003直流电机的工作原理及特性.ppt

第三章 直流电机的工作原理及特性 3.0 引 言 引 言 3.1 直流电机的基本结构和工作原理 3.1.1 基本结构 基本结构 主 磁 极（静止部分） 换 向 极（静止部分） 换 向 极 机 座 （静止部分） 机 座 电 刷 装 置（静止部分） 电 枢 铁 心 （转动部分） 电 枢 绕 组（转动部分） 电枢绕组 换 向 器（转动部分） 3.1.2 工作原理 电磁感应定理 电磁力定律 1.直流发电机的工作原理 交变电势产生 直流电势产生 发电机工作原理 换向器和电刷配合的换向作用 结 论 2. 直流电动机的工作原理 直流电动机的工作原理 电机的可逆运行原理 相关的计算公式 相关的计算公式（续） 续 发电机与电动机电磁转矩作用的不同 发电机：阻转矩，原动机的转矩必须与电磁转矩及空载损耗转矩相平衡； 电动机：驱动转矩，电磁转矩必须与机械负载转矩和空载损耗转矩相平衡。 负载增加（阻转矩增加）→电磁转矩暂时小于阻转矩→转速下降→磁通不变，反电动势减小→电枢电流增加→电磁转矩增加→电磁转矩与阻转矩平衡，但转速下降 3.2 直流电动机 3.2.1 直流电动机的分类 3.2.2 电压平衡方程式（电枢回路） 例题分析 题 解 3.2.3 直流电机的铭牌数据 直流电机的铭牌数据 直流电机的铭牌数据 直流电机的铭牌数据 3.4 直流电动机的机械特性 3.4.1 他励直流电动机机械特性方程式 3.4.2 机械特性图 续 3.4.4 固有机械特性 根据固有机械特性估算数据 根据固有机械特性估算数据 正反转时的固有机械特性 习 题 题 解 3.4.5 人为机械特性 1. 串联电阻时的人为机械特性 特点和机械特性图 2. 改变电压时的人为机械特性 特点和机械特性图 3. 减弱磁通时的人为机械特性 特 点 特性曲线图 注 意 习 题 题 解 题 解（续） 题 解（续） 注 意 3.5 他励直流电动机的启动特性 3.5.1 不采取措施的启动 3.5.2 直接加额定电压起动后果 3.5.3 限制起动电流的措施 3.5.4 串联电阻的一级起动 3.5.5 多级起动 多级启动 习 题 题 解 题 解（续） 3.6 直流他励电动机的调速特性 他励电动机的调速 电气调速方法 电气调速方法 3.6.1 降低电枢端电压调速 1.电枢回路串电阻调速 2.降低电源电压 降低电枢端电压调速（续） 3.6.2 弱磁调速 改变磁通调速 弱磁调速特点 弱磁调速特点 3.7 直流他励电动机的制动特性 电气制动方法 3.7.1 能耗制动 能耗制动机械特性方程式 能耗制动的用途 3.7.2 反接制动 一、转速反向的反接制动 机械特性 制动过程中的功率平衡问题 二、电枢反接的反接制动 机械特性 制动过程中的功率平衡问题 三、反馈制动 位能负载拖动电动机 机械特性与反馈制动运行实质 回馈制动用途 图3-1 直流电机结构 图3-2 直流电机电枢照片 图3-3 直流电机结构图 图3-4 主磁极 图3-5 换向极图片 图3-6 主磁极和换向极示意图 图3-7 电刷装置 图3-8 电刷 图3-9 刷握 图3-10 电枢铁心装配图 图3-11 电枢铁芯片 图3-12 元件及嵌放方法 图3-13 换向器的构造 图3-14 电磁感应定理 图3-15 右手定则 图3-16 电磁力定律 图3-17 左手定则 图3-18 直流发电机的原理模型 图3-19 交变电势产生 图3-20 直流电势产生 图3-21 直流电动机的原理模型 图3-22 图3-23 图3-24 他励直流电机电路原理图 图3-25 并励直流电机电路原理图 图3-26 串励直流电机电路原理图 图3-27 复励直流电机电路原理图 图3-28 直流电动机工作特性曲线 图3-29 他励直流电动机电路原理图 图3-30 电枢反应对机械特性的影响 图3-32 他励电动机二级起动电路图 图3-33 他励电动机三级起动电路图 图3-34 电枢串联电阻调速 图3-35 电枢由晶闸管整流供电的直流调速 图3-36 调压调速时的机械特性 图3-37 弱磁调速方法 图3-38 直流多单元调速系统 图3-39 他励电动机能耗制动电路原理 图3-40 能耗制动过渡过程 图3-41 能耗制动实现稳速下放。 图3-42 反接制动方法 图3-43 反接制动机械特性 图3-44 电枢反接的反接制动 图3-45 电枢反接的反接制动特性 图3-31 一级起动机械特性图 1.转速反向的反接制动的电路及特点 这种制动方法可用起重机重物下放的电路图来 说明。 反接制动方法（图3-42） 转速反向反接制动的动态过程可见如下动画 位能负载倒拉电动机，转速n逆转矩T的方向旋 转，和正常电动状态时相比，E 的方向变反。 2.机械特性 转速反向的反接制动特性方程