第一章_直流电动机第一章_流电动机直流电动机.ppt

1.1.1直流电机的基本结构 直流电机的基本结构剖面图 定子部分 、转子部分 直流电机定子部分主要由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成。 转子部分???????? 直流电机转子部分主要由电枢铁心和电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 直流电机的电枢 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 1.1 直流电机的基本工作原理和结构 ? 1.2.1 直流电枢绕组基本知识 1.2.2 单迭绕组 1.2.3 单波绕组简介 1.3.1 直流电机的空载磁场 1.3.2 直流电机负载时的磁场 1.3.3 直流电机的电枢反应 1.3.1 直流电机的空载磁场 直流电机中除主极磁场外，当电枢绕组中有电流流过时，还将会产生电枢磁场。电枢磁场与主磁场的合成形成了电机中的气隙磁场，它是直接影响电枢电动势和电磁转矩大小的。要了解气隙磁场的情况，就要先分析清楚主磁场和电枢磁场的特性。 定义：直流电机的空载是指电枢电流等于零或者很小，且 可以不计其影响的一种运行状态，此时电机无负 载，即无功率输出。所以直流电机空载时的气隙磁 场可以看作就是主磁场，即由励磁磁通势单独建立 的磁场。 1.3.2 直流电机负载时的磁场 负载时的气隙磁场将由励磁磁通势和电枢磁通势共同作用所建立。 一、电枢磁通势和电枢磁场 1.3.3 直流电机的电枢反应 定义:电枢磁场对主磁场的 影响称为电枢反应。 电枢反应与电刷位置 有关。 一、电刷在几何中心线上的电枢反应 1.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 §1.4.1 直流电机的电枢电动势 §1.4.2 直流电机的电磁转矩 1.4.1 直流电机的电枢电动势 定义：电枢绕组中的感应电动势。 运行时感应电动势始终存在 1.4.2 直流电机的电磁转矩 定义：根据电磁力定律，当电枢绕组中有电枢电流 流过时，在磁场内将受到电磁力的作用，该 力与电机电枢铁心半径之积为电磁转矩。 式中Ct??为转矩常数，仅与电机结构有关。从Ce与Ct的表达式可以看出Ct =9.55Ce。 ?? 由 Tem=CtΦIa 可看出，制造好的直流电机其电磁转矩仅与电枢电流和气隙磁通成正比。 ? 1.5 直流电机的换向 §1.5.1 换向概述 §1.5.2 换向的电磁理论 §1.5.3 改善换向的方法 直流电机的换向是指电枢绕组元件经过电刷从一个支路进入另一个支路,该元件的电流也从一个方向变换成另一个方向的过程。换向过程是否顺利、良好，关系到直流电机能否正常工作 直流电机的换向火花是影响直流电机正常运行及使用寿命的关键问题，解决换向火花过大，是直流电机维护的关键技术。 1.5.2 换向的电磁理论 概念：是指换向元件在换向过程中电流变化的情 况，从而判断 什么情况下会产生火花，什么情况下不产生火花。 §1.5.3 改善换向的方法 改善换向的目的：消除或削弱电刷下的火花。 方法：从产生火花的电磁原因出发，要有效地改善换向， 就必须减小、甚至抵削换向元件中的电抗电动势和 电枢反应电动势。 一、选用合适的电刷 增加电刷与换向片之间的接触电阻。在选用时，要综合考虑接触电阻的大小和电能损耗、发热、摩擦等因素。更换电刷时必须尽量选择同一牌号的。 二、装设换向极 目前最主要的方法是在主磁极之间装设换向极。 1.6 直流发电机 1.6.1 直流发电机的励磁方式 1.6.2 直流发电机的基本方程式 1.6.3 他励发电机的运行特性 1.6.4 并励发电机的自励条件和外特性 1.7 直流电动机 1.7.1 直流电机的可逆原理 1.7.2 直流电动机的基本方程 1.7.3 直流电动机的工作特性 1.7.1 直流电机的可逆原理 可逆原理:直流电机在一定的条件下，可作为发电机运行，把机械能转变为电能供给直流负载；而在另外的条件下又可把电能转换为机械能拖动机械负载。