机电设备第章直流电动机.ppt

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*             *             *             *             *               第一章?直流电动机 第一节 直流电动机结构和分类 第二节 直流电动机工作原理与运行特性   第三节 直流电动机的起动、反转和调速 本章小结 第四节 其他类型的直流电动机 第一节 直流电动机结构和分类 一、直流电动机的基本结构 二、直流电动机分类   直流电动机的基本结构也是由定子、转子和结构件(端盖、轴承等)三大部分所组成。图是一台电磁式直流电动机的结构示意图。 一、直流电动机的基本结构 第一节 直流电动机结构与励磁方式   1.定子   定子包括机座、主磁极、换向磁极、前、后端盖和电刷装置等几个部分。   2.转子(电枢)   转子是直流电动机实现能量转换的枢纽,又称为“电枢”。   电枢包括电枢铁心、电枢绕组及换向器。 一、直流电动机的基本结构 第一节 直流电动机结构与励磁方式   四类励磁式直流电动机中,他励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组各由独立的电源供电,而串励、并励和复励式的励磁绕组与电枢绕组共用一电源,所以又统称为“自励式”。其中串励式、并励式的励磁绕组分别与电枢绕组串联和并联。复励式的励磁绕组分为两个绕组,一组与电枢绕组串联,一组与电枢绕组并联;如果两个绕组所产生的磁通方向相一致,则称为积复励;如果两个绕组所产生的磁通方向相反,则称为差复励。 二、直流电动机分类 第一节 直流电动机结构与励磁方式 第二节 直流电动机工作原理与运行特性 一、直流电动机的运转原理 二、直流电动机的电磁转矩和电压平衡方程 三、直流电动机的机械特性 一、直流电动机的运转原理 (师生互动,提问绪论介绍的换向式电动机运转过程) 思考: 电枢电流方向不变,会出现什么情况? 第二节 直流电动机工作原理与运行特性  1.电磁转矩 T 二、直流电动机的电磁转矩和电压平衡方程  CT ——转矩常数  2.电枢电动式 E  Ce ——电动式常数 第二节 直流电动机工作原理与运行特性  3.电枢回路电压平衡方程式 如图所示  或 第二节 直流电动机工作原理与运行特性 二、直流电动机的电磁转矩和电压平衡方程 三、直流电动机的机械特性  硬机械特性:机械特性曲线的工作段接近于水平。软,反之。 第二节 直流电动机工作原理与运行特性  1.当电动机稳定运行时 此时工作点对应下图 的 a 点上。 E 稳定 平衡 ( 2 – 2 ) 三、直流电动机的机械特性 第二节 直流电动机工作原理与运行特性  2.电动机负载增加,转速下降时 此时工作点对应图中 b 点上。 平 衡 电动机的机械负载变化时,通过E的的变化反映到电枢电路,引起电流变化。 三、直流电动机的机械特性 第二节 直流电动机工作原理与运行特性   软机械特性:工作磁通 随负载变化。负载增加、电流增加, 与电枢电流成正比,故转矩增加,转速 n 显著下降。   适用于电动工具,即负载经常变化,转速不要求稳定的场合。   特点:过载能力强,不允许空载或轻载运行(起动时带上 20 % ~ 30 % 的额定负载),防止“飞车”。   复励式直流电动机的机械特性介于两者之间。 三、直流电动机的机械特性 第二节 直流电动机工作原理与运行特性 第三节?直流电动机的起动、反转和调速 一、直流电动机的起动 二、直流电动机的反转 三、直流电动机的调速   直流电动机的起动电流很大,可达额定电流的 10 ~ 20 倍。这么大的启动电流会烧毁电枢绕组和换向器,所以直流电动机不允许直接启动。一般采用起动时在电枢回路中串联起动电阻的方法,减小起动电流,起动结束后将起动电阻从电路中切除。 一、直流电动机的起动 第三节?直流电动机的起动、反转和调速 例 题   例 1- 2 直流电动机的额定电压为 110 V,额定电流为 13.5 A,电枢电阻为 0.4 ? ,求直接起动电流。若将起动电流限定在额定电流的两倍,应串联多大的起动电阻?   解: 直接起动电流   可见直流电动机的起动电流很大。为限制启动电流,串联起动电阻 R1,则电枢回路中总电阻为   起动电流设定为适用 27 A,则起动电阻为: 第三节?直流电动机的起动、反转和调速 二、直流电动机的反转 永磁式直流电动机: 通常改变电枢绕组电流方向,来改变的运转方向。 串励式直流电动机: 改变励磁绕组或者电枢组接线方式来改变转向。 第三节?直流电动机的起动、反转和调速   从直流电动机的转速方程中可以看出,直流电动机的转速与电源电压 U、磁通 ? 和电枢绕组 R a有关,可见直流电动机的调速方法有三种。 三、直流电动机的调速   1.调压调

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