直流電動機原理剖析PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1直流電動機原理剖析直流電動機原理剖析21.1.1直流發(fā)電機的工作原理1、直流電機的種類：直流發(fā)電機和直流電動機。2、什么樣發(fā)電機是直流發(fā)電機？能將機械能變?yōu)橹绷麟妷弘娏鞯陌l(fā)電機，也就是輸出電壓為直流的發(fā)電機就叫做直流發(fā)電機。3、直流發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 如圖1-1，1-2所示：它是由磁極；電樞；滑環(huán)；1.1直流電機的基本工作原理第1頁/共51頁3第2頁/共51頁4Cd邊切割磁力線,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e=BLv.感應(yīng)電動勢通第3頁/共51頁5第4頁/共51頁6n由圖1-2和1-3可見直流發(fā)電機和直流電動機的結(jié)構(gòu)是相同的，所以直流發(fā)電機可以做電動機用，直流電動機可以做直流發(fā)電機用，兩者是可逆的

2、。第5頁/共51頁7機座，電刷裝置-等組成。n（1）主磁極n如圖1-5所示：它由主磁極鐵心，勵磁繞組等組成。磁極鐵心是由1-1。5mm的低炭鋼板沖片層疊壓緊而成。n最后做成靴子狀-稱為極靴。靴子桶狀頭與定子固定，靴子大頭-極靴將與電樞處于相對位置。第6頁/共51頁8第7頁/共51頁9第8頁/共51頁10第9頁/共51頁11內(nèi)的交流電壓電流。n換向片的數(shù)目與元件的數(shù)目相等。第10頁/共51頁12n5) IfN(A).n其他不在銘牌上的參數(shù)：n直流電動機的額定效率N=輸入功率/輸出功率。第11頁/共51頁13nZQ-nZH-船用第12頁/共51頁14第13頁/共51頁15第14頁/共51頁16第1

3、5頁/共51頁17波繞組其布線是波浪式的。第16頁/共51頁18第17頁/共51頁19n若極距用虛槽數(shù)表示:n=Qu/2Pn y1=Qu/2P=整數(shù)第18頁/共51頁20若若=0.y1=, ,稱為整距繞組稱為整距繞組. .若若0,y1稱為長距繞組稱為長距繞組,y1,y1, ,稱謂短距繞組稱謂短距繞組. .2)2)合成節(jié)距合成節(jié)距y y和換向器節(jié)距和換向器節(jié)距ykyk 元件元件1 1和它相連的元件和它相連的元件2 2對應(yīng)邊之間的跨距是對應(yīng)邊之間的跨距是y y 用虛槽數(shù)表示用虛槽數(shù)表示. .每個元件首末端所連接兩個換向片之間的跨距稱為每個元件首末端所連接兩個換向片之間的跨距稱為yk . yk .

4、用換向片數(shù)表示用換向片數(shù)表示. .對于單疊繞組對于單疊繞組 有有y=yk=1,y=yk=1,如圖如圖1-81-8中所示中所示. .3)3)第二節(jié)距第二節(jié)距y2y2 它是連之同一換向片的兩個元件邊之間的距離它是連之同一換向片的兩個元件邊之間的距離y2. y2. 或是元件一的下層元件比在換向器端經(jīng)過換向片連接到元件或是元件一的下層元件比在換向器端經(jīng)過換向片連接到元件2 2的上層元件之間的跨距的上層元件之間的跨距. .對于單疊繞組有對于單疊繞組有: : y2=y1-y y2=y1-y2 2、單疊繞組的特點和元件的連接方法、單疊繞組的特點和元件的連接方法 如：直流發(fā)電機如：直流發(fā)電機 ，2P=42P=

5、4，S=K=Qu=16,S=K=Qu=16,連接成單疊右行繞組。連接成單疊右行繞組。 第19頁/共51頁21n做圖步驟如下：n先畫16根等長等距離實線，代表各槽上層元件邊。再第20頁/共51頁22第21頁/共51頁23第22頁/共51頁24y2=3接到第二虛槽的上層元件邊，這樣就把第1，2號兩個元件連接起來了。依次類推。見圖1-10所示。第23頁/共51頁254、繞組電路圖、繞組電路圖 繞組展開圖如圖繞組展開圖如圖1-9所示。根據(jù)電刷之間元件連接順序，可以得到如圖所示。根據(jù)電刷之間元件連接順序，可以得到如圖1-11所示繞組電路圖。所示繞組電路圖。 從圖可見：從電刷外面看繞組時，電樞繞組由從圖可

6、見：從電刷外面看繞組時，電樞繞組由4條并聯(lián)支路組成。上層邊處在同一極下的元件中，感應(yīng)電動勢方向相同，串聯(lián)起來通過電刷構(gòu)成一條支路。被電刷短路的元件電動勢等于條并聯(lián)支路組成。上層邊處在同一極下的元件中，感應(yīng)電動勢方向相同，串聯(lián)起來通過電刷構(gòu)成一條支路。被電刷短路的元件電動勢等于0，這些元件不參加支路的組成。所以單疊繞組的支路數(shù)，這些元件不參加支路的組成。所以單疊繞組的支路數(shù)=電機的主磁極數(shù)。電機的主磁極數(shù)。a=p.第24頁/共51頁26第25頁/共51頁27第26頁/共51頁28第27頁/共51頁29第28頁/共51頁30nn3)由單波繞組展開圖畫出其單波繞組元件連接順序圖:n如圖1-14 所示

