3.2 直流电动机电磁转矩和电枢电动势（课件）-《电机与电气控制技术》同步精品课堂（机工版·第2版）

《电机与电气控制技术》（第2版）机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第三章 直流电动机 第二节 直流电动机电磁转矩和电枢电动势 （第11课时） 知识目标 掌握直流电动机电磁转矩和电枢电动势相关知识。 能力目标 通过学习直流电动机电磁转矩和电枢电动势；掌握电磁转矩的计算公式和电枢电动势的计算公式等内容。 情感目标 通过学习直流电动机电磁转矩和电枢电动势等知识，激发同学们探究电动机的工作原理，以便同学们的能够更好地应用直流电动机。 三维目标 第一章 绪论 导入情景 01 第二节 直流电动机电磁转矩和电枢电动势 导入情景 01 直流电动机是在电枢绕组中通入直流电流，并与电机磁场相互作用产生电磁力，形成电磁转矩，使电动机旋转。而电枢转动时，电枢绕组导体不断切割磁力线，在电枢绕组中产生感应电动势。 新知学习 02 额定转矩是电动机在额定电压下的维持连续运转而不至于烧坏的最大输出机械转矩。电磁转矩＝负载转矩＋空载转矩。如果忽略空载转矩；电磁转矩＝负载转矩。电磁转矩的方向与负载转矩的方向相反；当两者大小一致时，电动机转速恒定。当电枢绕组中有电枢电流流过时，通电的电枢绕组在磁场中将受到电磁力，该力与电机电枢铁心半径之积称为电磁转矩。 一、电磁转矩 新知学习 02 直流电动机的电磁转矩 T的大小可表示为 一、电磁转矩 式中 CT——与电机结构有关的常数； Φ ——每极磁通 (Wb)； Ia ——电枢电流(A)； T ——电磁转矩(N·m)。 （3-1） 新知学习 02 由式(3-1)可知，直流电动机的电磁转矩T与每极磁通Φ和电枢电流Ia的乘积成正比。电磁转矩的方向由 Φ和Ia的方向决定。 新知学习 02 直流电动机的转矩T与转速n及轴上输出功率P的关系式为 式中 P——电动机轴上输出功率(kw)； n——电动机转速 (r/min); T一电动机电磁转矩(N·m)。 新知学习 02 例：一台四极他励直流电动机，单波绕组，转矩常数CT= 122，额定运行时电枢电流Ia= 98A，气隙每极磁通Φ= 5.2×10-3Wb，求额定电磁转矩。 解： 额定电磁转矩 T=CTΦIa =122×5.2×10-3× 98=62.17(N·m) 例题 小试牛刀 02 练习： 直流电动机的电磁转矩 公式T=CTΦIa中CT、Φ、Ia的含义是什么： 答： CT——与电机结构有关的常数； Φ ——每极磁通 (Wb)； Ia ——电枢电流(A)； T ——电磁转矩(N·m)。 新知学习 02 二、电枢电动势 新知学习 02 当电枢转动时，电枢绕组中的导体在不断切割磁力线，因此导体中将产生感应电动势，其大小为E=Blv，其方向由右手定则确定，如图3-9 所示。 新知学习 02 图3-9 中电动势的方向与电枢电流的方向相反，因而称为反电动势。对于给定的直流电动机，磁感应强度 B 与每极磁通少成正比，导体的运动速度”与电枢的转速 n成正比，而导体的有效长度和绕组匝数都是常数。 新知学习 02 直流电动机两电刷间总的电枢电动势的大小为 Ea=CeΦn 式中 Ce——与电机结构有关的另一常数； Φ ——每极磁通 (Wb)； n ——电机转速(r/min)； Ea ——电枢电动势(V)。 新知学习 02 由此可知，直流电动机在旋转时，电枢电动势Ea的大小与每极磁通Φ和电动机转速n的乘积成正比，它的方向与电枢电流相反，在电路中起着限制电流的作用。 小试牛刀 02 1.单相异步电动机结构简单、使用方便、运行可靠等，广泛应用于家用电器、医疗器械、自动控制系统及小型电气设备中。 2.单相罩极电动机结构简单，制造方便，但起动转矩小，且不能实现正反转，常用于小型电风扇上。 （ √ ） 3.与同容量的三相异步电动机相比，单相异步电动机体积较小，运行性能较好。 （ × ） 练习： 课堂小结 03 一、电磁转矩 二、电枢电动势 第三章 第二节 直流电动机电磁转矩和电枢电动势 作业布置 04 一、单项选择题 1. 电磁转矩的方向由每极磁通和( )的方向决定。 A. 电压 B. 电枢电流 C. 电阻 D.电能 【答案】B