直流电机的磁场-课件(PPT·精·选)

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《直流电机》PPT课件

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TL
n
E
T
Ia
最后达到新的平衡点。
UEIaRa
T KTΦIa
与原平衡点相比,新的平衡点:Ia 、 P入
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16
9.5 机械特性
机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系,
下边以他励和串励电机为例说明。
If
Ia
一、 他励电动机的机械特性
Uf M U
他励电动机和并励电动机的特性一样。
U E IaRa
KT:与线圈的结构有关的常数 (与线圈大小,磁极的对数等有关)
:线圈所处位置的磁通
Ia:电枢绕组中的电流 单位: (韦伯),Ia(安培),T(牛顿•米)
由转矩公式可知:
(1)产生转矩的条件:必须有励磁磁通和电枢电流。
(2)改变电机Βιβλιοθήκη 转的方向:改变电枢电流的方向或者改变磁通的方向。
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14
产生磁通,称为励磁。
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9
根据励磁线圈和转子绕组的联接关系,励磁式的 直流电机又可细分为:
他励电动机:励磁线圈与转子电枢的电源分开。
并励电动机:励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。
串励电动机:励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。
复励电动机:励磁线圈与转子电枢的联接有串有并,接在 同一电源上。
3
9.2 工作原理
一、 工作原理
电刷
+ U
N I
I

S
换向片
直流电源
电刷
换向器
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线圈
4
电刷
+ U
F N
I
F I

S
换向片

《直流电机的工作原理及特性》PPT模板课件

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2.电磁转矩TM
电枢绕组中的电流和磁通相互作用,产生电磁力和 电磁转矩,其大小可用如下公式表示:
TKtIa
式中:T——电磁转矩(N·m); Φ——对磁极的磁通(Wb); Ia——电枢电流(A); Kt——与电机结构有关的常数,Kt=9.55 Ke
3.2 直流他励电动机的机械特性
一、机械特性的一般形式
根据 0,n0、TN,nN
两点,就可作出他励直流电动机近似是机械特性曲线 nfT。
三、人为机械特性 人为机械特性是指人为地改变电动机电枢外加电压U和励磁磁
通Φ的大小以及电枢回路串接附加电阻Rad所得到的机械特性。
1. 电枢回路中串接附加电阻时的人为特性 U U N , N
n
Rad
If
U
Ia M E
3.3 直流他励电动机的启动特性
nN △n
决于 Rf、 Uf的大小,当 Rf、 Uf
的大小一定时, If为定值,即磁
△T
通为定值。
0
TN T
n 理想空载点 n0
nN △n
1. 理想空载转速: T=0时的转速称为理想空
载转速,用n0表示。 根据机械特性可知:
U
△T
n0 Ke
0
TN T
2. 机械特性硬度
为了衡量机械特性的平直程度,引进一个机械特性
直流发电机和直流电动机的电磁转矩的作用是不同的
发电机的电磁转矩是阻转矩,它与电枢转动的方向或 原动机的驱动转矩的方向相反。因此,在等速转动时, 原动机的转矩T1必须与发电机的电磁转矩T及空载损耗 转矩T0相平衡。
电动机的电磁转矩是驱动转矩,它使电枢转动。因此, 电动机的电磁转矩TM必须与机械负载转矩TL及空载损 耗转矩T0相平衡。

直流电动机ppt课件

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但是当线圈转过90度角,即线圈平面与磁场垂直时,观察到:
现象:线圈来回摆动最终静止在该位置,不能持续转动 分析原因:转过90度角时,由左手定则判定,这两个力变成在一条 直线上,这个位置叫作平衡位置。线圈的惯性使它可以冲过平衡位 置,但不能持续转动。
活动2:在活动1的基础上,我们不把线圈两端的漆层全部刮掉,而是将一段 的磁层全部刮掉,另一端的漆层刮掉半周,进行实验。观看下面的演示视频, 回答相关问题。

转过90°后到 达平衡位置。

线圈的惯性使它冲过平 衡位置,于是换向器就 改变了所接触的电刷 , 此时ab 边受力方向变成 向下,cd 边受力方向变 成向上,于是线圈就继 续沿顺时针方向转动 90°。

转到图丁所示的 平衡位置时,又 靠惯性冲过去, 就回到了图甲的 状态。




总之,依靠换向器与电刷的配合,每转动半周,线圈中的电流方向就改变 一次,这样线圈就能够连续不停地沿同一方向转动下去。
②交流电动机:电扇、洗衣机、电冰箱、水泵、农产品加工 机械的电动机。
当堂检测
1.直流电动机工作时,线圈经过垂直磁感线的位置时( B ) A.线圈受力平衡,速度为零 B.线圈受力平衡,速度不为零 C.线圈受力不平衡,速度为零 D.线圈受力不平衡,速度不为零
2. 关于换向器的作用,下列说法中正确的是( D ) A.直流电动机的换向器既可以改变线圈中的电流方向,又可以改变外 部电流方向 B.直流电动机的换向器是将外部电路的直流电变成线圈中的交流电 C.直流电动机的换向器是用来改变电流的大小和方向 D.当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时,换向器能立即改变线圈中 的电流方向
3.如图为直流电动机的工作原理图,分析正确的是( D ) A.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 B.电动机通电后不转,一定是电路断路 C.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能 D.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向

