机械传动控制-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重点和难点重点①机械特性是分析启动、调速和制动特性的依据，所以机械特性是电动机内容的重中之重②他励直流电动机的启动特性③他励直流电动机的调压调速特性第三章直流电机的工作原理及特性难点本章较难理解的内容是电流、电势的换向过程和电动机的制动过程；电动机在各种运转状态下电磁转矩TM、负载转矩TL、转速n、电枢电流Ia和电势E等符

2、号的确定。作业：3.83.153.18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换向器定子转子3.1.1直流电机的基本结构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3.1.1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(转子硅钢

3、冲片图）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)NS电流方向NS右手螺旋法则非铁磁材料铁磁材料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2.铁磁材料的磁化曲线（铁、镍、钴及它们的合金）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

4、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直流电机的工作原理Ke—电势常数(pN/60a)Kt---转矩常数(pN/2πa)=9.55KeNSne,i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

5、励发电机当发电机空载时，Ia=0空载特性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。()()10.3//7.3IIIIRUIRUIRIEUfaffaa»+==¢=-=第三章直流电机的工作原理及特性3.2.2并励发电机U0并励发电机自励和外特性Ifn=Rf=c第三章直流电机的工作原理及特性3.2.3复励发电机U0主励磁补偿绕组IUIN复励发电机外

6、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)n0---理想空载转速（T=0）△n—速度降T0堵转矩堵转电流机械特性硬度nn0TdT他励电动机的机械特性硬特性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当n=0时，（3.13）式为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RaU=UN,φ

7、=ΦnRad=0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)（2）计算额定条件下反电势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（3）求理想空载转速（4）求额定转矩1.固有机械特性n=f(T)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斜率变大即机械特性变软。第三章直流电机的

8、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.改变n0(减小)2.斜