04电磁转矩和电枢电动势

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1、太原铁路机械学校教师课时授课计划编号：4教师：武可庚班级：机电1、2序号：日期：课题：第五节直流电机的电磁转矩和电枢电动势的计算目的与要求：了解电机电动势及电磁转矩的意义和计算公式，熟悉影响电枢电动势及电磁转矩的因素。课时教学进程教学环节及内容教学方法及说明时间组织教学旧课复习及考核考勤提问2分5分教学环节及内容教学方法及说明时间第五节直流电机的电磁转矩和电枢电动势的计算一、电磁转枢的计算1、定义：电枢中电流与气隙中磁场相互作用产生的转矩。电机有负载时，电枢绕组中有电流渡过，载流导体在气隙磁场中将受到电磁力的作用，电磁力对电

2、枢轴心所形成的转矩称为电磁转矩，下面以发电机为例来建立电磁转矩的计算公式。2、公式：假定电枢导体在电枢表面均匀分布，电刷在几何中性线。此时电枢由原动机带动，以恒定的转速n逆时针方向旋转。由于电枢表面各处的磁通密度不同，因而各处导体所受电磁力的大小也不同，设某一导体所处的所隙磁通密度Bx，则该导体所受的切线方向的电磁力为fx=BxLia式中Bx---导体所在处的气隙磁通密度l---导体的有效长度ia---导体电流即支路电流fx产生的电磁转矩为Tx=fx--=Bilia——式中Da---电枢直径若电枢总导体数为N，电枢表面dx段

3、上共有导体数为---dx，dx段导体所产生的电磁转矩为Dt=因为ia=式中Ia---电枢电流2a---支路数所以Dt=因为每个极下导体电流所产生的电磁转矩的大小和方向都是相同的，所以总的电磁转矩为Tem====Cr=式中Cr---转矩常数，它与电机构造有关，对于已制成的电机，Cr为一常数；---每极磁通，=Ia的单位为A，的单位为Wb，则的单位为N.m138分教学环节及内容教学方法及说明时间新课电磁转矩与电枢电流Ia和每极磁通通的乘积成正比。1、电磁转矩方向在发电机中，电磁转矩Tem的方向与电枢转向相反，对电枢旋转起制动作用

4、。在直流电动机的中，电磁转矩不是一个制动转矩，而是一个驱动转矩，正是在电磁转矩的作用下，电枢才能旋转，带动生产机械。一、电枢感应电动势的计算1、定义：一条支路内所有串联导体的电动势之和，即为直流电机的电枢电动势。电枢电动势的计算公式进行推导。仍然假定电枢导体在电枢表面均匀分布，电刷在几何中性线，整距绕组。2、2、公式：作电动机运行时，外电源向电枢绕组输入直流电流，设在N极下导体电流的方向为穿出纸面，在S极下导体电流的方向为进入纸面，这时电枢将产生电磁转矩Tem，使电枢以n的转速顺时针方向旋转。3、当电枢旋转时，电枢导体必然会

5、切割气隙磁场，感应电动势，，由于电枢表面各处的磁通密度，故各处导体的感应电动势也不同，为了简化计算，可先求出每根导体的平均电动势eav，即4、===5、每条支路的导体数为，所以电枢电动势6、==7、将式代入上式，并整理得式中=Ce称为电动势常数，是一个与电机结构有并的量，对已制成的电机，Ce为一常数。若取n的单位为r/min，的单位为Wb，则Ea的单位为V。说明电枢电动势与转速和每极磁通的乘积成正比，它也是直流电机一个十分重要的基本公式。2、电枢电动势的方向电动机中电枢电动势是个反电动势，外电源必须克服反电动势的作用，才能使

6、电机正常工作。对发电机不上反电动势。38分教学环节及内容时间巩固新课要点：电枢电动势的计算公式电磁转矩的计算公式5分课外作业及复习题：P4272分机动课后小结与改进措施：教研室主任抽阅：年月日