電機與電器4直流電機47853課件

4直流電機

是旋轉(zhuǎn)電機的主要類型之一。主要用途：1、用作電動機：具有良好控制性能。2、用作發(fā)電機：用作直流電源，用在化學(xué)工業(yè)中的電解、電鍍等設(shè)備，汽車、拖拉機交通工具的直流電源。3、做勵磁機用：同步發(fā)電機要用直流發(fā)電機作為勵磁機。4、信號傳遞、執(zhí)行：直流測速發(fā)電機將機械信號轉(zhuǎn)換為電信號。直流伺服電動機將控制信號轉(zhuǎn)換為機械信號。14.1.1直流電動機、發(fā)電機的工作原理4.1直流電機的工作原理FFU+–NS電刷換向片IIFFFFU+–NS電刷換向片IIEEEE電動機FFFFNSIIIIEEEE+–負載+–+–發(fā)電機電源24.2直流電機分類和主要結(jié)構(gòu)和分類32極直流電機的磁場54極直流電機64.3直流電機電樞電勢和電磁轉(zhuǎn)矩MIa+–+UMMRaIaEa+–+–U71、并（它）勵電動機的機械特性：n=f(T)4.4直流電動機9例4.5.1并勵直流電動機：PN=10kW，UN=220V，nN=1000r/min，ηN=80%，Ra=0.3Ω，Rf=150Ω，試求:(1)

額定工作下的勵磁電流If、輸入功率P1、電機額定電流IN、電樞電流Ia、電樞感應(yīng)電勢Ea、KeΦ、額定轉(zhuǎn)矩TN

；(2)負載轉(zhuǎn)矩下降為額定轉(zhuǎn)矩的一半，電機的轉(zhuǎn)速n。解：（1）勵磁電流

：輸入功率：額定電流：電樞電流：感應(yīng)電勢：；

10由于感應(yīng)電勢所以額定轉(zhuǎn)矩:（2）負載轉(zhuǎn)矩下降一半時，電樞電流也會下降一半，即此時的電樞電勢：此時電機對應(yīng)的轉(zhuǎn)速注意額定轉(zhuǎn)矩<額定電磁轉(zhuǎn)矩11例4.5.2串勵直流電動機：UN=220V，IN=40A，nN=1000r/min，電樞回路總電阻R'a=0.5Ω，假設(shè)磁路不飽和，且Km/Ke=9.55，問:（1）電樞電流Ia=IaN/2時，電動機的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩是多少？（2）如果電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，電壓降低到110V，電動機的轉(zhuǎn)速和電流又各為多少？電樞感應(yīng)電勢Ea、KeΦ；額定轉(zhuǎn)矩TN

；解：（1）當Ia=IaN/2時，13此時，電機轉(zhuǎn)速：（2）如果電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，電流也保持1/2不變。電壓降到110V時，電流變?yōu)?/2，所以143、不同勵磁方式電機特性比較152）改變電壓調(diào)速（一般是降壓）

（1）n＜nN；（2）容易實現(xiàn)無級調(diào)速；（3）調(diào)速特性好，硬度高；（4）能耗小。廣泛應(yīng)用于對起制動和調(diào)速要求較高的場合。注意：并勵和復(fù)勵電動機由于改變電源電壓的同時也會改變磁通大小，所以不適合改變電壓調(diào)速。173）改變勵磁調(diào)速（一般是弱磁調(diào)速）

特點是：（1）n＞nN；（1.2~2倍nN)（2）無級調(diào)速；（3）最高轉(zhuǎn)速受機械強度限制，D不大；（4）控制方便，能耗小。應(yīng)當注意：直流電動機運行時，勵磁回路不能斷開，否則，由于僅有很小的剩磁，可能造成“飛車”事故，或者出現(xiàn)過大的電樞電流而燒壞繞組。185、串勵電動機的調(diào)速1）串電阻調(diào)速：曲線32）降低電源電壓調(diào)速：曲線22）改變勵磁調(diào)速：減小勵磁（在勵磁繞組上并聯(lián)電阻、串聯(lián)繞組改為并聯(lián)）曲線4；增加勵磁，如并聯(lián)繞組改為串聯(lián)，如曲線5。192）降壓起動并勵電機不適合降壓起動串勵電機適合降壓起動213）電樞回路串電阻起動

227、直流電動機的反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的條件：電磁轉(zhuǎn)矩反向。反轉(zhuǎn)方法：電樞電流反向；磁場反向（過程慢，不常采用）。它勵電動機一般用電樞繞組反接實現(xiàn)電機反轉(zhuǎn)。原因：它勵電機的勵磁繞組電感較大，勵磁電流反向的過渡過程較長，反向磁通建立較慢。如果電動機容量大，又對反轉(zhuǎn)過程所需時間要求不高，也有采用勵磁繞組反接的。注意并勵電機的反轉(zhuǎn)方法。23（2）自勵條件（a）電機必須有剩磁。否則，必須先充磁。（b）勵磁繞組接法與電機轉(zhuǎn)向正確配合，使勵磁與剩磁方向一致，這樣才能形成正反饋。（c）勵磁回路總電阻Rf小于臨界場阻值。Rf大Rf更大Rf不大不小Rf大25二、并勵發(fā)電機的外特性：工作特性是指保持發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n