直流电机电力拖动.ppt

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1、直流电机电力拖动电机分类：变压器直流电机伺服电动机、步进电动机、测速发电机回转变压器、自整角机、直线电动机电力变压器：升压变压器、降压变压器动力电机微特电机感应电机同步电机感应电动机感应发电机交流电机同步电动机同步发电机同步补偿机直流电动机直流发电机旋转电机静止电机特种变压器：自耦、三绕组、互感器直流电机的可逆原理直流电机直流电机的可逆原理：一台电机既可作为发电机运行，又可作为电动机运行。感应电动势——“发电作用”电磁转矩——“电动作用”发电机：主电动势反转矩电动机：反电动势主转矩原动机Ea>U电负载电源Ea

2、流电机—工作电压为直流；交流电机—工作电压为交流。☞直流电机分直流电动机和直流发电机两种：直流电动机—将电能转换为机械能；直流发电机—将机械能转换为电能。直流电机与交流电机的比较☞交流电机较直流电机的结构简单、制造容易、维护方便、运行可靠；☞直流电机有交流电机不能比拟的启动和调速性能；☞直流电机更适合于调速要求高、正反转、启动和制动频繁的场合；☞直流电机即可作电动机使用，亦可作发电机使用；☞交流电机的正反转和调速需借助于复杂的控制电路。直流电机的基本工作原理电磁力定律：垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。力的方向用左手定则确定：若与磁力线垂直的导体通过电

3、流，导体受的力为：F=B·L·IF：力，NB：磁感应强度,Wb/m2或T(特斯拉)L:导体的有效长度，mI：导体中的电流，A若导体与磁力线发生相对运动，导体中感应的电势为：E=B·L·VE：感应电势，VB：磁感应强度,Wb/m2或T(特斯拉)L:导体的有效长度，mV：导体的运动速度，m/s感应电动势的方向用右手定则确定：直流电机的基本工作原理(2)电磁感应定律：若导体切割磁力线，导体中会产生感应电动势。直流电机的基本工作原理(3)电流磁效应：通电的导体周围会产生磁场。磁场的方向用右手螺旋定则确定：直流电机基本工作原理AB直流电机物理模型直流电机的物理模型如图所示。

4、线圈在磁场中旋转，线圈的两条边分别与两个彼此绝缘而且与线圈同轴旋转的铜片连接，铜片上又各压着一个固定不动的电刷。电刷换向片直流发电机原理IaEaT1T1.原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片A接电刷A’，换向片B接电刷B’时线圈感应电动势：A为高电位，B为低电位；电流：由A流出，由B流入；电磁转矩：方向顺时针；2.原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片A接电刷B’，换向片B接电刷A’时线圈感应电动势：B为高电位，A为低电位；电流：由B流出，由A流入；电磁转矩：方向顺时针；BA结论：线圈内部电流I交变，感应电动势Ea交变，但电刷电动势方向

5、不变，电磁转矩T方向与T1相反。直流电动机原理IaEaT1.电源正接换向片A，电源负接换向片B电流：由A流进，由B流出；电磁转矩：方向逆时针；线圈感应电动势：A为高电位，B为低电位。2.线圈逆时针旋转——电源正接换向片B，电源负接换向片A电流：由B流进，由A流出；电磁转矩：方向逆时针；线圈感应电动势：B为高电位，A为低电位。AB结论：线圈内部电流Ia交变，感应电动势Ea交变，且与电流方向相反，电磁转矩T方向不变。发电机①右手定则判定电流方向②左手定则判定转矩方向电动机①左手定则判定T方向②右手定则判定感应电动势方向电动机和发电机都有电磁转矩。T与n方向相反，E与Ia

6、方向相同吸收输入机械功率，输出电功率。空载阻转矩NSn·○TT0T1电磁转矩原动机T与n方向相同输出机械功率S□×Nn·○T2·○TT0负载电枢电势的性质直流发电机的工作原理图直流电动机的工作原理图直流发电机：电源电势(与电枢电流同方向)直流电动机：反电势(与电枢电流反方向)电磁转矩的性质直流发电机的工作原理图直流电动机的工作原理图发电机——制动转矩(与转速方向相反)电动机——驱动转矩(与转速方向相同)主磁极换向磁极电刷装置机座端盖磁极铁心励磁绕组电刷刷握绝缘支架压紧力调整装置转子定子直流电机（产生励磁磁场）（产生电动势，流过电流，产生电磁转矩）转轴电枢铁心电枢绕组

7、换向器1、结构直流电机直流电机整体结构图励磁绕组和串换向极后的电枢绕组出线定子机座换向极铁心换向极绕组主磁极铁心主磁极绕组（励磁绕组）换向极绕组与励磁的串联接线直流电机定子2.主磁极在主磁极铁心上固定励磁绕组，产生磁场并使电枢表面的气隙磁密按一定形状在空间分布。主磁极铁心是由1~1.5mm的低碳钢板叠成。极身极靴机座主磁极励磁绕组3.换向极一般用于1kW以上的直流电机中，位置在两主极之间，帮助电枢换向并消除或减弱电枢反应。换向极铁心用整块钢或钢板绝缘后叠装而成，换向绕组一般由粗的扁铜线绕成，且与电枢绕组相串联。主极换向极直流发电机☞直流发电机通常按励磁方法分为：