电机学直流电机ppt课件.ppt

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1、第三章直流电机的稳态分析直流电机的用途电源励磁机测速伺服直流电机的特点直流发电机的电势波形较好，对电磁干扰的影响小。直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。由于存在换向器，其制造复杂，价格较高直流电机的基本原理和结构直流电枢绕组直流电机的磁场直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率直流发电机直流电动机直流电机的换向主要内容§3－1直流电机的原理和结构一、直流电机的工作原理--磁场电磁作用abcdAB运动的导体切割磁力线，产生感应电动势；载流导体在磁场中，受到磁场力1.直流电机的物理模型电

2、势正方向：abcdB+,A-2.直流发电机的工作原理abcdABabcdABdcabAB电势正方向：电势正方向：dcbaB+,A-直流发电机运行时的几点结论电枢线圈内电势、电流方向是交流电；电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一致；从空间看，电枢电流产生的磁场在空间上是恒定不变的磁场；产生的电磁转矩T与转子转向相反，是制动性质；电流正方向：dcba转矩方向：电势方向：电流正方向：abcd转矩方向：顺时针电势方向：dcba电流正方向：dcba转矩方向：顺时针电势方向：abcd3.直流电动机的工作原理abcdabcddcab直流电

3、动机运行时的几点结论外施电压、电流是直流，电枢线圈内电流是交流；线圈中感应电势与电流方向相反；线圈是旋转的，电枢电流是交变的。电枢电流产生的磁场在空间上是恒定不变的；产生的电磁转矩T与转子转向相同，是驱动性质；4.脉动的减少方法电枢绕组由多个线圈串联而构成的。5.直流电机的可逆原理同一台直流电机，通过改变外界条件，可当发电机运行，也可当电动机运行。二、直流电机的结构风扇机座电枢铁心和绕组主磁极电刷换向器接线板接线盒励磁绕组端盖定子和转子直流电机电枢绕组结构直流电机电刷和换向器结构电枢电流能经旋转的换向器（随转子）通过静止的电刷（固定

4、在定子上）接通外电路1.将转动的电枢与外电路相连2.与换向器配合作用而获得直流电压电刷组数一般等于电机极对数直流电机的基本结构总结1.主要由定子、转子两部分组成直流电机定子转子机座换向极主磁极电刷装置电枢铁心轴承换向器风扇转轴电枢绕组2.直流电机的磁路2.直流电机的磁路电枢铁心由0.5mm厚的硅钢片叠装而成，用作磁路及嵌放电枢绕组。铁芯外缘均匀冲有槽和齿。电枢绕组元件嵌入槽中，用槽楔固定。2.直流电机的磁路磁极铁心由l-1.5mm厚的钢片叠成，与励磁线圈一起固定在磁轭上极靴表面沿圆周的长度称为极弧，二个相邻磁极上沿空气隙圆周表面的距

5、离称为极距，极弧与极距比为极弧系数，约0.6—0.7极靴极靴较磁极极芯向外引伸，使空气隙中的磁通密度沿圆周变化时较为缓渐而均匀，有利于固定励磁线圈由于齿槽效应，表面磁通变化引起涡流损耗，极靴由叠片制成磁轭在磁极外围将磁路闭合的部分，磁轭和底座相连其中磁通不变（当直流励磁电流不变时），由铸刚构成换向极磁路换向极，是位于两个主磁极之间的小磁极，用于改善换向。换向极常用整块钢或厚钢板制成换向极的数目一般与主磁极相等。在小功率直流电机中，换向极数量通常只有主磁极的一半，或不设置换向极3.直流电机的电路励磁绕组套在磁极铁芯上。并励绕组——和电

6、枢绕组并联，匝数较多、截面积较小串励绕组——和电枢绕组串联，匝数较少，截面积较大电枢绕组嵌在电枢铁芯槽中叠绕组和波绕组换向极绕组与电枢绕组串联，激励换向极磁通。换向器将电枢绕组内部的交流电势用机械换接的方法转换为电刷间的直流电势。思考？直流电机中，对电枢铁心、主极铁心及磁轭的要求？主极铁心：1~1.5mm厚的钢板冲片叠压而成；机座（作为磁路的部分称磁轭）：厚钢板弯成桶形以后焊成；电枢铁心：0.5mm厚的硅钢片叠压而成。三、励磁方式直流电机励磁方式，即励磁绕组与电枢绕组的连接方式，对电机的运行特性有大的影响他励——励磁由另外独立的直流

7、电源供给，与电枢绕组不相连接自励——励磁绕组与电枢绕组相连接，励磁电流由发电机本身供给他励串励并励复励永磁材料励磁I＝IaI＝Ia＝IfI=Ia+IfI=IaIfc=Ia,I=Ia+Ifb;或I=Ifc=Ia+Ifb四、直流电机的额定值额定容量PN：输出功率额定电压UN：额定状态下出线端电压；额定电流IN：额定状态下出线端电流；额定转速nN：额定状态下的电机转速直流发电机：PN＝UN·IN直流电动机：PN＝UN·IN·★直流电机的铭牌数据§3－2直流电机电枢绕组对电枢绕组的要求：（1）通过规定的电流（2）产生足够的电势和电磁转矩（

8、3）所消耗的有效材料最省，强度高（机械、电气、热），运转可靠，结构简单等。电枢绕组作用——功率绕组（1）当电枢绕组在磁场中旋转时将感应电势；（2）当电枢绕组中流通电流时，电流和气隙磁场相互作用将产生电磁转矩；（3）通过电枢绕组，进行电