《机电传动与控制》_第3章 直流电机.pptxVIP

3.1直流电机的工作原理和基本结构;直流电动机的工作原理;直流电机的可逆性;直流电机的基本结构;主磁极用以生产气隙磁场，以便电枢绕组在此磁场中转动而感应电势。

机座的主体部分作为磁极间磁的通路，这部分称为磁轭。机座同时又用来固定主磁极、换向极和端盖，并接地脚把电机固定在安装电机的基础上。

电枢铁芯用作电机磁的通路及嵌置电枢绕组。电枢绕组用以感应电势和通过电流，使电机实现机电能量转换。;换向器的作用对发电机而言，是将电枢绕组内感应的交流电势转换成电刷间的直流电势。对电动机而言，则是将从电源输入的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，并保证每个磁极下电枢导体内电流的方向不变，以产生方向不变的电磁转矩。

电刷的作用有两个，其一是把转动的电枢与外电路相连接，使电流经电刷流入电枢或从电枢流出；其二是它与换向器配合而获得直流电压。;直流电机的励磁方式;3.2直流发电机;特性曲线

在发电机空载及转速为常数（额定值）的条件下，表示端电压与励磁电流之间关系的曲线称为空载特性曲线。发电机端电压与负载电流之间关系的曲线称为外特性曲线。;并励直流发电机

并励发电机的主极励磁绕组与电枢绕组并联特点是励磁电流不需要其他的直流电源供给，而是取自发电机本身，所以又称为“自励发电机”

;并励发电机的自励条件：

(1)电机必须有剩磁。

(2)励磁绕组的接线与电枢旋转方向必须正确配合，以使励磁电流产生的磁场方向与剩磁方向一致。

(3)励磁回路的电阻应小于与电机运行转速相对应的临界电阻。;复励直流发电机;3.3直流电动机;他励和并励直流电动机

;;串励直流电动机;第一段，在电动机负载较轻、电枢电流（即励磁电流）较小时，电动机磁路的饱和程度不高，因此，可以近似认为每极磁通和电枢电流成正比。得特性方程：

第二段，在电动机负载较重，电枢电流较大时，磁路趋于饱和，可以近似地认为磁通为常数，此时机械特性曲线的形状近似于一条直线。;注意：

1、串励电动机也可反向运转，但不能用改变电源极性的方法，因电枢电流与磁通同时反向，电磁转矩依然保持???来的方向，则电动机不可能反转。改变电枢或励磁绕组的接线极性可使其反转。

2、对于串励电动机当电枢电流趋近于零时，磁通也趋近于零，从式（3-8）可以看出，这时的转速将趋近于无穷大。虽然在时，磁路中存在着剩磁，其值很小，转速仍将很高，以至出现所谓的“飞车”事故。;复励直流电动机;直流电动机的机械特性;为了衡量机械特性的平直程度，引入机械特性硬度的概念。

定义：

电动机的机械特性分为三类：

1、绝对硬特性，如交流同步电动机的机械特性。

2、硬特性，如直流他励电动机的机械特性，交流异步电动机机械特性的上半部。

3、软特性，如直流串励电动机和直流复励电动机的机械特性。;直流他励电动机的固有机械特性;固有特性的近似求解;1）计算电枢电阻：通常电动机在额定负载下的铜耗约占总损耗的50%～75%。;2）求

3）求理想空载转速

4）求额定转矩;直流他励电动机的人为机械特性;电枢回路中串电阻时的人为机械特性;改变电枢电压时的人为机械特性;改变磁通的人为机械特性;3.5直流他励电动机的启动;限制直流电动机的启动电流，一般有两种方法：

一、是降压启动。

二、是在电枢回路内串接外加电阻启动。

一般希望平均启动转矩大些，以缩短启动时间，这样启动电阻的段数就应多些，采用逐级切除启动电阻的方法来启动。;3.6直流他励电动机的调速;从直流他励电动机人为机械特性方程式可知，改变串入电枢回路的电阻，电枢供电电压或主磁通都可以得到不同的人为机械特性。

直流电动机调速的方法有以下三种：

1、改变电枢电路外串接电阻。

2、改变电动机电枢供电电压。

3、改变电动机主磁通。;改变电枢回路电阻的调速特性;改变电枢回路电压的调速特性;改变励磁磁通的调速特性;3.7直流他励电动机的制动;制动分能耗制动、反馈制动、反接制动。;反馈制动

电动机为正常接法时，在外部条件作用下电动机的实际转速大于其理想空载转速，此时，电动机即运行于反馈制动状态。电车下坡。;反接制动

他励直流电动机的电枢电压或者电枢电动势中的任何一个在外部条件作用下改变了方向，即两者由方向相反变为方向一致时，电动机即运行于反接制动状态。又分电源反接制动和倒拉反接制动。;2、倒拉反接制动