欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:52763935
大小:642.50 KB
页数:19页
时间:2020-04-13
《电气工程概论第二章-直流电机.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、第四节电机学(直流部分)一、概述电机是依据电磁感应定律和电磁力定律,实现电能和机械能相互转化的电磁装置。按照电机的用途分类:可分为发电机、电动机和控制电机。按照电机的电流类型分类:可以分为直流电机和交流电机,其中交流电机可以分为同步电机和异步电机。按照电机的相数分类:可以分为单相电机和多相电机,如单相交流电机和最常见三相电机。按照电机的大小尺寸、容量分类:有大、中、小和微型电机。二、直流电机(一)直流发电机工作原理(二)直流电动机工作原理(1)电机的可逆原理:直流电机可作为发电机运行,也可作为电动机运行
2、。(2)换向器的作用是实现电枢线圈内的交流电动势、电流与电刷的直流电压、电流之间的转化。(三)直流电机的结构直流电机主要包括转子和定子两大部分。转子是电机的转动部分,定子是电机的静止部分。1定子:用来产生磁场和作为电机的机械支架,主要包括主磁极、换向极、机座和电刷装置。2转子:也称为电枢,用来产生感应电动势和电磁转矩,实现能量的转换。主要包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等。(四)直流电机的励磁直流电机的励磁方式分为永磁体励磁、电机本体励磁(并励、串励和复励)、其他电源励磁三种。(五)直流电机中
3、的感应电动势其中p为极对数,N为电枢绕组的总导体数,a为支路对数,Φ为每极主磁通,n为电机转速。(六)直流电机的电动势平衡方程1直流发电机的电动势方程2直流电动机的电动势方程(七)直流电机的电磁转矩(八)直流电机损耗和功率平衡1直流电机损耗分类(1)机械损耗pmec,主要由轴承间的磨擦和电刷与换向器间的摩擦产生。(2)铁芯损耗pFe,由电枢铁芯产生的涡流损耗和磁滞损耗。(3)励磁损耗pf,由励磁绕组电阻产生的损耗。(4)负载损耗pa,电枢绕组的电阻损耗等。(5)杂散损耗pad。2直流电机的功率平衡方程(
4、1)直流发电机的功率平衡方程直流发电机的效率(2)直流电动机的功率平衡方程(九)直流发电机的特性1空载特性:发电机当n为常值,I=0A时,发电机空载端电压U0与励磁电流If之间的函数关系。2负载特性:发电机n为常值,I>0A时,发电机端电压U与励磁电流之间的函数关系。3外特性:发电机当n为常值,If为常值时,发电机电压U与输出电流I之间的函数关系。4调节特性:发电机n为常值,U为常值时,励磁电流If与输出电流I之间的函数关系。(十)直流电动机的机械特性和调速1他励直流电动机的机械特性:电机励磁电流If恒
5、定且电枢端电压一定时,电机转速与电磁转矩之间的函数关系。其中(1)固有机械特性:当电动机端电压额定U=UN,每极气隙励磁磁通额定Φ=ΦN,电枢回路无串接电阻(Rst=0)时的机械特性。(2)人为机械特性:在固有机械特性的基础上,主要分析改变电枢回路串接电阻、改变端电压和改变励磁磁通三种情况下的人为机械特性。1)电枢回路串接电阻的人为机械特性:2)改变电枢端电压的人为机械特性:3)改变气隙磁通Φ的人为机械特性(Rst=0):2他励直流电动机的调速(1)串电阻调速优点:实现简单,适用于低速短时运行的拖动装置
6、。缺点:机械特性软,静差率大;转速调节范围小,只能低于额定转速调节;串接电阻消耗功率;只能实现有级调速。(2)调压调速优点:机械特性硬度不变;励磁电流额定时,可实现恒转矩调速;调速范围宽,可实现无级调速;调速过程能量损耗小。缺点:需要调压电源;只能低于额定转速调节;随电压降低静差率增大。(3)弱磁调速(恒功率调速)优点:控制方便,调速平滑,经济性好。缺点:调速范围窄,受电机机械强度和换向火花的限制,转速不可太高,要防止电机飞车的现象发生。(十一)直流电机的额定值(1)额定功率PN:对于直流发电机,指电机
7、输出的功率;对于直流电动机,指电机输出的机械功率。(2)额定电压UN:电机额定运行时的输入或输出电压。(3)额定电流IN:电机额定运行时能承受的电流。(4)额定转速nN:电机额定运行时的转子转速。(5)额定励磁电压UfN:保证电机额定运行的励磁绕组所需的电压。已知某直流电机额定工况下其转速n=1000r/min,电枢开路电动势Ea=110V,扭矩T=250N·m,请估算其额定电枢电流Ia。计算题:
此文档下载收益归作者所有