程宪平机电传动与控制第三版资料1第一章.ppt

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1、目录·第1章第1章直流电机1-4机电传动系统运动的理论基础1-5生产机械的机械特性1-1直流电机的基本结构与工作原理1-2直流发电机1-3直流电动机的机械特性1-6直流他励电动机的启动与调速1-7直流他励电动机的制动第一部分第二部分第1章直流电机·第二部分①在了解直流电动机的基本结构的基础上，着重掌握直流电机的基本工作原理，特别应掌握转矩方程式、电势方程式和电压平衡方程式；基本要求②掌握直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性；③掌握直流电动机启动、调速和制动的各种方法，以及各种方法的优缺点和应用场所；④学会用机械特性的四个象限分析直流电动机运行状态；⑤学会根据他励直流电动机的铭牌技术数据，

2、确定电动机启动等运行特性。学习重点理解基础拓展应用控制电动机选择电动机第1章直流电机·第二部分由于机械特性是根据转矩、电势、电压平衡方程式推导出来的，而机械特性又是分析启动、调速和制动特性的依据，所以机械特性是电动机内容的重中之重；他励直流电动机的启动特性；他励直流电动机的调压调速特性。电流、电势的换向过程和电动机的制动过程；电动机在各种运转状态下电磁转矩T、负载转矩TL，转速n、电枢电流Ia，和电势E等符号的确定。重点难点第1章直流电机概述直流电机的用途:直流电机包括直流发电机和直流电动机，两者具有可逆性。作电源用：直流发电机将机械能转化为直流电能作动力用：直流电动机将直流电能转化为机械能

3、信号传递：直流测速发电机将机械信号转换为电信号信号传递：直流伺服电动机将控制电信号转换为机械信号直流电机的优缺点:①直流发电机的电势波形较好，受电磁干扰的影响小。②直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。③直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。④由于存在换向器，其制造复杂，成本较高。⑤直流电动机存在直流电源问题。第1章直流电机概述直流电机的铭牌数据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发电机:是指输出额定电压；电动机:是指输入额定电压。在额定工况下，电机出线端的平均电压在额定电压、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

4、电流、额定转速及额定功率时的励磁电流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。在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流第1章直流电机1-1直流电机的基本结构与工作原理一、直流电机的基本结构永磁直流电动机直流电动机第1章直流电机主磁极:包括铁心和励磁绕组，产生恒定气隙磁通换向磁极:改善换向电刷装置:与换向片配合，完成直流与交流的互换机座和端盖:起支撑和固定作用定子静止部分转子旋转部分电枢铁心:主磁路的一部分，放置电枢绕组电枢绕组:由导线绕制而成，是电路的一部分换向器:与电刷装置配合，完成直流与交流的互换转轴轴承风扇一、直流电机的基本结构直流电机1-1直流电机的基本结构与工作原

5、理第1章直流电机一、直流电机的基本结构直流电机的剖面图换向器电刷装置主磁极换向磁极端盖风扇机座电枢绕组电枢铁心1-1直流电机的基本结构与工作原理第1章直流电机1—电枢绕组2—电枢铁心3—机座4—主磁极铁心5—励磁绕组6—换向极绕组7—换向极铁心8—主磁极极靴9—机座底脚一、直流电机的基本结构直流电机横剖面示意图1-1直流电机的基本结构与工作原理第1章直流电机直流电机的电枢示意图1—转轴2—轴承3—换向器4—电枢铁心5—电枢绕组6—风扇7—轴承一、直流电机的基本结构1-1直流电机的基本结构与工作原理第1章直流电机二、直流电机的工作原理一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行

6、，只是外界条件不同而已。发电机—若用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；电动机—若在电刷端外加直流电压，电机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。直流电机的可逆性1-1直流电机的基本结构与工作原理第1章直流电机二、直流电机的工作原理直流电机的可逆性直流发电机工作原理图直流电动机工作原理图电刷端外加直流电压电磁转矩驱动电枢旋转原动机拖动电枢旋转电刷端引出直流电源1-1直流电机的基本结构与工作原理第1章直流电机磁极对N、S不动，线圈（绕组）abcd旋转，换向片1、2旋

7、转，电刷及出线A、B不动。二、直流电机的工作原理直流电机物理模型图1-1直流电机的基本结构与工作原理第1章直流电机二、直流电机的工作原理1.直流发电机的工作原理直流发电机工作原理图Bev右手定则1-1直流电机的基本结构与工作原理第1章直流电机二、直流电机的工作原理1.直流发电机的工作原理①定子上的励磁绕组通过直流电流（称为励磁电流If）产生恒定磁场（称为励磁磁场，主磁场）；②原动机拖动电枢以转速n(r/min