直流电机的结构与绕组-电机学课件-汤蕴璆主编(第三版

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1、直流电机D.C.Machines电气工程学院韩力电机学第三章2009本章内容3.1直流电机的工作原理和基本结构3.2直流电枢绕组（难点）3.3空载和负载时直流电机的磁场（难点＋重点）3.4直流电机的感应电动势和电磁转矩（重点）3.5直流电机的基本方程（重点）3.6直流发电机的运行特性（重点）3.7直流电动机的运行特性（重点）3.8直流电动机的起动、调速和制动2电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-651112293.1直流电机的工作　　原理和基本结构直流电机的用途(3’20”)直流电机的基本结构(15’10”)直流电机的工作原理直流电

2、机的励磁方式直流电机的额定值3电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229直流电机的优缺点优点调速范围宽广、平滑、经济；过载、起动、制动转矩大。缺点结构复杂、成本高；可靠性较差。4电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229直流电机的基本结构5电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229直流电机的基本结构风扇机座电枢铁心和绕组主磁极电刷换向器接线板接线盒励磁绕组端盖6电机学教案，©2009by

3、重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229更多的直流电机7电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229励磁绕组、换向器、电刷8电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229直流电机的工作原理直流发电机的原理示意图直流电动机的原理示意图D.C.Generator&Motor9电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229要点小结单个线圈中，电动势是交变的；

4、通过换向器与电刷的配合，可以将交流电通过机械“整流”的作用，转换成脉动的直流电；为了减小脉动影响，实际的电枢绕组由多个线圈串联构成。10电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229励磁方式IfUEaI+-IaUEa,IaI+-UfIf+-IfEaI+-IaUIaEaI=If+-U并励串励复励他励自励Ia=IIa=I+IfIa=I=IfIa=I+If电枢：Armature磁场：FieldU=Uf11电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229直流电机的额定值额定

5、功率PN（W，kW）额定电压UN（V，kV）额定电流IN（A，kA）额定转速nN（r/min）额定励磁电压UfN（V，kV）额定状态下电机的输出功率发电机：PN=UNIN（电功率）电动机：PN=UNINηN（机械功率）额定效率ηN额定转矩TN12电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-651112293.2直流电枢绕组电枢绕组的作用电枢绕组的构成原则直流电枢绕组的分类直流电枢绕组的几个基本概念单叠绕组13电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229电枢绕组Armature

6、Winding作用旋转电机实现机电能量转换的枢纽。构成原则在一定的导体数下，能够产生尽可能大的感应电动势，承担足够大的电流、电磁转矩和电磁功率；在承担一定的电流、电磁转矩和电磁功率情况下，导体数尽可能少；结构简单，运行可靠，便于维护、检修。14电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229直流电枢绕组的分类单叠绕组复叠绕组单波绕组复波绕组蛙绕组波绕组叠绕组混合绕组电枢绕组元件15电机学教案，©2009by重庆大学电气工程学院　韩力，hanli@cqu.edu.cn，023-65111229每个元件有两个元件边，分别放置在两个不同

7、的槽中；如果每槽只有上下两个元件边，那么：S＝Q（槽数）。虚槽：如果每槽分别有u个上元件边和u个下元件边，那么一个“实槽”就相当于u个“虚槽”。用Qu来表示“虚槽数”。电枢绕组的基本概念元件：两端分别与两个换向片连接的单匝线圈或多匝线圈。每个元件与两个换向片相连，每个换向片接两个元件，因此：S（元件数）＝K（换向片数）Qu＝uQS＝K＝Qu叠绕组元件波绕组元件16电机学教案，©2009by重庆大学