电机及拖动基础-顾绳谷(第四版)课件.pptVIP

其中 为电机的转矩常数，有 电磁转矩也可以表示为 其中Gaf=CT Kf 二、电磁转矩的计算 第六节 直流电机的运行原理 一、直流电机的基本方程式 （一）电动势平衡方程式 若电机稳态运行，对于电动机 若电机稳态运行，对于发电机 （二）转矩平衡方程式 对于电动机： 稳态运行时 其中T2为负载制动转矩， T0为空载损耗转矩。 对于发电机： 其中T1为原动机拖动转矩。 稳态运行时 二、直流电动机工作特性 * * 第二章 直流电机 第一节 直流电机的工作原理及结构 一、直流电机的工作原理 （一）直流电动机的工作原理 载流导体在磁场中受到的力 B — 磁场的磁感应强度(Wb/m2) i — 导体中的电流(A) l — 导体的有效长度(m) 当安装换向器以后，将直流电压加于电刷端，直流电流经电刷流过电枢上的线圈，则产生电磁转矩，电枢在电磁转矩的作用下就旋转起来。由于换向器配合电刷对电流的换向作用，使得线圈边只要处在N极下，其中通过电流的方向总是由电刷A流入的方向；而在S极下时，总是从电刷B流出的方向，就使电动机能够连续地旋转。 当线圈ax中通入直流电流时，线圈边a和x上均受到电磁力，根据左手定则确定力的方向。这一对电磁力形成了作用于电枢的一个电磁转矩。 （二）直流发电机的工作原理 用原动机拖动电枢逆时针方向恒速转动，线圈边ab和cd就分别切割不同极性磁极下的磁场，线圈中产生了交变的电动势。由于换向器配合电刷对电流的换向作用，在电刷A、B端的电动势确是直流电动势。 一台直流电机 作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢 旋转，拖动生产机械旋转 ，输出机械能； 作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直 流电动势，作为直流电源，输出电能。 二、直流电机的结构 直流电机剖面图 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 （一）直流电机的静止部分 1、主磁极 2、换向极 1—主磁极铁心 2—励磁绕组 3—机座 1—换向极铁心 2—换向极绕组 3、机座——用来固定主磁极、换向极和端盖； 另外，又作为磁路的一部分。 （二）直流电机的转动部分 4、电刷装置 1—刷握 2—电刷 3—压紧弹簧 4—铜丝辫 1、电枢铁心 a)—电枢铁心 冲片 b)—电枢铁心 2、电枢绕组——由许多按一定规律连接的线圈组成。 1—槽楔 2—线圈绝缘 3—导体 4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘 电枢槽内的绝缘 3、换向器——由许多换向片组成，换向片之间用云母绝缘。 1—换向片 2—连接片 第二节 直流电机的铭牌数据 直流电机的额定值有： 1、额定功率PN(kW) 2、额定电压UN(V) 3、额定电流IN(A) 4、额定转速nN(r/min) 5、额定励磁电压UfN(V) 在额定工况下，电机出线端的平均电压 发电机：是指输出额定电压； 电动机：是指输入额定电压。 在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流 在额定电压、额定电流下，运行于额定功率时对应的转速 指轴上输出的机械功率 指电刷间输出的额定电功率 电动机 发电机 额定条件下电机所能提供的功率 额定功率 对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流 指直流电机的励磁线圈与电枢线圈的连接方式 励磁方式 此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、出厂编号等。 电机运行时，所有物理量与额定值相同——电机运行于额定状态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行；运行电流大于额定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。 第三节 直流电机的绕组 一、简单的绕组 对绕组的要求：在能够通过规定的电流和产生足够的电动势的前提下，尽可能节省铜和绝缘材料，并且结构简单、运行可靠。 1-2、3-4、5-6、7-8分别构成4个线圈 右图只是说明原理的示意图。它的缺点是：随着电枢的转动，始终只有一个线圈有电流。这样的话，材料没有充分利用，产生的总转矩或电势均很小。 解决办法：用4个换向片将4个线圈都连接起来，成为一个闭合绕组，两个不同的元件边连接一个换向片。每个元件的两个元件边连接2个不同的换向片。共用了4个换向片，节省了材料，提高了输出转矩。 二、绕组的基本形式 （一）单叠绕组 单叠绕组的特点：元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。 单叠绕组的所有的相邻元件依次