情境一直流电机.ppt

情境一 直流电动机的拖动、控制与维修 任务一 直流电机的结构、原理与维修 任务目标： 1、掌握直流电机的结构，会对直流电机拆装； 2、理解直流电机的工作原理； 3、会对直流电机出现的故障进行分析，对简单故障进行排除。 2、直流电机的应用 由于直流电动机具有良好的启动和调速性能，常应用于对启动和调速有较高要求的场合，如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、宾馆高速电梯、龙门刨床、电力机车、内燃机车、城市电车、地铁列车、电动自行车、造纸和印刷机械、船舶机械、大型精密机床和大型起重机等生产机械中，图1-1所示是其应用的几种实例。 1、转子部分 直流电机转子部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和轴承等。如图1-1所示。 1）电枢铁心：是主磁路的一部分，结构如图1-2。冲片上有均匀分布的嵌放电枢绕组的槽和轴向通风孔。 4）转轴：转轴用来传递转矩。为了使直流电动机能安全、可靠地运行，转轴一般用合金钢锻压加工而成。 2）换向极：换向极用来改善直流电机的换向。如图1-6所示。换向极的作用是产生附加磁场，改善电机的换向，减少电刷与换向器之间的火花，避免换向器烧毁。 3）机座: 电机定子部分的外壳称为机座。机座一方面用来固定主磁极、换向极和端盖。并起整个电机的支撑和固定作用；另一方面也是磁路的一部分，借以构成磁极之间的通路。磁通通过的部分称为磁扼。 1、直流电动机的基本工作原理 基于电磁力定律：左手定则 换向器作用： 在发电机中起整流作用，使线圈中的交变电动势——电刷间的直流电动势。 在电动机中起逆变作用，使电刷间的直流电——线圈内的交变电，保证电动机的转向恒定。 电机在实际应用时，是否处于额定运行情况，要由负载的大小决定。一般不允许电机超过额定值运行，因为这样会缩短电机的使用寿命，甚至损坏电机。但也不能让电机长期轻载运行，这样不能充分利用设备，运行效率低，所以应该根据负载大小合理选择电机。 任务二 直流电动机的启动 任务目标： 1、掌握直流电动机的启动方法； 2、掌握直流电动机的反转方法。 改变直流电动机转向的方法有两种： 1）在电枢绕组两端电压极性不变的条件下，将励磁绕组反接； 2）在励磁绕组两端电压极性不变的条件下，将电枢绕组反接。 任务三 直流电动机的调速 任务目标： 1、掌握直流电动机的调速方法； 2、理解直流电动机的调速指标。 任务三 直流电动机的制动 任务目标： 1、掌握直流电动机的制动方法； 2、掌握每种制动方法的适用范围，能够根据要求选取恰当的制动方法。 一、能耗制动 二、反接制动 三、回馈制动 调速过程: 直至T=TC达到新的平衡。 电压U保持一定,减小磁通? 。　 Rf ? ? ? E ? Iａ? n? Ia ? E? 瞬间 T T２ T ? (1)调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受 　 机械本身强度所限，n不能太高。 (2) 调速设备简单，经济，电流小，便于控制。 (3) 机械特性较硬，稳定性较好。 (4) 对专门生产的调磁电动机,其调速幅度可达3 ~ 4, 例如530~2120 r/min及310~1 240 r/min 。 减小? 调速的特点： (1) 若调速后Ia 保持不变，电动机在高速运转时其负载转矩必须减小。 (2) 这种调速方法只适用于恒功率调速(如用于切削机床)。 使用调磁调速时应注意： 二、改变电压调速 由转速公式知： 调电压U，n0变化，但斜率不变，所以调速特性是一组平行曲线。 n0 n0 电压降低 Tc 特性曲线 n0 n T 0 改变电压调速的特点: (1)工作时电压不允许超过UN ，而n ? U, 所以调速 只能向下调。 (2)机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳 定性好。 (3)均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。 (4)调速幅度较大。 调速过程: 保持If 为额定,减小电枢电压。　 U ? Ia ? T ? T = TC稳定 n ? E ? Ia ? T ? 改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，投资费用较高。 近年来已普遍采用晶闸管整流电源对电动机进行调压和调磁，以改变它的转速。 例: 有一他励电动机， 已知U=220V , Ia=53.8A, n=1500r/min Ra=0.7 ? 。今将电枢电压降低一半，而负载转矩不变，问转矩降低多少？ 解: 由T=KT ? Ia可知，在保持负载转矩和励磁电 流不变的条件下，电流也保持不变。 电压降低后的转速 n? 对原来的转速 n 之比为 三、电枢回路串电阻调速 电枢中串入电阻,使? n ?、 n0不变，即电机的特性曲线 变陡(斜率变大)，在相同力 矩下,n?。特性曲线如图。 Ra n n0 T