電機(jī)原理及拖動(dòng)（第4版）課件：直流電機(jī)電樞電勢(shì)與電磁力矩

2024/12/271

電樞電勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩

電樞電勢(shì)：電樞旋轉(zhuǎn)時(shí),主磁場(chǎng)在電樞繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)簡(jiǎn)稱為電樞電動(dòng)勢(shì)。其值為直流電機(jī)正、負(fù)電刷之間的感應(yīng)電勢(shì)，即每個(gè)支路里的感應(yīng)電勢(shì)。

計(jì)算：求出一根導(dǎo)體在一個(gè)極距范圍內(nèi)切割氣隙磁密的平均感應(yīng)電勢(shì)，乘上一個(gè)支路里總的導(dǎo)體數(shù)。2024/12/2721.5.1

電樞電勢(shì)一根導(dǎo)體在一個(gè)極距范圍內(nèi)平均感應(yīng)電勢(shì)：Bav：平均磁密；l：導(dǎo)體長(zhǎng)度；v：電樞旋轉(zhuǎn)線速度n：電樞旋轉(zhuǎn)速度（r/min)：每極磁通2024/12/2731.5.1

電樞電勢(shì))(電動(dòng)勢(shì)常數(shù)為電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)其中每條支路導(dǎo)體數(shù)（每極下導(dǎo)體數(shù)），總導(dǎo)體數(shù)N常數(shù)2024/12/2741.5.1

電樞電勢(shì)性質(zhì):

發(fā)電機(jī)——電源電勢(shì)(與電樞電流同方向);

電動(dòng)機(jī)——反電勢(shì)(與電樞電流反方向).（1-18）NN電勢(shì)方向2024/12/2751.5.2

電磁轉(zhuǎn)矩

電樞繞組中有電樞電流流過(guò)時(shí),在磁場(chǎng)內(nèi)受電磁力的作用,該力與電樞鐵心半徑之積稱為電磁轉(zhuǎn)矩一根導(dǎo)體的所受平均電磁力：作用在電樞上的總電磁力（N/S極下導(dǎo)體受力方向一致）：2024/12/276大小:為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)其中1.5.2

電磁轉(zhuǎn)矩（1-20）2024/12/277電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CT取決于電機(jī)結(jié)構(gòu)，其關(guān)系為：電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì):發(fā)電機(jī)——制動(dòng)(與轉(zhuǎn)速方向相反)；電動(dòng)機(jī)——驅(qū)動(dòng)(與轉(zhuǎn)速方向相同)。（1-21）1.5.2

電磁轉(zhuǎn)矩2024/12/2781.5.3

電磁功率

直流電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能或電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的那部分功率，是由于電和磁的相互作用產(chǎn)生的。2024/12/2791.5.3

電磁功率直流發(fā)電機(jī)：原動(dòng)機(jī)克服電磁轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)作用所做的機(jī)械功率等于通過(guò)電磁感應(yīng)作用在電樞回路所得到的電功率。直流電動(dòng)機(jī)：從電源吸收的電功率，通過(guò)電磁感應(yīng)作用，轉(zhuǎn)換成軸上的機(jī)械功率；

從發(fā)電機(jī)的角度看：電磁功率是轉(zhuǎn)換成電功率的那部分輸入機(jī)械功率

從電動(dòng)機(jī)的角度看：電磁功率是轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率的那部分輸入電功率。2024/12/2710習(xí)題一臺(tái)四極直流發(fā)電機(jī)，元件數(shù)S=120，每元件電阻為0.2Ω，當(dāng)空載轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)，此時(shí)每個(gè)元件的平均電動(dòng)勢(shì)為10V。電樞繞組為單疊繞組，求當(dāng)電機(jī)空載時(shí)正負(fù)電刷間的電壓U和電樞繞組電阻Ra各為多少？2024/12/2711計(jì)算過(guò)程解：電樞繞組為單疊繞組時(shí)，2a=4，每支路串聯(lián)的元件數(shù)為120/4=30。因此端電壓U和電樞繞組電阻分別Ra為：2024/12/2712習(xí)題一臺(tái)二極、82kw、230V、970r/min（固定不變）的直流發(fā)電機(jī)的電樞上共有123個(gè)元件，每元件為1匝，如果額定運(yùn)行時(shí)的磁通比空載電壓為額定電壓時(shí)的磁通多5％，試求電機(jī)的額定電磁轉(zhuǎn)矩。2024/12/2713

解：此發(fā)電機(jī)的總導(dǎo)體數(shù)N＝123*2*1＝246根電勢(shì)常數(shù)轉(zhuǎn)矩常數(shù)空載電壓為額定電壓時(shí)所以則額定負(fù)載時(shí)的額定磁通