《电机与拖动第二章》PPT课件

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1、第二章直流电机第一节直流电机的工作原理与结构一、直流电动机的工作原理载流导体在磁场中受到的力B—磁场的磁感应强度(Wb/m2)i—导体中的电流(A)l—导体的有效长度(m)2当线圈ax中通入直流电流时，线圈边a和x上均受到电磁力，根据左手定则确定力的方向。这一对电磁力形成了作用于电枢的一个电磁转矩。3当安装换向器以后，将直流电压加于电刷端，直流电流经电刷流过电枢上的线圈，则产生电磁转矩，电枢在电磁转矩的作用下就旋转起来。由于换向器配合电刷对电流的换向作用，使得线圈边只要处在N极下，其中通过电流的方向总是由电刷A流入的方向；而在S极下时，总是从电刷B流

2、出的方向，就使电动机能够连续地旋转。4可逆原理：作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能；作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。5二、直流电机的结构直流电机剖面图1—换向器2—电刷装置3—机座4—主磁极5—换向极6—端盖7—风扇8—电枢绕组9—电枢铁心678910（一）直流电机的静止部分1、主磁极2、换向极1—主磁极铁心2—励磁绕组3—机座1—换向极铁心2—换向极绕组114、电刷装置1—刷握2—电刷3—压紧弹簧4—铜丝辫3、机座——用来固定主磁极

3、、换向极和端盖；另外，又作为磁路的一部分。12（二）直流电机的转动部分1、电枢铁心a)—电枢铁心冲片b)—电枢铁心132、电枢绕组——由许多按一定规律连接的线圈组成。1—槽楔2—线圈绝缘3—导体4—层间绝缘5—槽绝缘6—槽底绝缘14153、换向器——由许多换向片组成，换向片之间用云母绝缘。1—换向片2—连接片164、气隙17第二节直流电机的铭牌数据直流电机的额定值有：1、额定功率PN(kW):轴上的输出功率2、额定电压UN(V)：3、额定电流IN(A)4、额定转速nN(r/min)5、额定励磁电压UfN(V)18在额定工况下，电机出线端的平均电压发电

4、机：是指输出额定电压；电动机：是指输入额定电压。指轴上输出的机械功率指电刷间输出的额定电功率电动机发电机额定条件下电机所能提供的功率额定功率19直流发电机的额定容量应为而直流电动机的额定容量为式中，是直流电动机的额定效率。电动机轴上输出的额定转矩其中，的单位为w,的单位为r/min,的单位是N*m此式不仅适用于直流电动机，也适用于交流电动机。若的单位用KW，系数9.55便改为9550。20在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流在额定电压、额定电流下，运行于额定功率时对应的转速对应于额定电压、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

5、圈与电枢线圈的连接方式励磁方式21电机铭牌上的其它数据：励磁电压、出厂日期、出厂编号等。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。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。22第三节直流电机的电枢绕组对绕组的要求：在能够通过规定的电流和产生足够的电动势的前提下，尽可能节省铜和绝缘材料，并且结构简单、运行可靠。231-2、3-4、5-6、7-8分别构成4个线圈一、简单

6、的绕组随着电枢的转动，始终只有一个线圈有电流。这样的话，材料没有充分利用，产生的总转矩或电势均很小。解决办法：用4个换向片将4个线圈都连接起来，成为一个闭合绕组，两个不同的元件边连接一个换向片。每个元件的两个元件边连接2个不同的换向片。共用了4个换向片，节省了材料，提高了输出转矩。2425直流电机电枢绕组构成原则：通过换向片连接起来的闭合绕组。26二、绕组的基本形式（一）单叠绕组单叠绕组的特点：元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。单叠绕组的所有的相邻元件依次串联，即后一元件的首端与前一元件的末端连在一起，接到一个换向片上。最后一个元件末端与第一个

7、元件首端连接在一起，形成一个闭合回路。元件的跨距(第一节距)，用y1表示,上层元件边与下层元件边的距离（用槽数表示）称为跨距。一般要求元件的跨距等于电机的极距。右上图中，跨距为4槽。27（二）单波绕组单波绕组—不是把元件依次串联，而是把相隔大约两个极距，即在磁场中的位置差不多相对应的元件连接起来。元件两出线端所连的换向片相隔较远，相串联的两元件也相隔较远。元件的末端不能与起始元件上层元件边所连的换向片相连，而必须与其相邻的换向片相连。28直流电机的电枢绕组除了单叠、单波两种基本形式以外，还有其他形式，如复叠绕组、复波绕组、混合绕组等。原则上，电压低，

8、电流大的直流电机采用叠绕组；电流小，电压高的直流电机采用波绕组。29第四节直流电机的励磁方式及磁场一、直流电