7、:n4)再由單波繞組展開圖畫繞組電路圖:如圖1-15所示.第29頁/共51頁31第30頁/共51頁32第31頁/共51頁33第32頁/共51頁34來組成一條支路.支路數(shù)a=1, 與磁極對數(shù)無關(guān).n當(dāng)元件幾何形狀對稱時電刷在換向器表面上的位置對準(zhǔn)主磁極中心.電刷獲得感應(yīng)電動勢最大.第33頁/共51頁35第34頁/共51頁36n1、什么叫空載？n電樞繞組中電流等于0或者電流很小時的情況，稱為空載。而且電機無負(fù)載，基本無功率輸出。n2、什么是空載磁場？第35頁/共51頁37 空載磁場就是在空載條件下，定子主磁極產(chǎn)生的磁場，也等于定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中氣隙磁場。定子主磁極產(chǎn)生的磁場強度與勵磁線圈中通過

8、的勵磁電流大小有關(guān)?？蛰d磁場就是在空載條件下，定子主磁極產(chǎn)生的磁場，也等于定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中氣隙磁場。定子主磁極產(chǎn)生的磁場強度與勵磁線圈中通過的勵磁電流大小有關(guān)。 空載磁場在定子和轉(zhuǎn)子中的分布如圖空載磁場在定子和轉(zhuǎn)子中的分布如圖1-16所示：所示：第36頁/共51頁3820%。n4、直流電機空載磁場的密度分布n由歐姆定律可知電路中的電阻越小電流越大.磁路中的磁通的也與磁路中的磁阻Rm的大小有關(guān).而磁阻Rm的大小與主磁極的截面積S和材料的磁導(dǎo) 率有關(guān).第37頁/共51頁39第38頁/共51頁405、直流電機空載時的磁化曲線、直流電機空載時的磁化曲線 在直流電動機中為了產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩

9、。氣隙里用有一定數(shù)量的主磁通在直流電動機中為了產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩。氣隙里用有一定數(shù)量的主磁通0 0，也就是要有一定的勵磁電流，也就是要有一定的勵磁電流If0If0、勵磁磁通勢、勵磁磁通勢Ff0Ff0。 所以所以空載時主磁通空載時主磁通0 是勵磁磁通勢勵磁磁通勢Ff0 的函數(shù)：0=f0=f（Ff0Ff0）; ;o o也是勵磁電流也是勵磁電流If0If0的函數(shù)：的函數(shù)： 0=f（If0） 。它們稱為。它們稱為直流電機空載時的磁化曲線。如圖直流電機空載時的磁化曲線。如圖1-18所示。所示。第39頁/共51頁41于有磁組存在，磁密B與磁通的非線性。（或者磁性材料的非線性）最后認(rèn)為磁路磁壓降的增加

10、，而產(chǎn)生飽和。n臨界飽和點為a點，也稱為漆點。第40頁/共51頁4222)(21232)(21xANixANiayayaF第41頁/共51頁43第42頁/共51頁44)17. 1 (22.22)16. 1 (2ADNiFSNNDPPSNiFaaaayaa，代入上式得：和若第43頁/共51頁45 式中A=Nia/(Da)為電樞表面單位長度上的安培導(dǎo)體數(shù)。稱為線負(fù)荷（A/m）。 電樞磁場的磁密度（沿電樞的分布）為：為真空中的磁導(dǎo)率。AmTFBaa/.1040,702）對主磁場起去磁作用）對主磁場起去磁作用 電機在工作中，主磁極兩邊的磁場是變化的，一邊是增加磁，一邊是減少磁（稱為去磁）。去磁作用可以

11、減少磁阻，防止磁飽和。有利于磁場的變化和調(diào)整。電機在工作中，主磁極兩邊的磁場是變化的，一邊是增加磁，一邊是減少磁（稱為去磁）。去磁作用可以減少磁阻，防止磁飽和。有利于磁場的變化和調(diào)整。 去磁可使負(fù)載時合成磁通比空載每極磁通略有減少，這就是電樞反應(yīng)的去磁作用。去磁可使負(fù)載時合成磁通比空載每極磁通略有減少，這就是電樞反應(yīng)的去磁作用。第44頁/共51頁46第45頁/共51頁47（1） 他勵磁：特點是：電樞和勵磁的工作電源是分開的，互相不受影響。機械特性硬。他勵磁：特點是：電樞和勵磁的工作電源是分開的，互相不受影響。機械特性硬。 （2）并勵磁：電樞和勵磁的工作電源是同一的，是并聯(lián)工作的。）并勵磁：電樞

12、和勵磁的工作電源是同一的，是并聯(lián)工作的。 （3）串聯(lián)勵磁：電樞和勵磁線圈是串聯(lián)工作的。公用一個電源。機械特性軟。）串聯(lián)勵磁：電樞和勵磁線圈是串聯(lián)工作的。公用一個電源。機械特性軟。（4）復(fù)合勵磁：勵磁線圈分成兩部分，一部分與電樞串聯(lián)，另一部分與電樞并聯(lián)起來?？梢愿纳齐姍C的機械特性。）復(fù)合勵磁：勵磁線圈分成兩部分，一部分與電樞串聯(lián)，另一部分與電樞并聯(lián)起來?？梢愿纳齐姍C的機械特性。第46頁/共51頁48問題？n1）元件支路在換向的過程中由于電流方向的改變而產(chǎn)生自感電動勢。換向元件之間又產(chǎn)生互感電動勢。這兩種電動勢合稱為電抗電動勢。該電動勢會阻礙換向的進(jìn)行。第47頁/共51頁49第48頁/共51頁50主磁極與換向繞組（磁極）的連接順序如圖：在直流電動機的順序為主磁極與換向繞組（磁極）的連接順序如圖：在直流電動機的順序為S-Sk-N-Nk。在發(fā)電機中連接順序是。在發(fā)電機中連接順序是S-Nk-N-Sk。第49頁/共51頁512）在主磁極的極靴上沖出一些均勻的槽，在槽內(nèi)增加