《物联网控制技术》 物联网控制技术-第6章 物联网控制系统执行装置.pptVIP

* 6.4 直流电动机 6.4.1 直流电动机的工作原理 同一台直流电动机既可作发电机运行，也可作电动机运行，关键在输入功率的性质，发电机原理和电动机原理总是同时出现的，即电磁的相互作用，电枢电动势和电磁转矩是同时存在的。 发电机：带上负载后，在输出电功率的同时，导体元件中产生的电流与磁场相互作用，根据电磁力定理产生电磁转矩，其方向与发电机的转速方向相反，阻碍发电机旋转，是制动转矩，原动机要输入足够大的拖动转矩来克服制动转矩，使发电机转速稳定，实现把机械能转化为电能输出。 电动机：轴上输出机械功率的同时导体元件在主极下运动，根据电磁感应定理产生电动势，其方向与电流方向相反，阻碍电流输入，是反电动势，外加电源电压必须大于反电动势，才能把电流输入电动机，实现把电能转化为机械能输出。 * 6.4 直流电动机 6.4.2 直流电动机的基本结构 直流电动机由定子（固定不动）与转子（旋转）两大部分组成，定子与转子之间的空隙称为气隙。 （1）定子部分。包括机座、主磁极、换向极、电刷等装置 ① 主磁极。由铁芯和励磁线圈组成，用于产生一个恒定的主磁场。 ② 机座。机座又称为磁轭，作为各磁极间磁的通路，同时也作为电动机的机械支架。 ③ 换向极。两个相邻磁极间的小磁极叫作换向极，其作用是用来产生附加磁场，用以减弱换向器铜片与电刷之间的火花，避免烧蚀。 ④ 电刷。其作用是通过与换向器之间的滑动接触，把直流电压、直流电流引入或引出电枢绕组。 * 6.4 直流电动机 （2）转子部分。包括转子铁芯、转子绕组、换向器、转轴、风扇等部件。 　　① 转子铁芯。转子铁芯有两个作用，一是用来安放转子绕组，二是作为电动机磁路的一部分。 　　② 转子绕组。转子绕组的主要作用是产生感应电动势，并通过电流，使电动机实现机、电能量转换。 　　③ 换向器。在转子轴的一端装有换向器，换向器由许多铜片组成，铜片与铜片之间用云母绝缘。 转子铁芯上冲有槽孔，槽内放转子绕组。转子也是直流电动机磁路的组成部分，它的一端装有换向器，换向器由许多铜质换向片组成一个圆柱体，换向片之间用云母绝缘。换向器是直流电动机的重要组成部分，换向器通过与电刷的摩擦接触，将两个电刷之间固定极性的直流电流变换成为绕组内部的交流电流，以便形成固定方向的电磁转矩。 * 6.4 直流电动机 6.4.3 直流电动机的铭牌数据及主要系列 直流电动机的铭牌数据 （1）直流电动机的额定值 ① 额定功率。是指电动机的输出功率，对发电机系指出线端输出的电功率；对电动机系指转轴上输出的机械功率，单位为W或kW。 ② 额定电压。是指在额定工作条件下，电动机出线端的平均电压。对于电动机是指输入额定电压；对于发电机是指输出额定电压，单位为V。 ③ 额定电流。是指电动机在额定电压下，运行于额定功率时的电流值，单位为A。 ④ 额定转速。是指对应于额定电压、额定电流、电动机运行于额定功率时所对应的转速，单位为r/min。 ⑤ 额定温升。电动机的温度高出环境温度的最大允许值 * 6.4 直流电动机 6.4.3 直流电动机的铭牌数据及主要系列 直流电动机的铭牌数据 （2）直流电动机的励磁方式 ① 直流他励电动机(子图1)。在这种电动机中，励磁绕组与转子绕组没有电的联系， 励磁电流是由另外的直流电源（如蓄电池组）供给的。 ② 直流并励电动机(子图2)。在这种电动机中，励磁绕组与转子绕组并联，并励绕组两端电压就是转子绕组两端电压，其值较高，但励磁绕阻用细导线绕成，其匝数很多，因此具有较大的电阻，通过它的励磁电流较小。 * 6.4 直流电动机 6.4.3 直流电动机的铭牌数据及主要系列 直流电动机的铭牌数据 （2）直流电动机的励磁方式 ③ 直流串励电动机(子图3)。在这种电动机中，励磁绕组与转子绕组串联，为使励磁绕组不引起大的损耗和电压降，其电阻越小越好，所以串励绕组通常用较粗的导线绕成，其匝数也较少。 ④ 直流复励电动机(子图4)。在这种电动机中有两个励磁绕组，一个与转子绕组并联，称为并励绕组；另一个与转子绕组串联，称为串励绕组。电动机中的磁通由这两个绕组内的励磁电流共同产生。 * 6.4 直流电动机 6.4.3 直流电动机的铭牌数据及主要系列 直流电动机系列 　常用直流电动机有ZF和ZD系列，为一般用途的中型直流电动机系列。“F” 表示发电机，“D”表示电动机。容量为55?1450kW (320?1000r/min)。电动机的电压为220V、330V、440V和600V；电动机为强迫通风式。 　ZZJ系列为起重、冶金用直流电动机系列；电压有220V和440V两种；励磁方式有串励、并励和复励三种；工作方式有连续、短时和断续三种，基本形式为全封闭自冷式。此外还有ZQ直流牵引电动机系列及Z-H和Z