電機(jī)的基礎(chǔ)理論與制造工藝培訓(xùn)-文庫(kù)吧
2024-10-24 04:12 本頁(yè)面
【正文】 ”。,磁疇（磁化前）,磁疇（磁化后）,在外磁場(chǎng)的作用下，磁疇順著外磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)向，排列整齊，顯示出磁性。,?,磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場(chǎng)不會(huì)隨著外磁場(chǎng)的增強(qiáng)而無(wú)限的增強(qiáng)。,3.2.2 磁飽和性,BJ 磁場(chǎng)內(nèi)磁性物質(zhì)的磁化磁場(chǎng) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線；,B0 磁場(chǎng)內(nèi)不存在磁性物質(zhì)時(shí)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度直線；,B BJ曲線和B0直線的縱坐標(biāo)相 加即磁場(chǎng)的 BH 磁化曲線。,B0,BJ,B,?,a,?,b,磁化曲線,當(dāng)外磁場(chǎng)增大到一定程度時(shí)，磁性物質(zhì)磁疇的磁場(chǎng)方向全部都轉(zhuǎn)向與外部磁場(chǎng)方向一致，磁化磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度將趨向某一定值，如圖。,?,3.2.磁滯性,磁性材料在交變磁場(chǎng)中反復(fù)磁化，其BH關(guān)系曲線是一條回形閉合曲線，稱為磁滯回線。,磁性材料中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化總是滯后于外磁場(chǎng)變化的性質(zhì)。,磁滯回線,?,?,?,?,Br,Hc,剩磁感應(yīng)強(qiáng)度Br (剩磁) ： 當(dāng)線圈中電流減小到零(H=0)時(shí)，鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。,例如: 永久磁鐵的磁性就是由剩磁產(chǎn)生的；自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的磁極，為了使電壓能建立，也必須具有剩磁。,?,幾種常見(jiàn)磁性物質(zhì)的磁化曲線,?,按磁性物質(zhì)的磁性能，磁性材料分為三種類型：,常用的幾種硬磁材料,?,4.1 磁滯損耗（pch）,由磁滯性所產(chǎn)生的能量損耗稱為磁滯損耗(?Pch ) 。,磁滯損耗的大?。?單位體積內(nèi)的磁滯損耗正比與磁滯回線的面積和磁場(chǎng)交變的頻率 f。,磁滯損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。,減少磁滯損耗的措施： 選用磁滯回線狹小的磁性材料制作鐵心。變壓器和電機(jī)中使用的硅鋼等材料的磁滯損耗較低。,選擇適當(dāng)?shù)拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度值以減小鐵心飽和程度。,四、鐵心損耗pFe,?,4.2. 渦流損耗（pwh）,渦流損耗: 由渦流所產(chǎn)生的功率損耗。,渦流：交變磁通在鐵心內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，稱為渦流。渦流在垂直于磁通的平面內(nèi)環(huán)流。,渦流損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。,減少渦流損耗措施：,提高鐵心的電阻率。鐵心用彼此絕緣的鋼片疊成，把渦流限制在較小的截面內(nèi)。,?,?,4.3. 鐵耗pFe：鐵心中的鐵耗等于磁滯損耗和渦流損耗之和。,?,電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)以及分類,一、電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),?,二、電機(jī)的分類,1 按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。,2 電動(dòng)機(jī)按用途劃分：驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。,3 電機(jī)按磁場(chǎng)產(chǎn)生的原理劃分：,?,電機(jī)工作原理,自 然 界 的 運(yùn) 動(dòng) 都 是 趨 向 相 對(duì) 穩(wěn) 定 的。,?,一、直流電動(dòng)機(jī),注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，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。,工作原理：上下兩片電刷靜止不動(dòng)，電壓加在電刷上，電流總是從正極性的上電刷流入，經(jīng)過(guò)換向片，到達(dá)處于N極下的導(dǎo)體；再經(jīng)S極下的導(dǎo)體，由負(fù)極性的下電刷流出；故當(dāng)導(dǎo)體輪流交替處于N極和S極下時(shí)，導(dǎo)體中的電流將隨其所處磁極的改變而同時(shí)改變其方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩保持不變。,電磁轉(zhuǎn)矩為：,為了減少電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，實(shí)際電樞繞組由許多線圈串聯(lián)而成,?,1.1 轉(zhuǎn)子（又稱電樞） 由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。,1.2 定子,定子的分類：,永磁式：由永久磁鐵做成。 勵(lì)磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中 通過(guò)直流電，形成電磁鐵。,勵(lì)磁的定義：磁極上的線圈通以直流電 產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。,?,根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的 直流電機(jī)又可細(xì)分為：,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開(kāi)。,并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。,串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。,復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在 同一電源上。,?,1.3 直流電機(jī)的特點(diǎn),（1）與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。 （2）調(diào)速性能好:調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。 （3）起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動(dòng)、停車(chē)。 （4）易于控制。,（1）軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車(chē)、無(wú)軌電車(chē)、中大型龍門(mén)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(chē)、拖拉機(jī)等。 （3）家庭：電動(dòng)縫紉機(jī)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)玩具,1.4 直流電機(jī)的應(yīng)用,?,2.1 單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī),二、感應(yīng)電動(dòng)機(jī),2.1.1 結(jié)構(gòu)： 鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成。 槽內(nèi)嵌裝兩套空間互隔90176。電角度的主繞組（也稱運(yùn)行繞組）和輔繞組（也稱起動(dòng)繞組成副繞組）。 主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開(kāi)關(guān)S或起動(dòng)電容、運(yùn)行電容等之后，再接入電源。 轉(zhuǎn)子為籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條短路成鼠籠型。,?,2.1.2單相電機(jī)工作原理,圖2 接線圖 圖3 原理圖 如圖3所示，電路中加入電容，使兩繞組電流相位差約為90176。，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這時(shí)電機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條就會(huì)切割磁力線從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，導(dǎo)條中有電流通過(guò)，導(dǎo)體與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁力，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，持續(xù)供電，電機(jī)就按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。,由于單相繞組產(chǎn)生的是脈振磁場(chǎng)，當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)增加時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,?,2.2 三相感應(yīng)電機(jī),三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu)）。,工作原理,（1） 接通三相交流電源時(shí)，三相定子繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢(shì)（定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)）并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 （2） 該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流。 （3
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