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1、電機(jī)與電氣控制電子工業(yè)出版社第1篇直流電機(jī)及拖動(dòng)第1章直流電機(jī)原理第2章直流電動(dòng)機(jī)第3章直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)第2篇變壓器第4章單相變壓器第5章三相變壓器第6章其他用途的變壓器電機(jī)與電氣控制第3篇三相異步電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)第7章三相異步電動(dòng)機(jī)第8章三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)第4篇其他用途的電動(dòng)機(jī)第9章單相異步電動(dòng)機(jī)第10章同步電動(dòng)機(jī)第11章控制電機(jī)第5篇電氣控制技術(shù)第12章常用低壓電器第13章電氣控制的基本線路第14章機(jī)床電氣控制線路第15章可編程序控制器(PLC)第1章直流電機(jī)原理內(nèi)容提要:本章主要講述直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理;直流電動(dòng)
2、機(jī)的結(jié)構(gòu)以及各部件的作用,重點(diǎn)介紹能量轉(zhuǎn)換的核心部件——電樞繞組不同形式的連接規(guī)律和特點(diǎn)。感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算。直流電機(jī)的磁場(chǎng)以及改善換向的方法。1.1直流電機(jī)基本工作原理1.1.1直流電機(jī)的模型結(jié)構(gòu)圖1.1直流發(fā)電機(jī)工作原理1.1直流電機(jī)基本工作原理1.1.2直流發(fā)電機(jī)工作原理1.感應(yīng)電勢(shì)的產(chǎn)生2.電勢(shì)的波形1.1直流電機(jī)基本工作原理圖1.2線圈電勢(shì)的波形圖1.3電刷兩端的電勢(shì)波形1.1直流電機(jī)基本工作原理圖1.4兩個(gè)線圈換向后的電勢(shì)波形圖1.5多個(gè)線圈電刷兩端電勢(shì)波形1.1直流電機(jī)基本工作原理1.1.3直流電動(dòng)機(jī)的工作原理在圖1
3、.6所示瞬時(shí),電流i的方向?yàn)椋?→A→換向片1→a→b→c→d→換向片2→B→?根據(jù)電磁力定律,線圈邊ab,cd分別受到電磁力f的作用,其大小為:圖1.6直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖1.1直流電機(jī)基本工作原理1.1.4直流電機(jī)可逆原理(1)直流電動(dòng)機(jī)與直流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上并無(wú)本質(zhì)區(qū)別,不同的是直流發(fā)電機(jī)必須要由一個(gè)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e,接通負(fù)載便有一電流i流過(guò),i與e方向相同。同時(shí)載流導(dǎo)體ab、cd便受到電磁力的作用(左手定則確定),而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速方向相反,故稱(chēng)阻轉(zhuǎn)矩。(2)在直流電動(dòng)機(jī)中,通過(guò)電刷和換向器的作用,即時(shí)地將電刷兩端直流電
4、變換成線圈內(nèi)部的交流電,從而產(chǎn)生單方向電磁轉(zhuǎn)矩T,T與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)方向n相同。同時(shí),旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體ab、cd切割磁場(chǎng),便產(chǎn)生一電勢(shì)(右手定則確定),其方向與電流方向相反,故稱(chēng)作反電勢(shì)。1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)1.2.1.1定子(靜止部分)1.主磁極2.換向極3.機(jī)座4.電刷裝置1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.1.2轉(zhuǎn)子或電樞(轉(zhuǎn)動(dòng)部分)1.電樞鐵芯2.電樞繞組3.換向器1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.1.3氣隙?小容量直流電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間氣隙?約為0.5~5mm,大型電機(jī)約為5~10mm,氣隙對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能
5、量影響很大,組裝時(shí)要特別注意。圖1.12換向片及金屬套筒式換向器結(jié)構(gòu)1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.2直流電機(jī)的額定值表1.1直流電機(jī)的銘牌型號(hào)Z4-132-2勵(lì)磁方式他勵(lì)額定功率15kW勵(lì)磁電壓180V額定電壓440V勵(lì)磁電流4A額定電流39.3A工作制S1額定轉(zhuǎn)速1510r/min絕緣等級(jí)F外殼防護(hù)形式IP23S重量142kg標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB6316-92出廠日期×××年×月×××電機(jī)廠1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.電機(jī)的額定值2.直流電機(jī)的型號(hào)3.直流電機(jī)的主要系列1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.3.1電樞繞組的名詞術(shù)語(yǔ)1.
6、繞組元件2.元件數(shù)S、換向片數(shù)K、虛槽數(shù)Zu三者之間的關(guān)系3.極距?4.電樞繞組的基本類(lèi)型1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.3.2單疊繞組1.單疊繞組的連接特點(diǎn)(右行繞組)見(jiàn)圖1.15(a)所示(左行繞組)見(jiàn)圖1.15(b)所示例1.1已知某直流電機(jī)Zu=Z=K=S=16,2P=4,要求繞制一右行單疊繞組。解:1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.3.2單疊繞組1.單疊繞組的連接特點(diǎn)(右行繞組)見(jiàn)圖1.15(a)所示(左行繞組)見(jiàn)圖1.15(b)所示例1.1已知某直流電機(jī)Zu=Z=K=S=16,2P=4,要求繞制一右行單疊繞組。解:(單
7、疊右行繞組)1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.3.2單疊繞組1.單疊繞組的連接特點(diǎn)(右行繞組)見(jiàn)圖1.15(a)所示(左行繞組)見(jiàn)圖1.15(b)所示例1.1已知某直流電機(jī)Zu=Z=K=S=16,2P=4,要求繞制一右行單疊繞組。解:(單疊右行繞組)(整距)1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.3.2單疊繞組1.單疊繞組的連接特點(diǎn)(右行繞組)見(jiàn)圖1.15(a)所示(左行繞組)見(jiàn)圖1.15(b)所示例1.1已知某直流電機(jī)Zu=Z=K=S=16,2P=4,要求繞制一右行單疊繞組。解:(單疊右行繞組)(整距)1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2
8、.3.2單疊繞組2.單疊繞組展開(kāi)圖圖1.16單疊繞組連接次序圖圖1.17單疊繞組展開(kāi)圖1.2直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和額定值1.2.3.2單疊繞組3.單疊繞組并聯(lián)支路圖將圖1.17中的繞組元件用“”表示,并將圖所示瞬