电机及电气控制 教学课件 作者 王烈准 模块三直流电机和控制电机.ppt

《电机及电气控制 教学课件 作者 王烈准 模块三直流电机和控制电机.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、模块三直流电机和控制电机技术教学目标知识目标：1．熟悉直流电动机的结构、型号、技术参数；2．掌握直流电动机的工作原理及应用；3.了解控制电机的工作原理及应用。能力目标：1．能正确选用和使用直流电动机，合理选择其启动、制动及调速方案；2．具有直流电动机的运行和维护的能力。项目一直流电机的认识一、项目导入直流电机与交流电机相比，直流电机结构复杂，成本高，运行维护较困难。但直流电动机调速性能好，起动转矩大，过载能力强，在起动和调速要求较高的场合，如起重机械、运输机械、冶金传动机构、精密机械设备及自动控制系统等领域均获得了

2、较广泛的应用。二、相关知识（一）直流电机的结构及工作原理1．直流电机的主要结构直流电机是由静止的定子部分和转动的转子部分构成的，定、转子之间有一定大小的间隙（以后称为气隙），如图3-1所示。定子部分直流电机定子部分主要由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成。转子部分直流电机转子部分主要由电枢铁心和电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。2．直流电机的基本工作原理直流发电机的工作原理直流发电机利用原动机拖动电枢朝某一方向例如逆时针方向旋转，这时导体ab和cd分别切割N极和S极下的磁力线，产生感应电动势，直流发电机电枢线圈

3、中的感应电动势的方向是交变的，而通过换向器和电刷的作用，在电刷A和B两端输出的电动势是方向不变的直流电动势。◇直流发电机的特点1）直流发电机将输入机械功率转换成电功率输出；2）利用换向器和电刷，直流发电机将导体中的交变电势和电流整流成直流输出；3）直流电动机导体中的电流与运动电势方向相同。4）电磁转矩起制动作用。直流电动机的工作原理图3-3是一台最简单的直流电动机的模型，N和S是一对固定的磁极。直流电动机运行时，将直流电源加于电刷A和B，则线圈abcd中流过电流。载流导体ab和cd均处于N和S极之间的磁场当中，受到

4、电磁力的作用。这一对电磁力形成一个转矩，称为电磁转矩。◇直流电动机的特点1）直流电动机将输入电功率转换成机械功率输出；2）电磁转矩起驱动作用；3）利用换向器和电刷，直流电动机将输入的直流电流逆变成导体中的交变电流；4）直流电动机导体中的电流与运动电势方向相反。3．直流电铭牌数据及主要系列异步电动机的额定值包含下列内容：（1）额定功率PN额定功率是在铭牌规定的额定运行条件下的输出功率。对发电机，指出线端所输出的电功率；对电动机，指轴上输出的机械功率。（2）额定电压UN指在额定工作情况下的，电机出线端的电压值。（3）额

5、定电流IN额定电流是电机在额定电压下运行，输出功率为额定功率时，通过出线的线路电流。（4）额定转速nN额定转速是在额定电压下运行，输出功率为额定功率时转子的转速。（二）直流电机的绕组简介1．单叠绕组（1）绕组节距所谓节距，是指被联接起来的两个元件边或换向片之间的距离，以所跨过的元件边数或虚槽数或换向片数来表示。如图3-4.1）第一节距同一元件的两个元件边在电枢周围上所跨的距离，用电枢表面相隔的槽数来表示，称为第一节距y1。2）第二节距第一个元件的下层边与直接相连的第二个元件的上层边之间在电枢圆周上的距离，用槽数表示

6、，称为第二节距y2。3）合成节距直接相连的两个元件的对应边在电枢圆周上的距离，用槽数表示，称为合成节距y。4）换向器节距每个元件的首、末两端所接的两片换向片在换向器圆周上所跨的距离，用换向片数表示，称为换向器节距yk。（2）单叠绕组的联接方法和特点1）计算各节距。2）绘制绕组展开图。如图3-5所示。3）绕组元件联接顺序图，如图3-6所示。4）绕组并联支路电路图，如图3-7所示。图3-7单叠绕组并联支路图（3）特点：1）位于同一个磁极下的各元件串联起来组成了一条支路，即支路对数等于极对数，。2）当元件的几何形状对称，

7、电刷放在换向器表面上的位置对准主磁极中心线时，正、负电刷间感应电动势为最大，被电刷所短路的元件里感应电动势最小。3）电刷杆数等于极数。2．单波绕组单波绕组的特点：1）同极性下各元件串联起来组成了一条支路，支路对数等于1，与p无关。2）当元件的几何形状对称，电刷放在换向器表面上的位置对准主磁极中心线时，正、负电刷间感应电动势为最大，被电刷所短路的元件里感应电动势最小。3）电刷杆数等于极数。◇单叠绕组适用于低电压、大电流的直流单机。单波绕组适用于较高电压、较小电流的直流电机。三、项目实施（一）案例分析【例】已知一台四极

8、直流电动机，Z=16，单叠绕组，试画出它的绕组展开图。（二）同步训练已知一台四极直流电动机，Z=20，单叠绕组，试画出它的绕组展开图。（三）考核与评价序号考核内容考核要求配分得分1放置磁极能正确放置磁极202放置换向片能正确放置换向片203连接绕组能正确连接绕组404放置电刷能正确放置电刷20备注合计教师评价年月日四、知识拓展—直流电机的励磁方式1．他励直流