传动课件(PPT)直流电机的工作原理及特性.ppt

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1、三.基本内容一.基本要求二.重点与难点四.例题分析第三章:直流电机的工作原理及特性11.基本内容第一章节内容第二章节内容第三章节内容第四章节内容第五章节内容第六章节内容2一.基本要求1.在了解直流电动机的基本结构的基础上，着重掌握直流电动机的基本工作原理，特别应掌握转矩方程式、电动方程式和电压平衡方程式；2.掌握直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性；3.掌握直流电动机启动、调速和制动的各种方法以及各种方法的优缺点和应用场所；4.学会用机械特性的四个象限来分析直流电动机的运行状态；5.学会根据他励直流电动机的铭牌技术数据，确定电动机启动等运行特性。3二.重点与难点重点(1).由于机械特性

2、是根据转矩、电势、电压平衡方程式推导出来的，而机械特性又是分析启动、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。2.难点(1).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、负载转矩、转速、电枢电流和电势等符号的确定。4引言直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。因此，为了保持由浅入深

3、的教学顺序，应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。5直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂，维修也不便，但由于它的调速性能较好和起动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动机驱动。直流电机的优点：(1)调速性能好,调速范围广,易于平滑调节。(2)起动、制动转矩大,易于快速起动、停车。(3)易于控制。应用:1)轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、矿山竖井提升机以及起重设备等调速范围大的大型设备。2)用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等6NS············NS3.1.1直流电动机的构造极掌极心励磁绕组机座转子直流电动机的磁极和磁路直流电

4、机由定子(磁极)、转子(电枢)和机座等部分构成。71.定子(磁极):产生主磁场并起支承作用。永磁式:由永久磁铁做成。励磁式:磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。励磁:磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁用来在电机中产生磁场。1)主磁极：包括主磁极铁心和套在上面的励磁绕组，其任务是产生主磁场。2)换向极：它是用来改善电枢电流的换向性能。3)机座：它一方面用来固定主磁极、换向极和端盖并作为整个电机的支架，另一方面也是电机磁路的一部分。4)电刷装置：它包括电刷及电刷座，它们固定在定子上。82.转子(电枢):产生感应电势或产生机械转矩实现能量转换。由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。电枢

5、铁心：由硅钢片叠装而成。电枢绕组：单个绕组元件组成。1)电枢铁心：它是主磁通磁路的一部分。2)电枢绕组：它是直流电机产生感应电动势及电磁转矩以实现能量转换的关键部分。3)换向器：它的作用对发电机而言是将电枢绕组内感应的交流电动势转换成电刷间的直流电动势；对电动机而言则是将外加的直流电流转换为电枢绕组的交流电流。91.他励电动机励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。3.1.2直流电机的分类直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并励电动机、串励电动机和复励电动机2.并励电动机励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。UUfIaM+_+_If他励IaUM+_If+_IE并励104.复励电动

6、机励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。3.串励电动机励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。串励UIa+_IfM复励U+_IMIa113.1.3直流电机的基本工作原理123.1.4直流电机的基本工作原理IU–+SbNacd直流电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论线圈怎样转动，总是S极有效边的电流方向向里,N极有效边的电流方向向外。电动机电枢绕组通电后中受力(左手定则)按顺时针方向旋转。U–+U–+电刷换向片U–+IFFTn换向器作用：将外部直流电转换成内部的直流电，以保持转矩方向不变。13U–+EETnSbNdFFacII换向片电刷线

7、圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势。由右手定则，感应电动势的方向与电流的方向相反。KE:与电机结构有关的常数n:电动机转速：磁通1.电枢感应电动势E=KEn14U–+EETnSbNdFFacII换向片电刷由图可知，电枢感应电动势E与电枢电流或外加电压方向总是相反，所以称反电势。式中：U—外加电压Ra—绕组电阻2.电枢回路电压平衡式–RaIaE+–+UM15KT:与电机结构有关的常数:线圈所处位置的磁通Ia：电