直流电机的工作原理及特性.ppt

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1、第三章直流电机的工作原理及特性3.1直流电机的基本结构和工作原理3.2直流发电机3.3直流电动机的机械特性3.4直流他励电动机的启动特性3.5直流他励电动机的调速特性3.6直流他励电动机的制动特性第三章直流电机的工作原理及特性3.1直流电机的基本结构和工作原理3.1.1直流电机的基本结构换向器定子转子第三章直流电机的工作原理及特性3.1直流电机的基本结构和工作原理3.1.1直流电机的基本结构(定子剖面图)主磁极换向极磁极数－主磁极的个数磁极对数=磁极数/2第三章直流电机的工作原理及特性3.1直流电机的基本结构和工作原理3.1.

2、1直流电机的基本结构(转子结构图）转子换向片转轴电枢线圈第三章直流电机的工作原理及特性3.1直流电机的基本结构和工作原理3.1.1直流电机的基本结构(转子硅钢冲片图）电枢铁芯硅钢冲片第三章直流电机的工作原理及特性3.1直流电机的基本结构和工作原理3.1.1直流电机的基本结构(换向器图）电刷换向片第三章直流电机的工作原理及特性3.1.2直流电机的工作原理有关磁场的几个物理量1.磁感应强度B(磁场强弱和方向)NSNSNNSS电流方向右手螺旋法则第三章直流电机的工作原理及特性3.1.2直流电机的工作原理有关磁场的几个物理量2.铁磁材料的

3、磁化曲线（铁、镍、钴及它们的合金）磁感应强度磁场强度铁磁材料导磁系数真空中的导磁系数非铁磁材料铁磁材料铁磁材料有磁滞现象、磁滞损耗、涡流损耗。第三章直流电机的工作原理及特性3.1.2直流电机的工作原理有关磁场的几个物理量3.右手定则左手定则B---磁感应强度v---速度方向e---感应电势I---电流方向f---电磁力方向第三章直流电机的工作原理及特性3.1.2直流电机的工作原理有关磁场的几个物理量4.电路磁路电流I磁通φ电动势E磁通势F电压降U=IR磁压降电阻R磁阻Rm欧姆定律磁路欧姆定律第三章直流电机的工作原理及特性3.1.2直流

4、电机的工作原理NSne,iKe—电势常数(pN/60a)Kt---转矩常数(pN/2πa)=9.55Ke第三章直流电机的工作原理及特性3.2直流发电机他励并励串励复励励磁方式第三章直流电机的工作原理及特性3.2.1他励发电机当发电机空载时，Ia=0空载特性电压平衡方程第三章直流电机的工作原理及特性3.2.1他励发电机他励发电机的外特性电压变化率大约为5%～10%第三章直流电机的工作原理及特性3.2.2并励发电机电压平衡方程并励发电机工作的条件：1.要有剩磁；2.励磁电流产生的磁场方向和剩磁方向相同；3.Rf’不能太大。第三章直流电机的

5、工作原理及特性3.2.2并励发电机U0并励发电机自励和外特性If第三章直流电机的工作原理及特性3.2.3复励发电机主励磁补偿绕组IUU0IN复励发电机外特性过复励平复励欠复励第三章直流电机的工作原理及特性3.3直流电动机的机械特性3.3.1他励电动机的机械特性电压平衡方程第三章直流电机的工作原理及特性3.3.1他励电动机的机械特性n=f(T)T0n0---理想空载转速（T=0）△n—速度降nn0TdT第三章直流电机的工作原理及特性3.3.1他励电动机的机械特性当n=0时，（3.13）式为堵转矩堵转电流机械特性硬度他励电动机的机械特性硬

6、特性β＞10软特性β＜10绝对硬特性β→∞第三章直流电机的工作原理及特性3.3.1他励电动机的机械特性1.固有机械特性n=f(T)由求（1）估算电枢电阻Ra第三章直流电机的工作原理及特性3.3.1他励电动机的机械特性（2）计算额定条件下反电势（3）求理想空载转速（4）求额定转矩第三章直流电机的工作原理及特性3.3.1他励电动机的机械特性2.人为机械特性（改变U、φ、Rad）1)串接电阻Rad串接电阻后1.n0不变；2.K钭率变大即机械特性变软。n第三章直流电机的工作原理及特性3.3.1他励电动机的机械特性2.人为机械特性（改变U、φ、

7、Rad）1.改变n0(减小)2.钭率k不变机械特性硬度不变1.n0增加2.钭率变大，特性变软第三章直流电机的工作原理及特性3.3.2串励电动机的机械特性代入（3.13）得软特性第三章直流电机的工作原理及特性3.3.3复励电动机的机械特性具有他励和串励电动机的性质他励磁通φes=70%总磁通串励磁通φs=30%总磁通他励复励串励第三章直流电机的工作原理及特性电动机的机械特性例题例3-1一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E＝E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电

8、势将如何变化?是大于、小于还是等于E1?解两个已知条件，一个是负载转矩TL＝常数；一个是从一个稳态到另一个稳态(而不涉及瞬态过程)，电枢反电势是稳态值。注意：从不能判断E是如何变化的第三章直流电机的工作原理及特性电动机的