第一章-直流电动机.ppt

1.2工作原理2.直流发电机1.3、直流电机的分类三、直流电机的负载磁场电枢反应磁密分布四、直流电机的电枢反应1.5直流电动机的运行原理三、功率平衡方程式四、直流电机的工作特性*直流电动机第一章直流电动机1.1概述1.2工作原理1.3直流电机的分类1.4电枢电动势及电磁转矩1.5直流电动机的运行原理1.1概述与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电源。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、无轨电车、中大型龙门刨床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。（3）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具一、工作原理1.直流电动机注意：换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。电刷压在换向片上。由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。FFU+–NS电刷换向片IIFFU+–NS电刷换向片IIEE由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的方向相反。用右手定则判感应电动势Ea的方向U+–NSEEIa电枢绕组电阻Ra二、直流电机结构直流电机由定子、转子和机座等部分构成。机座磁极励磁绕组转子直流电动机结构1.转子（又称电枢）由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。2.定子定子的分类：永磁式：由永久磁铁做成。励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中通过直流电，形成电磁铁。励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。二、额定值1.额定功率PN:电机轴上输出的机械功率。2.额定电压UN：额定工作情况下的电枢上加的直流电压。（例：110V，220V，440V）3.额定电流IN：额定电压下，轴上输出额定功率时的电流（并励应包括励磁电流和电枢电流）三者关系：PN=UNIN?（?：效率）注意：调速时对于没有调速要求的电机，最大转速不能超过1.2nN。4.额定转速nN：在PN，UN，IN时的转速。直流电机的转速等级一般在500r/min以上。特殊的直流电机转速可以做到很低（如：每分钟几转）或很高（每分钟3000转以上）。根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的直流电机又可细分为：他励直流电动机，并励直流电动机，串励直流电动机，复励直流电动机。他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。M他励UfIfIaUM并励UIfM串励UM复励U二、直流电机的空载磁场（一）主磁通、漏磁通（二）磁化特性曲线当直流电机带上负载后，电枢绕组中就有了电流，电枢电流也要产生磁势。电枢磁势对空载磁势的影响称为电枢反应。电枢磁势也可称为电枢反应磁势。1.空载磁场2.电枢磁场1.负载时气隙磁场畸变；2.几何中性线与物理中性线不重合；3.呈去磁作用。1.4电枢电动势及电磁转矩电枢通入电流后，产生电磁转矩，使电机在磁场中转动起来。通电线圈在磁场中转动，又会在线圈中产生感应电动势（用E表示）。一、电枢中的感应电动势FFU+–NS电刷换向片IIEE根据右手定则知，E和原通入的电流方向相反，其大小为：CE：与电机结构有关的常数单位：?（韦伯），n（转/每分），E（伏）n：电动机转速?：磁通KT：与线圈的结构有关的常数（与线圈大小，磁极的对数等有关）?：线圈所处位置的磁通：电枢绕组中的电流二、电磁转矩单位：?（韦伯），T（牛顿?米）由转矩公式可知：(1)产生转矩的条件：必须有励磁磁通和电枢电流。(2)改变电机旋转的方向：改变电枢电流的方向或者改变磁通的方向。Ia:（安培），一、基本平衡方程1.电压平衡方程式因为E与通入的电流方向相反，所以叫反电势。U：外加电压Ra:绕组电阻MRaIaE+–+–U以上两公式反映的概念：(1)电枢反电动势的大小和磁通、转速成正比，若想