直流电机工作原理分解课件.ppt

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1、第2章直流电机2.1直流电机的工作原理2.3直流电机的磁场和电枢反应2.2直流电机的基本结构和额定值2.4直流电机的感应电动势和电磁转矩2.5直流电动机的运行分析2.6直流发电机的运行分析12.1直流电机的工作原理NS－U＋一、直流电动机的工作原理NS＋U－线圈边中电流不改变方向，则平均Te=0。2.1直流电机的工作原理NSNS＋U－＋U－电刷线圈边切割磁力线会产生什么？换向片一、直流电动机的工作原理直流电流交流电流电磁转矩(拖动转矩)换向机械负载旋转克服反电动势做功电磁关系NS二、直流发电机的工作原理NS－E＋－E＋电磁关系输出直流电换向原动机感应电动势和电流电磁转

2、矩(阻转矩)做功气隙磁场的分布波形及线圈电动势波形0bt23AX0eXAtNS0πAX×+e－0et每极下有3个串联线圈时的电动势波形0et232.2直流电机的基本结构和额定值一、直流电机的基本结构1.定子(1)主磁极(2)换向极(3)电刷(4)机座(5)端盖(6)轴承等直流电机的定子主磁极机座主磁极铁心励磁绕组绝缘框架电枢铁心螺栓机座换向极主磁极直流电机结构图电枢绕组主磁极电枢铁心励磁绕组磁轭补偿磁极附加极绕组换向器电刷装置端盖风扇轴承轴端盖直流电机横向剖面图主极铁心励磁绕组定子磁轭换向极换向极绕组电枢导体电枢铁心电枢齿电枢槽极靴底脚直流电机的定子直

3、流电机的换向极和电刷换向极绕组换向极铁心铜丝辫压紧弹簧电刷刷握2.转子（电枢）(1)电枢铁心(2)电枢绕组(3)换向器(4)转轴与风扇直流电机的转子(a)转子主体(b)电枢钢片直流电机的换向器连接片换向片云母环V形套筒直流电机1.绕组的基本概念单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组、蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。(1)元件是构成电枢绕组的基本单元，其两端分别与两片换向片相连的单匝或多匝线圈。二、直流电机的电枢绕组电枢绕组的元件后端接上元件边前端接下元件边(2)叠绕组和波绕组两匝元件叠绕元件波绕元件元件边(有效边)(3)极距一对磁极在电枢表面所跨过的距离。=Z2p电枢总

4、槽数极对数NSNSNS(4)绕组的节距※y1——第一节距（用所跨过的槽数来表示）。y1=为整距绕组；y1<为短距绕组；y1>为长距绕组。※y2——第二节距（用所跨过的槽数来表示）。※y——合成节距：y=y1±y2叠绕元件在电枢上的连接1234y1y212k波绕元件在电枢上的连接y1y22yy2.单叠绕组AB12345678AB12348765AB12345678765A123B482.单叠绕组AB8123456765437812AB76548123ABAB12345678电动机发电机eeeeeeee＋－EA12348765BIa结论：整个电枢绕组通过换向片连成一

5、个闭合回路。12348765AB＋－IaeeeeeeeeENSNS123456789101112123568911121A1B1A2B2单叠绕组的展开图nZ=p==y1=y2=y=1223321NSNS123456789101112123568911121A1B1A2B2单叠绕组的展开图结论：①每个主磁极下的元件串联成一条支路；②绕组的并联支路对数等于极对数，即a=2=p。nA1A2B1B236'47'58'11'810'79'6912'101'112'5'24'13'12单叠绕组的展开图NSNS12345678910111212356891112A1B1A2B2n※电

6、刷的中心线对着磁极的中心线：①电刷之间的电动势最大。②被电刷短接的元件电动势为零。※习惯称“电刷放在几何中心线位置”。磁极中心线几何中心线电机装配图1.额定电压UN发电机的UN：指输出电压的额定值。电动机的UN：指输入电压的额定值。2.额定电流IN发电机的IN：指输出电流的额定值。电动机的IN：指输入电流的额定值。3.额定功率PN发电机的PN：指输出电功率的额定值(UNIN)。电动机的PN：指输出机械功率的额定值(UNINηN)。4.额定转速nN三、直流电机的额定值5.额定励磁电压UfN6.额定励磁电流IfN※额定状态：指U、I、P、n均为额定值的状态。※满载状态：指I=

7、IN的状态。MM四、直流电机的励磁方式IfIa他励并励串励复励1.直流电动机按励磁方式分类IIfIaUaUfUMMUIIaUIIfIfIa2.直流发电机按励磁方式分类GIUfUaIfIa分为他励和自励。GIIaUIfGIaIfIUGIaUIfI他励串励（自励）并励（自励）复励（自励）2.3直流电机的磁场和电枢反应B0空载时电枢电流可忽略不计。空载磁场由主磁极的励磁磁动势单独作用产生。空载时磁场轴线与磁极轴线相重合。几何中性线：相邻两主极之间的中心线。该处的径向磁通密度为零。磁场轴线磁极轴线几何中性线几何中性线一、直流电机的