控制电机第3章110224.pptVIP

;;第三章 直流电机的一般问题;;当原动机驱动电机转子逆时针旋转180度后，导体ab在S极下，a点低电位，b点高电位；导体cd在N极下，c点低电位，d点高电位；电刷A极性仍为正，电刷B极性仍为负。线圈感应电动势的波形如图3-2(a)所示。;不难看出，线圈中的电动势是交流电动势，而通过换向器的作用，使电刷间的电动势为直流电动势。;二、直流电动机工作原理;;直流电机的可逆原理; 1换向器 2 电刷装置 3 机座 4 主磁极 5 换向极 6 端盖 7 风扇 8 电枢绕组 9 电枢铁心;直流电机的主要结构;1.定子主要部件;1.定子主要部件;转子由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴等组成。转子用来感应电势而实现能量转换。 (1)电枢铁心 一般用0.5mm涂过绝缘漆的硅钢片叠压而成，作用是嵌放电枢绕组，同时它又是电机主磁路的一部分。 (2)电枢绕组 由绝缘导线绕制成的线圈（又称绕组??件）按一定规律联接组成，每个元件两个有效边分别嵌放在电枢铁心表面的槽内，元件的两个出线端分别与两个换向片相连。电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩，是实现机电能量转换的枢纽。;转子的电枢铁芯槽内嵌入线圈。 线圈的首末端分别连接到两片相邻且相互绝缘的圆弧形铜片，即换向片上。与一个线圈的末端相联的换向片同时与下一个线圈的首端连接，于是，各线圈通过换向片连接起来构成电枢绕组。各换向片固定于转轴上且与转轴绝缘。这种由换向片构成的整体称为换向器或称为整流子。 ;(3)换向器 由许多相互绝缘的换向片组成，作用是将电枢绕组中的交流电整流成刷间的直流电或将刷间的直流电逆变成电枢绕组中的交流电。 ;励磁绕组的供电方式称为励磁方式。 直流电机按励磁方式可分为他励和自励两大类. 他励是指 If 由另外的电源供给，与电枢电路没有电的连接； 自励是指电机励磁所需的 If 由该电机本身电枢供给。按励磁绕组与电枢连接方式的不同分为串励、并励和复励。;直流电机的励磁方式;直流电机的主要额定值表示如下: 在额定运行时， (1) 额定容量（功率）PN (kW)： 对电动机：转轴输出的机械功率；PN ＝UN INηN 对发电机：是电刷端的输出电功率： PN ＝UN IN (2) 额定电压UN (V)：加在电枢绕组上的电压； 电动机：是指输入额定电压， 发电机：是指输出额定电压； (3) 额定电流 IN (A)：对应于额定功率下电枢绕组的电流； (4) 额定转速nN (r/min): 输出额定功率时电机轴的转速； (5) 励磁方式和额定励磁电流IfN (A) (6) 电机的效率： ηN ＝PN /P1 ;;y = y1 - y2;合成节距 ：连接同一换向片上的两个元件对应边之间的距离。;叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。;1.单叠绕组;单叠绕组的展开图;根据单叠绕组的展开图可以得到绕组的并联支路电路图:;2.单波绕组; 单波绕组的特点是合成节距与换向节距相等，展开图如下图所示。;单波绕组的并联支路图:;1个实例:;;什么是电枢反应？;;§3-4 直流电机的电枢电动势;§3-5 直流电机的电磁转矩;;§3-6 直流电机的基本关系;M: Tem＝T0＋ T2 (3-9);（1）在发电机运行状态和电动机运行状态中都同时存在感应电势和电磁转矩，而且感应电势和电磁转矩的表达式相同;（2）发电机运行状态和电动机运行状态都同时存在两种平衡关系 电压平衡方程式--反映了直流电机和外电源或外电路的联系 转矩平衡方程式--反映直流电机和外部机械的联系;三.电磁功率和功率平衡关系;三.电磁功率和功率平衡关系;;直流电动机的使用;电动机起动瞬间的电枢电流：;1.为了获得大的起动转矩，起动时，激磁磁通应保持最大。 2.切勿使激磁回路断开。如果起动前激磁回路断开，则电机不能起动。如果在带负载运行过程中断开，则将发生堵转。若长期通过堵转电流，将由于电机绕组过热而损坏。若空载运行中断开，电机转动将越来越快，大大超过额定值，发出尖锐的噪声，这种事故称作“飞车”。“飞车”不仅使电机受到很大的机械损伤（特别是换向器），而且由于电枢电流大大超过额定值而使绕组和换向器损坏。;2. 改变直流电动机转向的方法