《電機(jī)控制與調(diào)速技術(shù)第一章》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電機(jī)控制與調(diào)速技術(shù)第一章（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第1章 直流電機(jī),第1章 直流電機(jī),素質(zhì)目標(biāo)：,了解直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，掌握直流電機(jī)的工作原理。,理解直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，掌握直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速的方法和特點(diǎn)。,能進(jìn)行直流電動(dòng)機(jī)的拆裝和接線，能正確運(yùn)用直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速方法,第1章 直流電機(jī),1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),1.1.1 直流發(fā)電機(jī)工作原理,由圖說(shuō)明發(fā)電機(jī)主磁極，電樞、換相片、電刷的作用和相對(duì)位置和工作過(guò)程。,當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，每條邊上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：,e=Blv,式中：,B導(dǎo)體所在處的磁

2、密，單位：韋伯/米2,l導(dǎo)體ab或cd的長(zhǎng)度，單位：米（m）,v導(dǎo)體ab或cd與磁密B之間的相對(duì)線速 度，單位：(m)/s。,圖1-1 直流發(fā)電機(jī)的物理模型,第1章 直流電機(jī),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,可由右手定則確定.在圖1-1所示的瞬間,電樞線圈中,導(dǎo)體ab、cd的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向分別由b指向a和由d指向c這時(shí)電刷呈高電位，電刷呈低電位當(dāng)電樞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)180,時(shí)，電樞線圈導(dǎo)體cd位于極下，ab位于極下，各導(dǎo)體中電動(dòng)勢(shì)都分別改變了方向，即導(dǎo)體ab、cd的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向分別為a指向b和c指向d。但是，由于換向片是隨線圈一起旋轉(zhuǎn)的，電刷是固定不動(dòng)的，本來(lái)與電刷所接觸的那個(gè)換向片，在電樞旋轉(zhuǎn)了180以

3、后，卻與電刷接觸了，本來(lái)與電刷接觸的換向片和電刷接觸了。顯然這時(shí)電刷仍呈高電位，電刷仍呈低電位。由以上分析可知，電刷接觸的總是位于極下的導(dǎo)體，電刷接觸的總是位于極下的導(dǎo)體。電刷總是呈高電位（正極性），電刷總是呈低電位（負(fù)極性）。,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),第1章 直流電機(jī),1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),這樣在電刷、間可獲得直流電動(dòng)勢(shì)。實(shí)際的直流發(fā)電機(jī)電樞上不止一個(gè)線圈，而是根據(jù)需要有許多線圈分布在電樞鐵芯上，相應(yīng)地有許多換向片和線圈相連，這些線圈按一定規(guī)律連接起來(lái)構(gòu)成電樞繞組。,結(jié)論：,電樞繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是交變的，經(jīng)過(guò)換向器的機(jī)械整流，變成電刷兩端輸出的直流電動(dòng)勢(shì)。所以，換

4、向器在直流發(fā)電機(jī)中的作用是把電樞繞組中的交流電動(dòng)勢(shì)變換為電刷的直流電動(dòng)勢(shì)。,第1章 直流電機(jī),1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),1.1.1 直流電動(dòng)機(jī)工作原理,圖1-2是一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的物理模型與發(fā)電機(jī)物理模型不同的是:,線圈不由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng);電刷A、B接到直流電源上。當(dāng)電刷A、B接上直流電源后，直流電流便通過(guò)電刷、換向片流過(guò)線圈。,圖1-2 直流電動(dòng)機(jī)的物理模型,第1章 直流電機(jī),1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),由電磁力定律可知，載流導(dǎo)體上所受的磁力f為,f=Bi,牛頓（N,）,式中。i-導(dǎo)體ab、cd中的電流，單位A。,導(dǎo)體的受力方向可由左手定則確定。,對(duì)直流電動(dòng)機(jī)而言，在電刷A，B間

5、加的是直流電源，而電樞線圈里的電流方向是交變的，但產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩卻是單方向的，這也是由于有換向器的緣故。在這里換向器的作用是，把外加的直流電流變?yōu)殡姌芯€圈里的交變電流，從而產(chǎn)生恒定方向轉(zhuǎn)動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩。,第1章 直流電機(jī),1.1.3 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖：,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),第1章 直流電機(jī),1、定子,定子包括主磁極，換向極、機(jī)座，端蓋和電刷裝置等。,1）主磁極,產(chǎn)生主磁極磁通。包括鐵心和繞組。鐵心用11.5mm的低碳鋼疊壓而成，安裝如圖。,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),第1章 直流電機(jī),2）換相極,容量在1kw以上的直流電機(jī)，在相鄰兩主磁極之間要裝上換向極，又叫附加

6、極，其作用是為了改善直流電機(jī)的換向。,對(duì)換向性能要求較高的電機(jī)，其鐵心和主磁極鐵心一樣，也采用11.5mm厚的鋼片疊壓而成。換向極繞組套在換向極鐵芯上。由于換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)，故其上流過(guò)的電流較大，固此，換向極繞組的導(dǎo)線截面積較大，匝數(shù)較少。換向極的數(shù)目一般與主磁極的數(shù)目相等。,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),第1章 直流電機(jī),3）機(jī)座,作用有兩個(gè)：一是機(jī)座的主體作為直流電機(jī)磁路的一部分，這部分稱為磁軛。二是用來(lái)固定主磁極，換向極和端蓋，并借底座把電機(jī)固定在基礎(chǔ)上。為保證機(jī)座有良好的導(dǎo)磁性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度，所以機(jī)座一般用鑄鋼鑄造或用厚鋼板焊接而成。,4）,電刷裝置,電刷裝置的作用是

7、可以把電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的電流引到靜止的電路，或者反過(guò)來(lái)把靜止電路里的電流引入到旋轉(zhuǎn)的電路里。,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),第1章 直流電機(jī),2、轉(zhuǎn)子,如圖：,作用：在主磁場(chǎng)的作用下，感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)和電流，并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、風(fēng)扇、轉(zhuǎn)軸等。,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),第1章 直流電機(jī),電樞鐵芯是直流電機(jī)主磁路的一部分。圖為電樞鐵芯沖片。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，鐵芯處在定子磁場(chǎng)中的位置發(fā)生變化，故鐵芯中的磁通方向發(fā)生改變，為交變磁場(chǎng)。該交變磁場(chǎng)會(huì)在電樞鐵芯中產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以電樞鐵芯通常用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片疊裝而成，以減少渦流和磁滯損耗。,2）電樞繞組,電樞繞組的作用是在定子磁場(chǎng)作用下，以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和通過(guò)電流產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),第1章 直流電機(jī),3）換向器,換向器的作用：對(duì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，是將電樞組中感應(yīng)的交流電動(dòng)勢(shì)變換成電刷間的直流電動(dòng)勢(shì)；而對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，則是將電源輸入的直流電流變換為電樞繞組內(nèi)的交變電流，以便產(chǎn)生恒定方向的電磁轉(zhuǎn)矩。,換向器安裝于轉(zhuǎn)軸的一端，它由許多換向片組成，每?jī)蓚€(gè)相鄰的換向片之間用云母片絕緣。換向片的片數(shù)與電樞繞組的元件數(shù)相同,。,1.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),