第十六章 直流电机的基本原理和电磁关系.ppt

目 录 电枢铁心作用：1、主磁路的一部分； 2、电枢绕组的支撑部件。构成：一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的 硅钢片叠压、夹紧而成 四 、直流电机的额定值 （1）额定功率：指电机在铭牌规定的额定状态下运 对电动机，额定功率是指输出的机械功率； 对发电机，额定功率是指输出的电功率。 课时小结 1、直流电机的优点？结构特点？换向器的作用？ 2、直流发电机（电动机）的工作原理？ 3、直流电机的换向器和交流电机集电环的异同点？ 4、直流电机的励磁方式及其特点？接线图？ 5、额定值：PN，UN，IN 课时小结 1、直流绕组的基本要求？ 2、虚槽和各类节距的概念？ 3、单叠绕组展开图的画法及其特点？ 4、单波绕组展开图的画法及其特点？ 5、书面作业：16-4、16-5、16-6 课时小结 1、直流电机空载时气隙磁场的产生及分布？主磁路的组成？ 2、直流电机电枢磁动势Fa及磁通密度Ba的分布波形？Fa的计算公式？ 3、直流电机的电枢反应对电机运行性能的影响（直轴、交轴）？Fad、Faq的计算公式？ 式中: Bx－导体所在气隙磁密 l －导体有效长度 v －导体切割气隙磁场速度 Ea = E电刷 = E支路，则有： 课时小结 1、直流电机电枢绕组感应电动势公式？特点？ Ea=CeΦn Ce=PN/(60a) 2、直流发电机、电动机的电压平衡方程和功率平衡？ 发电机：Ea=U+Iara+2ΔU 电动机： U=Ea+Iara+2ΔU 功率：PM=EaIa 3、书面作业：16-? 1、直流发电机的转矩平衡式: 附录1 §16.3 直流电机的磁场和电枢反应 一 、空载时直流电机的磁场 1、产生： 2、波形：平顶帽状 3、性质： 直流励磁→恒定磁场 τ 边缘磁通 主磁路：气隙、电枢齿、电枢磁轭、主磁极、定子磁轭 主磁通Φ 磁极漏磁通Φσ 主磁极磁通 (KσΦ) 场漏系数： 二 、负载时的电枢磁场 电枢磁场：负载时电枢电流产生的磁场 2）、三个元件 磁动势为阶梯波 幅值： 1、电枢磁动势 Fa 产生及波形 1）、一个元件 磁动势为矩形波， 幅值： ia/2 x 3ia/2 x 3)、N个元件 磁动势近似为三角波 幅值： 电枢绕组支路电流: 一个极内的导体数为： 4)、电枢磁动势表达式 对照图 ——线负荷（100～600 ) 任意点处： 幅值位置：在磁极中心线，Fa=0 在τ/2 处，Fa最大值 电刷在q轴，Fa Ba（马鞍波） 2、电枢磁场 不考虑主磁极磁场时的电枢磁场 气隙不均匀 三、交轴电枢反应 电枢反应: 电枢磁场对主磁极磁场产生的影响 交轴电枢反应：电刷处于交轴时，电枢磁场仅有交轴分量，此时的电枢反应称之 F0(x)+Fa(x)=Fδ(x) B0(x)+Ba(x)=Bδ (x) -- 产生畸变 交轴电枢反应的影响： 1）不考虑饱和 从 Bδ 的分布: 一半加强 G：后极尖 M：前极尖 一半削弱 G：前极尖 M：后极尖 产生畸变，总磁通量不变 几何 中性线 物理 中性线 3）产生换向火花→引起环火 2）若考虑饱和：分布不均→产生畸变→呈去磁作用 四、直轴电枢反应 1、电刷移过β角 电枢电流分布改变 Fad呈去磁作用 Fad呈助磁作用 电刷移过β角时： 直轴去磁 直轴助磁 电动机 直轴助磁 直轴去磁 发电机 电刷逆转向偏移 电刷顺转向偏移 2、交直轴电枢反应磁势大小 当电刷在交轴时： §16.4 电枢绕组的感应电动势 和电压、功率平衡方程式 一、电枢绕组的感应电动势Ea 每根导体的感应电动势ex为 令 为平均气隙磁密，则上式改写为 将 代入上式得 电枢绕组电动势公式 ： 式中: 2、电刷间的电势仅和极面下的总磁通有关，与磁密分布无关。负载的感应电动势比空载时略小。 3、上式为电刷接交轴导体位置导出，若将电刷移至直轴导体位置时，则 Ea=0 适用于所有形式的电枢绕组 1、 结论： 5、电刷间为直流电动势，而导体电动势却是交变的 6、电刷间电动势并非几个固定导体的电动势之和，而是位于电刷间一定位置的各导体的感应电动势之和。 7、性质: 发电机——电源电势(与电枢电流同方向) 电动机——反电势(与电枢电流反方向) 二、电压平衡式 1、发电机情况下