孙建忠电机与拖动直流电机动态版.ppt

《孙建忠电机与拖动直流电机动态版.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、2.1直流电机的工作原理一、直流电动机的工作原理NS＋U－NS＋U－电刷ieF直流电流交流电流电磁转矩（拖动转矩）换向机械负载Φ旋转克服反电动势电枢绕组电源直流电动机的工作原理电能机械能二、直流发电机NS－E＋NS－E＋原动机感应电动势、电流输出直流电Φ电磁转矩（阻转矩）做功电能机械能eF线圈的电动势波形eabcdt电刷间的电动势波形eABt直流电机的关键：换向器和电刷的配合。主磁极2.2直流电机的基本结构和额定值直流电机的结构主磁极换向磁极电刷装置机座端盖电枢绕组电枢铁心换向器转轴磁极铁心励磁绕组电刷刷握绝缘支架压紧力调整装置定子转子直流电机（产

2、生励磁磁场）（产生电动势，流过电流，产生电磁转矩）直流电机1.定子(1)主磁极(2)换向极(3)机座(4)端盖直流电机的定子一、主要部件2.转子（电枢）(1)电枢铁心(2)电枢绕组(3)换向器(4)转轴与风扇发电机：整流作用。电动机：逆变作用。直流电机的转子直流电机的电路部分主磁路的一部分，电枢绕组的支撑部分二、直流电枢绕组构成：用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，上下层以及线圈与电枢铁心间要妥善地绝缘，并用槽楔压紧。a）元件边嵌放b）元件截面直流绕组构成示意图◆元件——线圈◆绕组形式：叠绕、波绕叠绕元件（2匝）波绕元件（2匝）◆元件的节距——元件的

3、上层边与下层边之间的距离（可用槽数表示，接近一个极距）。◆极距——在电枢表面，一个磁极所跨过的距离（可用槽数表示）。NSNS1234567891011121235689111212A1B1A2B2◆单叠绕组的展开图:z=12,2p=4,y=3※电刷的中心线对着磁极的中心线。A136'47’58'5'24'13'12A2912'101'112'11'810'79'6B1B2◆直流电枢绕组连接规律AB12345678AB12348765电动机+－IaeeeeeeeeEAB12348765发电机+－IaeeeeeeeeE结论：整个电枢绕组通过换向片连成一

4、个闭合回路。◆电刷放置NSNS12345678910111212356891112A1B1A2B2●电刷的中心线对着磁极的中心线：(1)电刷之间的电动势最大；(2)被电刷短接的元件电动势为零。●习惯称“电刷放在几何中性线位置”。磁极中心线几何中性线如假定电刷直接与导体接触，电刷放置在磁极的几何中性线位置NS11234234GIf+Ua－Ia+Uf－他励I+U－并励GI+U－串励G1.直流发电机按励磁方式分类GI+U－复励自励三、按励磁方式分类MIf+Ua－Ia+Uf－MIaIfI+U－MI+U－MI+U－MI+U－他励并励串励复励复励2.直

5、流电动机按励磁方式分类1.额定电压UN发电机的UN：指输出电压的额定值。电动机的UN：指输入电压的额定值。2.额定电流IN发电机的IN：指输出电流的额定值。电动机的IN：指输入电流的额定值。3.额定电压PN发电机的PN：指输出电功率的额定值(UNIN)。电动机的PN：指输出机械功率的额定值(UNINηN)。四、额定值3.额定转速nN:4.额定励磁电压UfN：5.额定励磁电流IfN：▲额定状态：指U、I、P、n均为额定值的状态。▲满载状态：指I=IN的状态。电机与拖动2.3直流电机的磁场与电枢反应一、直流电机的空载磁场二、电枢磁动势线负荷交轴磁动势

6、电枢磁密分布⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕NS励磁磁密电枢磁密合成气隙磁密三、直流电机的电枢反应几何中性线NS励磁磁动势产生的励磁磁场（空载磁场）物理中性线电枢磁动势产生的电枢磁场（交轴）NS合成磁场（负载时的磁场）NS物理中性线电枢反应——电枢磁动势对主极磁场的影响。●电枢反应的影响：(1)总磁场发生畸变物理中心线偏离几何中心线角,被电刷短路的元件的e≠0，增加了换向困难。合成磁场（负载时的磁场）⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕NS(2)一半磁极的磁通增加，一半磁极的磁通减少，磁路不饱和时：每极磁通不变；磁路饱和时：每极磁通减

7、少，e和T相应减少。●电枢反应的影响：一、电动势E电枢旋转n总磁场Φe→∑e→E2.分析：1.产生:2.4直流电机的电动势和电磁转矩气隙平均磁密l——电枢长度——极距——每极磁通量N——电枢总导体数a——电枢绕组并联支路对数一根导体的平均电动势导体线速度导体平均电动势——每条支路的串联导体数N2aE=CEΦnCE——电动势常数，3.电动势公式：CE=pN60a4.方向与性质发电机：为电源电动势；电动机：为反电动势。二、电磁转矩Te1.产生:导体(线圈中)的i总磁场Φf→Te2.大小:电磁力：f=Bil电磁转矩:Te=CTΦIa式中：CT——转矩

8、常数。4.性质3.方向:由Φ和Ia共同决定。Te与n方向相反，为制动转矩；Te与n方向相同，为驱动转矩。发电机：电动机：C