、期中考试、作业30%考试70%答疑时间待定绪论电机是实现能量转换和信号转换的电磁装置。一、电机在国民经济中的作用：1.电能的生产、传输和分配中的主要设备2.各种生产机械和装备的动力设备3.自动控制系统中的重要元

4、件电机分类动力类控制电机：用于自动控制系统中作为执行元件、检测元件等变压器直线电机旋转电机直流电机:电动机和发电机交流电机感应电机同步电机磁阻型电机齿轮减速电动机和单相交流电动机交流电动机交流发电机三相交流发电机交流发电机无刷交流发电机和小型交流发电机直流电动机微型直流电动机和永磁直流电动机简单的电力系统示意图§2-2直流电机的结构和额定值§2-4直流电机的磁场§2-5直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率§2-6直流电动机的运行原理§2-8直流电机的换向直流电机电动机：电能→机械能发电机：机械能→电能第2章直流电机§2-1、2-2直流电

5、机的工作原理、结构和额定值一、直流电动机的工作原理磁极电刷换向器电枢电枢铁心电枢线圈电磁力定律要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换，即进行所谓“换向”。为此必须增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能连续的旋转。这就是直流电动机的工作原理。二、直流发电机的基本工作原理磁极电刷换向器电枢电枢铁心电枢线圈电磁感应定理三、电机的可逆运行原理从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上，既可以作为电动机运行，也可以作

6、为发电机运行。这种原理在电机理论中称为可逆原理。四、直流电机的结构、额定值和主要系列1、直流电机的结构转子——电枢：转轴、电枢铁心、绕组、换向器、风扇定子：机座、主磁极、换向极、端盖、轴承、电刷1.定子：机座主磁极换向极端盖轴承电刷(1)主磁极(2)换向极主磁极和换向极（2）机座（3）电刷装置2.转子——电枢：转轴电枢铁心绕组换向器风扇(1)电枢铁心(2)电枢绕组(3)换向器(4)转轴四、直流电机的结构、额定值和主要系列2、直流电机的额定值额定值——根据国家标准、电机的设计指标、试验数据，电机制造厂给每台电机规定的主要性能指标。直流电机的额

7、定值——铭牌数据1.额定功率PN[kW]2.额定电压UN[V]3.额定电流IN[A]4.额定转速nN[rpm]或[r/min]直流电机的额定值——铭牌数据1.额定功率PN：指在额定电压、额定电流、额定转速条件下工作的输出功率。(1).电动机：轴上输出的机械功率(2).发电机：发电机引出端输出的电功率电动机的输入功率P1=UNxIN电动机的机械功率PN=UNxINxηN发电机的输入功率P1=机械功率发电机的输出功率PN=UNxIN=P1xηN直流电机的额定值——铭牌数据2.额定电压UN：安全工作的外加电压[或输出电压]。3.额定电流IN：安全

8、工作的外加电流[或输出电流]。4.额定转速nN：在额定电压、额定电流、额定功率条件下工作时，对应的转速。*.功率与转速、转矩的关系角转速[rad/s]、转矩[N·m]，则P[W]