直流电动机的原理、特性与分类

2.1 直 流 电 动 机 2.1.1 直 流 电 动 机 工 作 原 理直 流 电 机 电 动 机 ： 电 能 机 械 能发 电 机 ： 机 械 能 电 能 一 直 流 电 机 的 基 本 组 成磁 极 电 刷 换 向 器电 枢 电 枢 铁 心电 枢 线 圈 二 直 流 电 机 的 基 本 原 理 将 直 流 电 源 通 过 电 刷 接 通 电 枢 绕 组 ， 使 电枢 导 体 有 电 流 流 过 电 机 内 部 有 磁 场 存 在载 流 的 转 子 （ 即 电 枢 ） 导 体 将 受 到 电 磁 力 的 作 用 ： F = BIL （ 左 手 定 则 ） 所 有 导 体 产 生 的 电 磁 力 作 用 于 转 子 ， 产 生旋 转 力 偶 ， 使 转 子 旋 转通 过 换 向 器 的 换 向 作 用 ， 使 转 子 受 到 旋 转力 偶 方 向 维 持 一 致 ， 产 生 连 续 旋 转二 直 流 电 机 的 基 本 原 理 三 实 际 的 直 流 电 机转 子 （ 电 枢 ） ： 转 轴 、 电 枢 铁 心 、 绕 组 、 换 向 器 、 风 扇定 子 ： 机 座 、 主 磁 极 、 换 向 极 、 端 盖 、 轴 承 、 电 刷 三 实 际 的 直 流 电 机 实 际 的 直 流 电动 机 ， 电 枢 圆 周 上均 匀 地 嵌 放 许 多 线圈 ， 相 应 地 换 向 器由 许 多 换 向 片 组 成 ，使 电 枢 线 圈 所 产 生的 总 的 电 磁 转 矩 足够 大 并 且 比 较 均 匀 ，电 动 机 的 转 速 也 就比 较 均 匀 。 三 实 际 的 直 流 电 机 (1)主 磁 极 (2) 换 向 极 主 磁 极 和 换 向 极 机 座 （ 3） 电 刷 装 置 2.转 子 电 枢 ：转 轴电 枢 铁 心绕 组换 向 器风 扇 (1)电 枢 铁 心 (2)电 枢 绕 组 (3)换 向 器 额定功率 PN 指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率。以 “W” 为量纲单位。若大于 1kW 或 1MW 时,则用 kW 或 MW 表示。（输入/输出？） 额定电压 UN 指额定状态下电枢出线端的电压，以 V 为量纲单位。 额定电流 IN 电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以 A 为 量纲单位。 额定转速 nN 指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为量纲单位。 额定励磁电流 I f 指电机在额定状态时的励磁电流值。 四 直 流 电 机 的 额 定 值 铭 牌 数 据 问 题 ： 一 套 机 电 传 动 系 统 ， 传 动 比 3： 1， 传 动 效率 80%， 要 求 输 出 功 率 20kw， 转 速 1000r/min（ rpm） ， 选 择 合 适 型 号 的 电 机 。四 直 流 电 机 的 额 定 值 铭 牌 数 据电机转速n=输出转速X传动比=3000rpm电机输出功率=传动输入功率= 传动输出功率/传动效率=25kW因而选30kW，3000rpm的电机 l直 流 发 电 机 的 电 势 波 形 较 好 ， 对 电 磁 干 扰 的影 响 小 。l直 流 电 动 机 的 调 速 范 围 宽 广 ， 调 速 特 性 平 滑 。l直 流 电 动 机 过 载 能 力 较 强 ， 启 动 和 制 动 转 矩较 大 。l由 于 存 在 换 向 器 ， 其 制 造 复 杂 ， 价 格 较 高 。五 直 流 电 机 的 优 缺 点 2.1.2 直 流 电 动 机 的 运 行 特 性 与 分 类 一 . 稳 态 运 行 方 程 （ 了 解 ）二 . 直 流 电 机 的 工 作 特 性定 义 ： 一 定 条 件 下 转 速 、 力 矩 、 效 率 与 功 率 之 间 的关 系 曲 线 ： 他 励 直 流 电 机 并 励 直 流 电 机 串 励 直 流 电 机 复 励 直 流 电 机三 直 流 电 机 的 分 类 励 磁 绕 组 由 其 他 来 源 提 供 与 电 枢 绕 组 没 有 电 的 联 系 If只 有 额 定 电 流 的 5%以 内1 他 励 直 流 电 机 u励 磁 绕 组 与 电 枢 绕 组 并 联u励 磁 电 压 =电 枢 端 电 压u If只 有 额 定 电 流 的 5%以 内2 并 励 直 流 电 机 励 磁 绕 组 与 电 枢 绕 组 串 联 励 磁 电 流 =电 枢 电 流 =大3 串 励 直 流 电 机 有 2个 励 磁 绕 组 1个 与 电 枢 绕 组 并 联 并 励 绕 组 1个 与 电 枢 绕 组 串 联 串 励 绕 组4 串 励 直 流 电 机 问 题 ： 永 磁 电 机 属 于 哪 一 类 直 流 电 机 ？三 直 流 电 机 的 分 类 永 磁 电 机 属 于 他 励 直 流 电 机 ， 因 为 励磁 与 电 枢 电 源 无 关 直 流 电 机 举 例 （ 中 大 电 机 ） 举 例 （ 中 大 电 机 ）