直流電機課件.ppt

《直流電機課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、直流電動機簡介教學(xué)目的：讓學(xué)生掌握直流電機的構(gòu)造和基本工作原理；他勵（并勵）直流電動機的機械特性；他勵（并勵）電動機的啟動、反轉(zhuǎn)和調(diào)速。教學(xué)安排：(1)舊課復(fù)習(xí)（5分鐘）(2)新課講解（80分鐘）(3)新課小結(jié)（5分鐘）作業(yè)：課本習(xí)題第十一章直流電動機§11.1概述§11.2工作原理§11.3電樞電動勢及電壓平衡關(guān)系§11.4電磁轉(zhuǎn)矩§11.5機械特性§11.6直流電動機的調(diào)速§11.7直流電動機的使用和額定值§11.1概述與異步電動機相比，直流電動機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機方便，而且要使用直流電源。直流電機的優(yōu)點：（1）調(diào)速性能好:調(diào)速范圍廣，易于

2、平滑調(diào)節(jié)。（2）起動、制動轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動、停車。（3）易于控制。應(yīng)用：（1）軋鋼機、電氣機車、中大型龍門刨床等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機等?！?1.2工作原理11.2.1工作原理U+–NS電刷換向片直流電源電刷換向器線圈II電流方向：上半邊向里，下半邊向外。如圖所示。注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。由左手定則，通電線圈在磁場的作用下，使線圈逆時針旋轉(zhuǎn)。FFU+–NS電刷換向片IIFFU+–NS電刷換向片IIEE由右手定則，線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)，將在

3、線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的方向與電流的方向相反。11.2.2直流電機的構(gòu)成直流電機由定子、轉(zhuǎn)子和機座等部分構(gòu)成。機座磁極勵磁繞組轉(zhuǎn)子勵磁式直流電動機結(jié)構(gòu)1.轉(zhuǎn)子（又稱電樞）由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。2.定子定子的分類：永磁式：由永久磁鐵做成。勵磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中通過直流電，形成電磁鐵。勵磁的定義：磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵磁。根據(jù)勵磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵磁式的直流電機又可細(xì)分為：他勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一

4、電源上。復(fù)勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。M他勵UfIfIaUM并勵UIfM串勵UM復(fù)勵U§11.3電樞電動勢及電壓平衡關(guān)系電樞通入電流后，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機在磁場中轉(zhuǎn)動起來。通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，又會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（用E表示）。11.3.1電樞中的感應(yīng)電動勢FFU+–NS電刷換向片IIEE根據(jù)右手定則知，E和原通入的電流方向相反，其大小為：KE：與電機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)n：電動機轉(zhuǎn)速?：磁通單位：?（韋伯），n（轉(zhuǎn)/每分），E（伏）FFU+–NS電刷換向片IIEE11.3.2電樞繞組中電壓的平衡關(guān)系：因為E與通入的電流方向

5、相反，所以叫反電勢。U：外加電壓Ra:繞組電阻MRaIaE+–+–U以上兩公式反映的概念：(1)電樞反電動勢的大小和磁通、轉(zhuǎn)速成正比，若想改變E，只能改變?或n。(2)若忽略繞組中的電阻Ra，則，可見，當(dāng)外加電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速和磁通成反比，通過改變?可調(diào)速?！?1.4電磁轉(zhuǎn)矩KT：與線圈的結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)（與線圈大小，磁極的對數(shù)等有關(guān)）?：線圈所處位置的磁通Ia：電樞繞組中的電流11.4.1電磁轉(zhuǎn)矩單位：?（韋伯），Ia（安培），T（牛頓?米）由轉(zhuǎn)矩公式可知：(1)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的條件：必須有勵磁磁通和電樞電流。(2)改變電機旋轉(zhuǎn)的方向：改變電樞電流的方向或者改變

6、磁通的方向。11.4.2轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，在電機運行時，必須和外加負(fù)載和空載損耗的阻轉(zhuǎn)矩相平衡，即TL：負(fù)載轉(zhuǎn)矩T0：空載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩平衡過程：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（TL）發(fā)生變化時，通過電機轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩自動調(diào)整，以實現(xiàn)新的平衡。例：設(shè)外加電樞電壓U一定，T=TL(平衡)，這時，若TL突然增加，則調(diào)整過程為：與原平衡點相比，新的平衡點：Ia?、P入?TL?n?E?Ia?T?最后達(dá)到新的平衡點。機械特性指的是電機的電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速間的關(guān)系，下邊以他勵和串勵電機為例說明。他勵電動機和并勵電動機的特性一樣?！?1.5機械特性11.5.1他

7、勵電動機的機械特性即：其中，n0：理想空載轉(zhuǎn)速,即T=0時的轉(zhuǎn)速。（實際工作時,由于有空載損耗，電機的T不會為0。）當(dāng)T?時n?，但由于他勵電動機的電樞電阻Ra很小，所以在負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速n的變化不大，屬硬機械特性。根據(jù)n-T公式畫出特性曲線n0nNTNTn?n其中，串勵的特點：勵磁線圈的電流和電樞線圈的電流相同。11.5.2串勵電動機的機械特性設(shè)磁通和電流成正比，即?=K?Ia,則據(jù)此公式做出T-n曲線nT(1)T=0時，在理想情況下，n??。但實際上負(fù)載轉(zhuǎn)矩不會為0，不會工作在T=0的狀態(tài)，但空載時T很小，n很高的串勵不允許空載運行，以防轉(zhuǎn)速過高。串勵特

8、性：(2)隨轉(zhuǎn)矩的增大，n下降得很快，這種特性屬軟機