電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 18:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部分。它包括電樞鐵芯、換向器、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電樞繞組、軸承和風(fēng)扇等。 ① 電樞鐵芯電樞鐵芯是主磁路的一部分，同時(shí)用來嵌放電樞繞組。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，為減小電樞鐵芯中的磁通變化引起的磁滯損耗和渦流損耗，電樞鐵芯用涂有絕緣漆的 mm厚的硅鋼片疊成。電樞鐵芯沖片上沖有放置電樞繞組的電樞槽、軸孔和通風(fēng)口。小型直流電機(jī)的電樞沖片形狀如 圖 。 ② 電樞繞組電樞繞組是用絕緣銅線繞制的線圈按一定規(guī)律放置在電樞鐵芯槽內(nèi)，并與換向器聯(lián)結(jié)。電樞繞組是直流電機(jī)的重要組成部分，電機(jī)工作時(shí)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 32 圖 1—齒； 2—槽； 3—軸向通風(fēng)孔 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 33 ③ 換向器換向器又稱整流子。對(duì)于發(fā)電機(jī)，換向器的作用是把電樞繞組中的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)向外部輸出直流電壓；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，它是把外界供給的直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)槔@組中的交變電流以使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。換向器如 圖 。換向器是由換向片組合而成的，是直流機(jī)的關(guān)鍵部件，也是最薄弱的部分。 換向器采用導(dǎo)電性能好、硬度大、耐磨性能好的紫銅或銅合金制成。換向片的底部做成燕尾形，嵌在含有云母絕緣的 V形鋼環(huán)內(nèi)，拼成圓筒形套在鋼套筒上，相鄰的兩換向片間以 ～ mm厚的云母片作為絕緣，最后用螺紋壓圈壓緊。換向器固定在轉(zhuǎn)軸的一端。換向片靠近電樞繞組的部分與繞組引出線間焊接。 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 34 圖 換向器結(jié)構(gòu) 1—V形套筒； 2—云母片； 3—換向片； 4—聯(lián)結(jié)片 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 35 表征電機(jī)額定運(yùn)行情況的各種數(shù)據(jù)稱為額定值。額定值一般標(biāo)注在電機(jī)的銘牌上，所以又稱為銘牌數(shù)據(jù)。它是正確合理使用電機(jī)的依據(jù)。銘牌數(shù)據(jù)主要包括電機(jī)型號(hào)、額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速和額定勵(lì)磁電流及勵(lì)磁方式等，此外還有電機(jī)的出廠數(shù)據(jù)，如出廠編號(hào)、出廠日期等。 國產(chǎn)電機(jī)型號(hào)一般采用大寫的漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其格式為：第一部分用大寫的拼音表示產(chǎn)品代號(hào)，第二部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)計(jì)序號(hào)，第三部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示機(jī)座代號(hào)，第四部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示電樞鐵芯長度代號(hào)。 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 36 如： Z2 92中的 Z表示一般用途直流電機(jī)； 2表示設(shè)計(jì)序號(hào)，第二次改型設(shè)計(jì)； 9表示機(jī)座代號(hào)； 2表示電樞鐵芯長度代號(hào)。 電機(jī)銘牌上所標(biāo)的數(shù)據(jù)稱為額定數(shù)據(jù)，具體含義如下： 額定功率 PN是指在額定條件下電機(jī)所能供給的功率。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，額定功率是指電動(dòng)機(jī)軸上輸出的最大機(jī)械功率；對(duì)于發(fā)電機(jī)，額定功率是指電刷間輸出的最大電功率。額定功率的單位為 kW。 額定電壓 UN是指額定工作條件下電機(jī)出線端的平均電壓。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，額定電壓是指輸入額定電壓；對(duì)于發(fā)電機(jī)，額定電壓是指輸出額定電壓。額定電壓的單位為 V。 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 37 額定電流 IN是指電機(jī)在額定電壓下，運(yùn)行于額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值。額定電流的單位為 A。 額定功率、額定電壓和額定電流的關(guān)系為： 發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) 額定轉(zhuǎn)速 指對(duì)應(yīng)于額定電流、額定電壓，電機(jī)運(yùn)行于額定功率時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)速的單位為 。 