[工學(xué)]機(jī)電傳動(dòng)第三章(已修改)
2025-01-31 11:25 本頁(yè)面
【正文】 第三章 直流電機(jī)的工作原理及特性 重點(diǎn)掌握： ?了解直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理； ?掌握直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性； ?掌握直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 、 調(diào)速和制動(dòng)等各種特性； ?掌握實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 、 調(diào)速和制動(dòng)的各種方法以及它們的使用場(chǎng)所 。 直流電機(jī) 交流電機(jī) ?直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩大，在較大的范圍內(nèi)能進(jìn)行速度平滑調(diào)節(jié)，且控制簡(jiǎn)便。由于直流電機(jī)具有換向器和電刷，給運(yùn)行帶來(lái)了麻煩。 ?交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)：交流電傳輸方便，交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜且能在高速度惡劣條件下工作。交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速性能（如調(diào)速范圍，調(diào)速精度，平滑性，過載能力等）指標(biāo)都不及直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)。 第三章 直流電機(jī)的工作原理及特性 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 軸承及端蓋 機(jī)座 主磁極 電樞繞組 風(fēng)扇 換向器 電樞鐵芯 勵(lì)磁繞組 電刷裝置 軸 組成 :定子 、 轉(zhuǎn)子 、 換向器 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 剖面圖： 1 電樞； 2主磁極； 3勵(lì)磁繞組； 4換向極； 5換向極繞組； 6機(jī)座 電樞鐵心及鋼片 換向器： 1 套筒； 2云母環(huán) 3換向片； 4 連接片 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 基本的工作原理 直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為電機(jī)具有一對(duì)主磁極，電樞繞組只是一個(gè)線圈，線圈兩端分別聯(lián)在兩個(gè)換向片上，換向片上壓著電刷 A和 B。 1— 主磁極 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 2— 電樞繞組 4— 電刷 3— 換向片 ?發(fā)電機(jī)原理： 將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能 。 （ 右手定理 ） ?電動(dòng)機(jī)原理 ：將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能 。 (左手定理 ) 換向器作用 ： ?電刷固定不動(dòng) ， 換向片與電樞繞組一起旋轉(zhuǎn) ， ?對(duì)發(fā)電機(jī)而言是將電樞繞組內(nèi)感應(yīng)的交流電勢(shì)轉(zhuǎn)換成電刷間的直流電勢(shì) 。 ?對(duì)電動(dòng)機(jī)而言 ， 將直流電流轉(zhuǎn)換為的交變電流 ， 保持恒定的電磁轉(zhuǎn)矩 。 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 基本的工作原理 電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 ? 電動(dòng)勢(shì) E 兩電刷間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) : nKE e??式中： E—— 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （ V） ； Φ —— 對(duì)磁極的磁通 （ Wb） ； n—— 電樞轉(zhuǎn)速 （ r/min） ； Ke—— 與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) 。 直流發(fā)電機(jī)中，電動(dòng)勢(shì)的方向總是與電流的方向相同，被稱為電源電動(dòng)勢(shì)。 直流電動(dòng)機(jī)中，電動(dòng)勢(shì)的方向總是與電流的方向相反，被稱為反電動(dòng)勢(shì)。 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 ?電磁轉(zhuǎn)矩 TM 電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩： amM IKT ??式中： TM—— 電磁轉(zhuǎn)矩 （ Nm） ； Φ —— 對(duì)磁極的磁通 （ Wb） ； Ia—— 電樞電流 （ A） ； Km—— 與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) ， Km= Ke 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 運(yùn)行方式 E與 I的方向 E的作用 TM的性質(zhì) 轉(zhuǎn)矩關(guān)系 發(fā)電機(jī) 相同 電源電動(dòng)勢(shì) 阻轉(zhuǎn)矩 T1=TM+ T0 電動(dòng)機(jī) 相反 反電動(dòng)勢(shì) 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 TM= TL+ T0 發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 是阻轉(zhuǎn)矩，在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 T1必須與發(fā)電機(jī)的 電磁轉(zhuǎn)矩 TM及空載損耗轉(zhuǎn)矩 T0相平衡。 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 TM必須與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL及 空載損耗轉(zhuǎn)矩 T0相平衡。 電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 直流電動(dòng)機(jī)的分類 直流電動(dòng)機(jī)按定子勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁方式不同可分為四類： 3． 1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 他勵(lì) 并勵(lì) 串勵(lì) 復(fù)勵(lì) G G G G 電 動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍很寬，多用于主機(jī)拖動(dòng)中 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)節(jié)范圍大 負(fù)載在較大范圍內(nèi)變化的和要求有較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的設(shè)備中 兼有串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的
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