马昕教授电力拖动与运动控制2直流电动机.pptx

第一章 直流电动机马　昕北京化工大学计算机模拟与系统安全工程研究中心教育部化工安全工程研究中心国家安全生产监督管理总局危险化学品生产系统故障预防及监控基础实验室北京化工大学信息科学与技术学院重点内容主要内容1.1 直流电动机的基本工作原理与结构 基本工作原理 直流电动机的结构 直流电动机的铭牌数据1.2 直流电动机的电枢反应 直流电动机的空载磁场 直流电动机的电枢磁场 电枢反应1.3 直流电动机的电枢电动势和电磁转矩 电枢电动势 电磁转矩1.4 直流电动机 直流电动机的励磁方式 他励直流电动机的基本方程式主要内容1.5 电力拖动系统的运动方程式 单轴拖动系统的运动方程式 运动方程式中正、负号的规定 拖动系统的运动状态 他励直流电动机的反转1.6 生产机械的负载转矩特性 恒转矩负载特性 恒功率负载特性 通风机型负载特性1.7 他励直流电动机的机械特性 机械特性方程式 固有机械特性和人为机械特性主要内容1.8 他励直流电动机的启动 直接启动 电枢回路串电阻启动 降低电枢电压启动1.9 他励直流电动机的电气制动 能耗制动 反接制动 回馈制动1.10 他励直流电动机的调速 调速指标 调速方法 直流调速系统使用的可控直流电源主要内容1.1 直流电动机的基本工作原理与结构 基本工作原理 直流电动机的结构 直流电动机的铭牌数据1.2 直流电动机的电枢反应1.3 直流电动机的电枢电动势和电磁转矩1.4 直流电动机1.5 电力拖动系统的运动方程式1.6 生产机械的负载转矩特性1.7 他励直流电动机的机械特性1.8 他励直流电动机的启动1.9 他励直流电动机的电气制动1.10 他励直流电动机的调速第一章　直流电动机一、基本工作原理与结构电动机示意图第一章　直流电动机一、基本工作原理与结构基本工作原理第一章　直流电动机一、基本工作原理与结构第一章　直流电动机一、基本工作原理与结构基本工作原理 N、S：定子磁极 a、b、c、d：转子线圈 首端a和末端d连接到换向器上，通过电刷连接外电路 工作原理： 电枢线圈通入直流电流，导体在定子磁场中受电磁力作用，产生电磁转矩，线圈在此转矩作用下旋转 虽然导体中流通的电流为交变的，但是电磁转矩方向不变第一章　直流电动机一、基本工作原理与结构基本结构第一章　直流电动机1. 风扇2. 机座3. 电枢4. 主磁极5. 刷架6. 换向器7. 接线板8. 出线盒9. 换向极10. 端盖直流电动机的结构图一、基本工作原理与结构基本结构第一章　直流电动机一、基本工作原理与结构第一章　直流电动机一、基本工作原理与结构第一章　直流电动机定子部分机座（磁轭）：固定部件，形成电机磁路主磁极：产生气隙磁场，由主磁极铁心和主磁极绕组（励 磁绕组）组成换向极：改善换向，由换向极铁心和换向极绕组组成电刷装置：与换向器配合，将电枢绕组电路和外电路连接， 并将电枢绕组中的交流量转变成电刷端的直流量主磁极示意图换向极示意图电刷装置示意图第一章　直流电动机转子部分电枢铁心：形成电机磁路，安放电枢绕组电枢绕组：直流电动机的主要组成部分，产生感应电动势换向器：改善换向电枢铁心示意图换向器示意图第一章　直流电动机直流电动机的铭牌数据第一章　直流电动机直流电动机的铭牌数据额定运行情况：根据电机的设计和试验数据，按照国家标准规定的电机的正常运行状态和条件额定值（铭牌数据）：表征电机额定运行情况的各种数据第一章　直流电动机主要内容1.1 直流电动机的基本工作原理与结构1.2 直流电动机的电枢反应 直流电动机的空载磁场 直流电动机的电枢磁场 电枢反应1.3 直流电动机的电枢电动势和电磁转矩1.4 直流电动机1.5 电力拖动系统的运动方程式1.6 生产机械的负载转矩特性1.7 他励直流电动机的机械特性1.8 他励直流电动机的启动1.9 他励直流电动机的电气制动1.10 他励直流电动机的调速第一章　直流电动机二、直流电动机的电枢反应直流电动机的磁场是由主磁极产生的励磁磁场和电枢绕组电流产生的电枢磁场合成的一个合成磁场直流电动机的运行特性在很大程度上取决于该磁场特性第一章　直流电动机1. 直流电动机的空载磁场空载：电动机轴上不带机械负载运行此时，电枢电流等于零或近似等于零空载磁场可以认为仅仅是励磁电流通过励磁绕组产生的励磁磁通所建立第一章　直流电动机直流电动机 空载时磁场分布1. 极靴2. 极身3. 定子磁轭4. 励磁线圈5. 气隙6. 电枢齿7. 电枢磁轭动画演示1. 直流电动机的空载磁场第一章　直流电动机1. 直流电动机的空载磁场励磁磁通可以分为两大类：主磁通：同时交链励磁绕组和电枢绕组，占绝大多数漏磁通：不进入电枢绕组，经过气隙直接进入临近的磁极 或磁轭，小部分主磁通是直流电动机进行电磁感应和能量转换所必需的， 漏磁通只能使直流电动机效率降低主磁场在电机中的