第4讲第3章直流电机原理ppt课件.ppt

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1、回顾1、直流发电机原理及特点2、直流电动机原理及特点3、直流电机的主要结构预习3.3直流电机的磁路、空载时的气隙磁密与空载磁化特性3.5电枢电动势与电磁转矩第3章直流电机原理电机及拖动基础3.2直流电机的主要结构与型号3.3直流电机的磁路、空载时的气隙磁密与空载磁化特性3.5电枢电动势与电磁转矩教学目的掌握直流电机的额定值熟悉直流电机空载磁场分布与空载磁化曲线了解直流电机的电枢磁场、电枢反应掌握直流电机的电枢电动势与电磁转矩的计算公式一、重点:1、直流电机的额定值2、直流电机的空载磁场分布;3、直流电机的励磁方式。4、直流电机的电枢电动势与电磁转矩的

2、计算公式；※重点与难点二、难点:1、直流电机的空载磁场分布与空载磁化曲线；2、电枢反应；第4讲第3章直流电机原理3.2.2电机的铭牌数据第3章直流电机原理3.2.2电机的铭牌数据Z2—72一般用途直流电机第二次改型设计机座号电枢铁心长度1、电机型号1号为短铁心，2号为长铁心1号最小，12号最大型号表明电机所属的系列及主要特性。知道了型号，可从相关手册中查出电机的许多技术数据。第3章直流电机原理额定条件下电机所能提供的功率指电刷间输出的额定电功率发电机指轴上输出的机械功率电动机在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流在额定工况下，电机出线端的平均电压是

3、指输出额定电压发电机是指输入额定电压电动机2、额定值对于发电机，三个额定值之间的关系为PN=UNIN对于电动机，三个额定值之间的关系为PN=UN·IN·N额定效率；N=（PN/P1）*%第3章直流电机原理此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、出厂编号等。对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流指直流电机的励磁线圈与电枢线圈的连接方式励磁方式在额定电压、额定电流下，运行于额定功率时对应的转速2、额定值第3章直流电机原理例3-3一台直流发电机，PN=10KW，UN=230V，nN=2850r/min，N=85%。求其

4、额定电流和额定负载时的输入功率。。解第3章直流电机原理例3-4一台直流电动机，PN=17KW，UN=220V，nN=1500r/min，N=83%。求其额定电流和额定负载时的输入功率。解第3章直流电机原理电机运行时，所有物理量与额定值相同——电机运行于额定状态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行；运行电流大于额定电流——过载运行。第3章直流电机原理3、电机运行状态1、直流电机的空载磁场第3章直流电机原理3.3直流电机的磁路、空载时的气隙磁密与空载磁化特性3.3.1直流电机的磁路由流过励磁绕组的电流If产生主要磁场主磁通：同时链着励磁绕组和电枢绕

5、组的磁通；能在电枢绕组中感应电动势或产生电磁转矩1、直流电机的空载磁场第3章直流电机原理漏磁通：增加主磁极磁路的饱和程度漏磁通比主磁通小得多，大约是主磁通的20%4极电机磁路中的磁通分布NSSN几何中性线极轴线极距主磁通漏磁通1、直流电机的空载磁场第3章直流电机原理直流电机磁路N极铁芯－气隙－电枢齿－电枢轭－相邻S极电枢齿－气隙－S极铁芯－定子轭－回到N极.构成闭合路径1、直流电机的空载磁场第3章直流电机原理1、分析主磁路主磁路的分段：全电流定律简化：3.3.2空载时气隙磁通密度分布波形第3章直流电机原理气隙电枢齿电枢轭主磁极定子轭封闭回路中包含Nf

6、匝线圈的2倍前面图中封闭回路总磁势各段磁压降为：即1、分析主磁路第3章直流电机原理2.气隙磁通密度分布波形当励磁电流不变时：平均磁通密度：极距：铁心长度每极磁通与平均磁密的关系：第3章直流电机原理这个关系即直流电机的磁化曲线3.3.3空载磁化特性第3章直流电机原理为了经济、合理地利用材料，一般直流电机额定运行时，额定磁通设定在图中c点，即在磁化特性曲线开始进入饱和区的位置。这样即可以获得较大的磁通，又不致需要太大的励磁磁动势，从而可以节省铁心和励磁绕组的材料。直流电机运行性能与励磁方式密切相关，因此直流电机的分类以励磁方式分类第3章直流电机原理3.3

7、.4直流电机的励磁方式电机模型无论电机有多少对磁极都只用N、S一对磁极表示，不画换相器，电刷放在几何中性线处，并与位于几何中性线处的元件接触，一个圆圈代表一个元件。第3章直流电机原理直轴(d轴):与主极轴线重合交轴(q轴):与主极轴线正交电枢电势：电枢旋转时,主磁场在电枢绕组中感应的电动势简称为电枢电动势。其值为直流电机正、负电刷之间的感应电势，即每个支路里的感应电势。计算：求出一根导体在一个极距范围内切割气隙磁密的平均感应电势，乘上一个支路里总的导体数。3.5电枢电动势及电磁转矩3.5.1电枢电动势第3章直流电机原理电动势常数电枢绕组中有电枢电流流

8、过时,在磁场内受电磁力的作用,该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩。一根导体的平均电磁力：作用在电枢上的总电磁