《直流電機(jī)原理》ppt課件 (2)-文庫(kù)吧
2024-12-31 05:41 本頁(yè)面
【正文】 輸入轉(zhuǎn)矩 解： 1. P1=PN/η N=90/= (kW) 2. IN=PN/UN=90x103/230= (A) T1=P1/wN=(1450x2π/60) = (Nm) 17 第二節(jié) 直流電機(jī)的電樞繞組和磁場(chǎng) 一、直流電機(jī)的電樞繞組 直流電機(jī)的電樞繞組是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能轉(zhuǎn)換的核心部件。在實(shí)際的直流電機(jī)中，為增加電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩其電樞表面均勻分布的槽內(nèi)嵌放了許多線圈， 這些線圈按一定規(guī)律與換向器聯(lián)接起來(lái)， 組成電樞繞組。 第三章 直流電機(jī)原理 圖 3 5 單 匝 和 多 匝 線 圈a ) 單 匝 線 圈 b ) 多 匝 線 圈a ) b )18 第三章 直流電機(jī)原理 1 2 3 下層邊 上層邊 槽 楔 元件邊 下 層 邊圖 3 6 元 件 邊 在 槽 內(nèi) 的 放 置 情 況a ) 線 圈 元 件 嵌 放 次 序 b ) 線 圈 槽 的 斷 面 圖a ) b ) 電樞繞組每個(gè)元件的匝數(shù)可以是單匝，也可以是多匝，如圖 35所示。元件依次嵌放在電樞槽內(nèi)，一條元件邊放在槽的上層，另一條邊放在另一槽的下層，構(gòu)成雙層繞組，如圖 36所示。 19 第三章 直流電機(jī)原理 按照元件首尾端與換向片聯(lián)接規(guī)律的不同 ， 電樞繞組可分為疊繞組 和 波繞組 ， 疊繞組又有 單疊 和 復(fù)疊 之分 ， 波繞組也有 單波和 復(fù)波 之分 。 單疊繞組是直流電機(jī)電樞繞組的基本形式 。 y1 y y2 1 2 1 2 3 yk y1 y y2 yk 2 ? 圖 3 7 繞 組 的 連 接 形 式 a ) 單 疊 繞 組 b ) 單 波 繞 組a ) b )20 二、直流電機(jī)的磁場(chǎng) 1. 空載磁場(chǎng) 直流電機(jī)空載是指電樞繞組電流為零或很小，電機(jī)幾乎無(wú)功率輸出?？蛰d磁場(chǎng)是由勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)單獨(dú)建立的磁場(chǎng)。 第三章 直流電機(jī)原理 幾何中線 主磁通 漏磁通 If S N 電刷 N S 勵(lì)磁線圈 電動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)方向 發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)方向 電樞線圈 主磁通 圖 3 8 空 載 時(shí) 的 磁 場(chǎng) 分 布a ) 空 載 時(shí) 的 磁 場(chǎng) 分 布 b ) 主 磁 場(chǎng) 磁 密 分 布 曲 線a ) b )21 主磁通 ?0 的大小決定于勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì) Ff 、 磁路各段幾何尺寸和選用的材料性質(zhì) 。 在磁路尺寸和材料已定的情況下 ， ?0 與 Ff 滿足圖 39所示的 ?0 = f（ Ff ） 關(guān)系曲線 。 若勵(lì)磁繞組匝數(shù)一定 ， 磁動(dòng)勢(shì) Ff 便與勵(lì)磁電流 If 成正比 ， 使 ?0 = f（ Ff ） = f（ If ） ， 稱為磁化曲線 。 第三章 直流電機(jī)原理 磁化曲線表明 ， 電機(jī)中磁通增大時(shí) ， 磁通與磁動(dòng)勢(shì)成線性正比 ， 但當(dāng)磁通達(dá)到一定數(shù)值時(shí) ， 磁通增長(zhǎng)緩慢 ， 呈飽和趨勢(shì) ， 隨著磁動(dòng)勢(shì)繼續(xù)增加 ，磁通趨于平直 。 一般電機(jī)空載時(shí) ， 電機(jī)的磁場(chǎng)處于磁化曲線淺飽和區(qū)的 a點(diǎn) 。 ff , FI0ΦNΦ1 2aδFof0F圖 3 9 磁 化 曲 線)()( f0 IfFfΦ ??22 2. 