額定勵(lì)磁電流 是指對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速及額定功率時(shí)的勵(lì)磁電流。額定勵(lì)磁電流的單位為 A。 勵(lì)磁方式是指直流電機(jī)的勵(lì)磁線圈與其電樞線圈的聯(lián)結(jié)方式。根據(jù)電樞線圈與勵(lì)磁線圈的聯(lián)結(jié)方式不同，直流電機(jī)勵(lì)磁有并勵(lì)、串勵(lì)、他勵(lì)和復(fù)勵(lì)等方式。 kWIUP NNN 310 ???kWIUP NNNN 310 ??? ?minrfNINn 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 38 在電機(jī)的銘牌上還標(biāo)有其他數(shù)據(jù)，如勵(lì)磁電壓、出廠日期、出廠編號(hào)等。額定值是選用或使用電機(jī)的主要依據(jù)。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的各種數(shù)據(jù)可能與額定值不同，由負(fù)載大小決定。若電機(jī)的電流正好等于額定值，稱為滿載運(yùn)行；若電機(jī)的電流超過額定值，稱為過載運(yùn)行；若比額定值小得多，稱為輕載運(yùn)行。長期輕載運(yùn)行使電機(jī)的容量不能充分利用。故在選擇電機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的要求，盡可能使電機(jī)運(yùn)行在額定值附近。 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 39 由直流電機(jī)的基本工作原理可知，電樞旋轉(zhuǎn)切割氣隙中的磁力線而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電樞電流與氣隙中的磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，因而氣隙磁場(chǎng)是電機(jī)進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的媒介。直流電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)是在主磁極的勵(lì)磁繞組中通以直流電流建立的。所以直流電機(jī)有兩種基本繞組，即勵(lì)磁繞組和電樞繞組。勵(lì)磁繞組和電樞繞組之間的聯(lián)結(jié)方式稱為勵(lì)磁方式。勵(lì)磁方式不同，電機(jī)的運(yùn)行特性有很大的差異。 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四類，如 圖 。 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和磁場(chǎng) 40 圖 （ a） 他勵(lì)； （ b） 并勵(lì)； （ c） 串勵(lì)； （ d）、（ e） 復(fù)勵(lì) 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和磁場(chǎng) 41 (1) 他勵(lì)電機(jī) 他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組分別由兩個(gè)相互獨(dú)立的電源供電，如 圖 （ a） 所示。勵(lì)磁電流 If的大小僅決定于勵(lì)磁電源的電壓和勵(lì)磁回路的電阻，而與電機(jī)的電樞電壓及負(fù)載基本無關(guān)。 (2) 并勵(lì)電機(jī) 并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組并聯(lián)，由同一電源供電，如 圖 （ b） 所示。勵(lì)磁電流一般為額定電流的 5%，要產(chǎn)生足夠大的磁通需要有較多的匝數(shù)，所以并勵(lì)繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線較細(xì)。并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)一般用于恒壓系統(tǒng)。中小型直流電動(dòng)機(jī)多為并勵(lì)式。 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和磁場(chǎng) 42 (3) 串勵(lì)電機(jī) 串勵(lì)式直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，如 圖 （ c） 所示。勵(lì)磁電流與電樞電流相同，數(shù)值較大，因此，串勵(lì)繞組匝數(shù)很少，導(dǎo)線較粗。串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)具有很大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但其機(jī)械特性很軟，且空載時(shí)有極高的轉(zhuǎn)速。串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)不準(zhǔn)空載或輕載運(yùn)行。串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)常用于要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很大且轉(zhuǎn)速允許有較大變化的負(fù)載等。 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和磁場(chǎng) 43 (4) 復(fù)勵(lì)電機(jī) 復(fù)勵(lì)電機(jī)的主磁極由兩個(gè)勵(lì)磁繞組組成 :一
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