第一章 直流电机（课件）- 《电机与控制技术》同步教学（西南交大·2017）

12/5/2023 8:56 PM 第一章 直流电机 第一节 直流电机的基本原理与基本结构 第二节 直流电动机电枢绕组的感应电动势和电磁转矩 第三节 他励电动机的运行原理与机械特性 第四节 他励直流电机的起动和制动 第五节 他励直流电动机的调速 电机与电气控制技术 第一章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 作者：许翏 12/5/2023 8:56 PM 第一节 直流电机的基本原理与基本结构 一、直流电机的工作原理 （一）直流发电机工作原理 电机与电气控制技术 第一章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 作者：许翏 3 直流发电机工作原理 直流发电机是根据导体在磁场中作切割运动就会产生感生电动势这一基本的电磁理论而制成的。 电气控制与PLC应用 第七章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 电机与电气控制技术 第一章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 作者：许翏 4 直流发电机工作原理 原动机拖动转子逆时针方向旋转，在线圈abcd中就有感生电动势产生，根据电磁感应定律可知，导体ab和cd中主生的感生电动势e相等。感生电动势的方向由右手定则确定，线圈中的感生电动势是导体ab和cd感应电势之和。电动势的方向是由低电位指向高电位。d点应为低电位，a点应为高电位，相应电刷A端为高电位，为输出电源的正极，电刷B端为低电位，为输出电压为负极。 线圈在外力作用下连续不断地旋转，所以导体ab和cd在不同一极下感应的电动势方向也随之变化，因此线圈中产生的感生电动势是交变通过换向片和电刷的配合，使N极下的导体始终与电刷的A相连，S极下的导体始终与B相连，从而就可在电刷间获得一个极性不变的直流电动势。 电气控制与PLC应用 第七章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 电机与电气控制技术 第一章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 作者：许翏 12/5/2023 8:56 PM （二）直流电机工作原理 电机与电气控制技术 第一章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 作者：许翏 5 6 直流电机的工作原理是基于电磁感应定律和电磁力定律的。 直流电动机是根据载流导体在磁场中受力这一基本原理工作的。 直流发电机则是根据切割磁场的导体会产生感生电势这一基本理论工作的。 电机与电气控制技术 7 首先要在励磁绕组上通入直流励磁电流，产生所需要的磁场, 再通过电刷和换向器向电枢绕组通入直流电流，提供电能, 于是电枢电流在磁场的作用下产生电磁转矩，驱动电动机转动。 直流电机原理分析 电机与电气控制技术 8 在电刷A和B之间加上一直流电压时，则在绕组元件中就有一个直流电流产生，其方向是：由a到b，根据基本的电磁力定律可知，通有电流的导件ab和cd在磁场中会受到电磁力的作用。其大小为： f =Bx L I 直流电动机原理分析 电机与电气控制技术 9 f—电磁力，单位是牛顿（N） Bx—导件所在位置的磁感应强度，单位是特斯拉（T） l—导件ab和cd的有效长度，单位是米（m） I—导件中流过的电流，单位是安培（A） 直流电动机原理分析 电机与电气控制技术 10 由左手定则可以判断出电枢绕组所受的电磁转矩是逆时针方向的。为了使电动机能沿着一定的方向连续转动，就必须在线圈转动的情况下，保持进入N极下的线圈电流始终是一个方向，而S极下的电流是另一个方向。 直流电动机原理分析 电机与电气控制技术 11 为了保证电机逆时针方向受力实现连续地逆时针方向转动，当导体ab在N极下的时候，电流方向是由a到b，当导体ab转到S极下时，电流就应该由b到a，同样导体cd中和电流也应作相应的改变。这个过程称为换向。 直流电机原理分析 电机与电气控制技术 12/5/2023 8:56 PM 二、直流电机的基本结构 （一） 定子 ：由主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等组成 （二） 电枢部分：由电枢铁心、电枢绕组、换向器 （三） 气隙 电机与电气控制技术 第一章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 作者：许翏 12 12/5/2023 8:56 PM 四、直流电机的铭牌数据和主要系列 （一）直流电机的铭牌数据 1、电机型号 2、额定功率PN 3、额定电压UN 4、额定电流IN 5、额定转速n N 6、电动机额定效率ηN 7、励磁方式 8、额定励磁电压ULN 9、额定励磁电流ILN 10、定额 电机与电气控制技术 第一章 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