電樞反應(yīng) 直流電機(jī)在主極建立了主磁場(chǎng)，當(dāng)電樞繞組中通過(guò)電流時(shí)，產(chǎn)生電樞磁動(dòng)勢(shì)，也在氣隙中建立起電樞磁場(chǎng)。這時(shí)電機(jī)的氣隙中形成由主極磁場(chǎng)和電樞磁場(chǎng)共同作用的合成磁場(chǎng)。這種由電樞磁場(chǎng)引起主磁場(chǎng)畸變的現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)。 首先分析電樞磁場(chǎng)的單獨(dú)分布。 由于電樞繞組中各支路電流是經(jīng)電刷與外電路連接的， 電樞表面的磁場(chǎng)分布與電刷分布有關(guān)。電刷是電樞表面電流分布的分界線，如圖 310a所示，根據(jù)右手螺旋定則，其磁通分布和磁密分布曲線展開(kāi)如圖 310b所示。如電樞元件在電樞表面的分布是均勻的， 則電樞磁動(dòng)勢(shì)在主磁極中央為零，在兩磁極的中間為最大。 兩磁極中間的氣隙磁阻大，使磁通最大點(diǎn)出現(xiàn)在主磁極兩端，而在極間處磁通減少呈馬鞍形。 第三章 直流電機(jī)原理 23 第三章 直流電機(jī)原理 電刷 N S 勵(lì)磁線圈 電樞磁動(dòng)勢(shì) 電樞磁密 電樞線圈 S N X = ? /2 X = 3 ? /2 圖 3 1 0 電 樞 磁 場(chǎng) 磁 通 分 布 和 磁 密 分 布 曲 線 展 開(kāi) 圖a ) 電 樞 磁 場(chǎng) 磁 通 分 布 b ) 磁 通 和 磁 密 分 布 曲 線a ) b )24 直流電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)主磁極的一端磁通增加，另一端磁通減少，使氣隙磁場(chǎng)的分布發(fā)生扭斜，氣隙磁密過(guò)零的地方偏離了幾何中心線，呈現(xiàn)不均勻分布，出現(xiàn)了電樞反應(yīng)。 第三章 直流電機(jī)原理 電刷 N S 勵(lì)磁線圈 電動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)方向 發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)方向 電樞線圈 合成磁場(chǎng) 電動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)方向 n N S 圖 3 1 1 合 成 磁 場(chǎng) 磁 通 分 布 和 磁 密 分 布 曲 線 展 開(kāi) 圖25 三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式 在直流電機(jī)中，由定子勵(lì)磁線圈通電所產(chǎn)生的主磁場(chǎng)稱為勵(lì)磁磁場(chǎng)。不同的勵(lì)磁方式，直流電機(jī)的運(yùn)行特性有很大差異。按勵(lì)磁繞組的供電方式不同，可把直流電機(jī)分成下列四種： 第三章 直流電機(jī)原理 M U Ia If Uf Ia M U I If M U Ia Ia If M U I Ia If1 If2 圖 3 1 2 直 流 電 機(jī) 的 勵(lì) 磁 方 式a ) 他 勵(lì) 式 b ) 并 勵(lì) 式 b ) 串 勵(lì) 式 b ) 復(fù) 勵(lì) 式a ) b ) c ) d )++++UUU U+U f26 第三節(jié) 電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 在直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)，電樞繞組在磁場(chǎng)中切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)電樞繞組中有電流便會(huì)受電磁力的作用。下面討論感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式。 一、電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是指直流電機(jī)電樞上正、負(fù)電刷間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)
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