电机学直流电机部分ppt课件.ppt

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1、电机学许加柱湖南大学第二章直流电机概述1直流电机的电枢绕组2直流电机的磁场3直流发电机的基本特性4直流电动机的基本特性5直流电动机的起动、调速和制动62.1概述伺服测速电源励磁机直流电机的用途2.1概述电力牵引传动系统的分类：1、“直﹣直”传动装置最早应用，直流供电、串励电动机传动。特点：（1）直流串励电动机传动，其调速方便、结构简单、造价经济；（2）直流供电，网压不高，限制机车功率的提高，不适于铁路干线大功率机车。应用：矿山、地铁电动车组等。（城市无轨电车亦之）“直-直”传动装置示意图2.1概述电力牵引传动系统的分类：2、“交﹣直”传动装置交流

2、供电，经整流，直流（脉流）串励电机传动。特点：交流高压供电（25kV单相工频）（1）接触网用材↓、线路损耗↓；（2）利于提高机车功率（无“直﹣直”传动网压与电机端压间的制约）（3）可控硅多段桥整流→改善机车功率系数。应用：铁路干线大功率机车。“交-直”装置传动示意图2.1概述电力牵引传动系统的分类：3、“交﹣直﹣交”传动装置交流供电，经整流再逆变成交流，三相电机传动。特点：（1）交流电机优点(结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、造价低等优点)；（2）可用功率↑（电机无整流子对功率的限制);（3）交流电机性能（动力指标良好、牵引性能优越→功率系数↑

3、、通讯干扰↓、电机维修量↓）。应用：重载、高速。注：目前多采用一台逆变器并联2～4台电机（图中是带一台）。“交-直-交”传动装置示意图2.1概述电力牵引传动系统的分类：3、“交﹣直﹣交”传动装置2.1概述电力牵引传动系统的分类：4、“交﹣交”传动装置没有中间直流环节的交流变频传动。5、“直﹣交”传动装置直流供电，转变成三相交流变频传动。（目前，地铁广泛采用）“交-交”传动装置示意图“直-交”传动装置示意图2.1概述直流电机的工作原理直流电机模型直流电机的工作原理磁场方向规定NS从电枢进入磁极的磁通方向为正方向N极下的磁通方向为负S极下的磁通方向为

4、正+直流电机的工作原理磁场分布NS直流电机的工作原理发电机原理直流电机的工作原理发电机运行的机电总结电枢绕组内部电动势和电流是交流电电刷间的电动势和电流是直流电电磁转矩的方向与电枢转动方向相反，是制动性质直流电机的工作原理电动机工作原理：在直流电动机中，外加电压并非直接加于线圈，而是通过电刷和换向器再加到线圈上的。所以，导体中的电流将随其所处磁极极性的改变而同时改变其方向，从而使电磁转矩的方向始终保持不变。电磁转矩的方向与转速方向相同，是驱动性质的直流电机的工作原理发电机惯例和电动机惯例直流电机的主要部件直流电机定子转子机座换向极主磁极电刷装置电

5、枢铁心轴承换向器风扇转轴电枢绕组主要由定子、转子两部分组成直流电机的主要部件直流电机的主要部件1.主磁极与换向极直流电机的主要部件2.机座直流电机的主要部件3.电枢铁心直流电机的主要部件4.电枢绕组直流电机的主要部件5.换向器直流电机的主要部件6.直流电机电枢直流电机的主要部件7.电刷装置直流电机的额定值电机根据设计数据和试验数据而确定的正常运行状况称为额定运行工况.表征额定运行工况的物理量称为电机的额定值额定功率：PN额定电压：UN额定电流：IN额定转速：nN额定效率：ηN额定转矩：TN直流电机的额定值电机的额定功率定义为电机的额定输出功率1.

6、对于发电机来说是其电端口输出的电功率.2.对于电动机来说是其转轴上输出的机械功率.直流电机的额定值额定值是客观评价和选择电机的基本依据，一般来说都应该让电机运行于额定状态过载运行导致电机过热，加速绝缘老化，降低使用寿命甚至烧毁电机轻载运行电机效率降低，浪费电机容量总之，额定运行是电机最经济、安全以及总体最佳的运行状态直流电机的额定值例2.1已知一台直流发电机:PN=180kW,UN=230V,ηN=89.5%,求输入额定功率和额定电流。例2.2已知一台直流电动机:PN=100kW,UN=220V,ηN=89%,求输入额定功率和额定电流。2.2直流

7、电机的电枢绕组1.电枢绕组的基本特点（1）产生尽可能大的电动势，并有良好的波形（2）能通过足够大的电流，以产生并承受所需的电磁力和电磁转矩（3）结构简单，连接可靠（4）便于维护和检修（5）对直流电机来说，应保证换向良好2.2直流电机的电枢绕组2.电枢绕组的分类电枢绕组叠绕组波绕组蛙绕组单叠绕组复叠绕组单波绕组复波绕组2.2直流电机的电枢绕组2.电枢绕组的分类2.2直流电机的电枢绕组3.电枢绕组的几个基本概念（1）绕组元件（线圈）2.2直流电机的电枢绕组（2）元件边2.2直流电机的电枢绕组（3）端接利用渐开线的每一点的空间坐标准确描述端部。渐开线的

8、每点切线与线棒间的电动力垂直，其机械性能好，同时渐开线端部组成的篮式线圈轴向长度短、抗短路力矩和冲击力强。2.2直流电机的电枢绕组（3）