电力机车电机1-1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电力机车电机,机车部 马 光,1,第一章 直流电机基本知识,第一节 直流电机基本工作原理,本节重点：,1、直流发电机工作原理,2、直流电动机工作原理,3、直流电机的可逆性,2,基本知识,一、直流电机的模型结构,1、什么是电机,如图,电机是机械能和电能相互转化的装置。,2、结构,如图,一台直流电机的简单模型结构：N、S为固定不动的两个磁极，其间装有一个可以转动的、铁质线圈abcd（称为电枢绕组），线圈首末两端分别连接到两个弧形铜片（称为换向片）上。在外部安装有两个固定不动的铜片AB（电刷），与换向片滑动接触。,3,基本知识,二、直流发电机的工作原理,1、感应电动势的产生,动画演示,当直流发电机的线圈在原动机拖动时，线圈的有效边ab和cd段切割磁力线，从而产生了感应电动势e。用右手定则判断，电流的方向是dcba，若接通外电路，电流从换向片1,A,负载,B,换向片2.电流从电刷A流出具有正极性，而从电刷B流入具有负极性。,4,当线圈转过90时，线圈的有效边ab和cd转到磁极的几何中心线上，此处磁密为0，故这一瞬时感应电动势为0。,5,当线圈转过180时，内部电路电流方向abcd，但因电刷A、B始终与换向片接触，故极性不变。,6,基本知识,2、,感应电动势,的计算,根据,电磁感应,定律，每根导体产生的感应电动势：,e=B L v,公式中 B-导体所在位置的磁通密度（T）,L-导体切割磁力线的有效长度（m）,v-导体切割磁力线的线速度（m/s）,7,基本知识,3、直流发电机产生的电磁转矩,当直流发电机的电刷连段获得直流感应电动势后，若接上负载，便有一电流流过线圈，电流与电动势e的方向相反。同时，载流导体在磁场中必产生一电磁里f，其方向用左手定则确定。电磁力对转轴形成一定的转矩T，T与电枢旋转的方向相反，起到了阻碍作用，故称为：阻转矩。直流电机要维持发电状态，原动机就必须输入机械能克服电磁转矩T，以实现将机械能转换成电能。,8,基本知识,三、直流电动机原理,直流电动机的结构与直流发电机相同，不同的是电刷外接一个直流电源。,动画演示,9,基本知识,根据,电磁力,定律，载流导体ab、cd都将受到,电磁力,f,的作用，其大小为：,f= B L i,f -电磁力大小,B-导体所在位置的磁通密度（T）,L-导体切割磁力线的有效长度（m）,i -导体中流过的电流（A）,10,基本知识,四、直流电机的可逆性：,一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。如果用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。,11,习 题,1、简述直流电机的可逆性,2、试说明电磁感应定律和电磁力定律,3、默写感应电动势公式、默写电磁力公式,12,小 结,1、直流发电机工作原理,2、直流电动机工作原理,3、直流电机的可逆性,4、电磁感应定律、电磁力定律及其公式,13,谢 谢,2010-1,石家庄铁路运输学校,14,