电机学PPT课件-直流发电机

电机学PPT课件-直流发电机
电机学ppt课件-直 流发电机
contents
目录
• 直流发电机的概述 • 直流发电机的结构 • 直流发电机的工作特性 • 直流发电机的应用和维护
01
CATALOGUE
直流发电机的概述
直流发电机的定义
总结词
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的装置。
详细描述
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的旋转电机,其输出 电流方向保持不变。
03
在电信、数据中心、医院等重要设施中,直流发电机作为备用电源, 确保设备在停电时仍能正常运行。
04
在野外或偏远地区,直流发电机可作为便携式电源,为电子设备和照 明提供电力。
直流发电机的维护
01
定期检查发电机的运行 状态,确保无异常声音 和振动。
02
清洁发电机表面,保持 整洁,防止灰尘和杂物 影响散热。
03
检查润滑系统,确保轴 承和齿轮得到充分润滑 。
04
定期更换磨损的零件, 如碳刷、轴承等,以延 长发电机使用寿命。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
电压不稳定
检查发电机转速和励磁电流是 否正常,调整或更换励磁绕组

发电机过热
检查冷却系统是否正常工作, 清除通风障碍物,增加通风量

碳刷磨损严重
更换碳刷,调整碳刷压力至合 适值。

当励磁电流If恒定时,输出电压 Ua随转速n的增加而增加。
外特性
外特性是指直流发电机的输出 电压Ua与输出电流Ia的关系。
当发电机转速n和励磁电流If恒 定时,输出电压Ua随输出电流 Ia的增加而减小。
外特性是直流发电机的输出特 性,反映了发电机的带负载能 力。

直流电机ppt

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二、直流电二机、的直电流枢电反机应的电枢反应
直流电机的电枢反应
直轴
直轴与交轴:主极的轴线称为直轴,与直轴正交
的轴线叫交轴
电枢反应定义:电机带上负载时,电枢绕组中
交轴
有电流流过,载流的电枢绕组将产生磁动势,电枢磁 动势对主磁场的影响叫电枢反应。
图2-1 直流电机交直轴示意图
电枢反应分类:交轴电枢反应和直轴电枢反应
Te
Rj :调节电阻
R为j 0时,由于 Ra远小于 , CeCT2 故不计磁饱和时直流电动机的机 械特性为一稍微下降的直线。如 果计及磁饱和时,交轴电枢反应 呈现去磁作用,曲线下降程度减 小。
图4-2 直流电动机机械特性
五、直流电动机的启动、调速和制动
直流电动机的启动
启动时,n= 0 Ea=0,若加入额定电压,则
工作特性
转矩特性:Te f (P2 )
Te
T0
T2
T0
P2
:转子机械角速度
转矩特性基本呈线性关系;实
际上,P2 增大时,转速略有下 降,故曲线将略微向上弯曲。
效率特性: f (P2 )
P2
P2 P
当不变损耗等于可变损耗 时,电机效率最大。
机械特性
n
u Ce
Ra CeCT
Rj 2
主要内容
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一、直流电机的工作原理和基本结构 二、直流电机的电枢反应 三、直流电机基本方程 四、直流电动机的运行特性 五、直流电动机的启动、调速和制动
一、直流电机的工作原理和基本结构
工作原理
电刷
+
N I
U I

换向片
S
以电动机为例

直流电机PPT精品课件

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绕电枢一周, 所有元件互相串联构成一闭合回路。
电路图
结合电刷的放置, 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数, 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中, 感应电动势的总和为零,
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
(1)、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
Bd
电势正方向:abcd B+,A-
电势正方向:电势正方向: dcba
B+,A-
c
Ad
b
a
B
(2)直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电; 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则:
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容

柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电:势方向:dcba 电势方向:
c
d
b
a
(2)直流电动机运行时的几点结论

第二十四章 直流电机的磁势、电势和基本方程式PPT课件

第二十四章 直流电机的磁势、电势和基本方程式PPT课件
零的位置(物理中性线)偏离几何中性线, 2)、不计饱和时,交轴电枢反 应既无增磁、亦无 去磁用; 计及饱和时,交轴电枢反应具有一定的去 磁作用。
2、直轴电枢磁动势和直轴电枢反应 发电机:电刷顺电枢旋转方向移动,电枢反应为去磁;
电刷逆电枢旋转方向移动,电枢反应为增磁。
电动机:与发电机的情况相反。
24
三 电枢反应对直流电机的影响
1.电枢反应的去磁作用将使每极 略有减小
电刷总是位于交轴,电枢反应则只有交轴分量没有直轴分量。 交轴磁势对气隙磁场的影响是一半极面下磁通增加,一半下减 小,不考虑饱和时,总磁通不变。
如果负载时励磁电流与空载时
相等,则负载时每极磁通也与
E0
空载时相同。
电刷间感应电势只与每极磁通 成正比,与极面下磁通分布无 关,所以负载和空载时电刷感 应电势数值相同。
电枢电势的计算:求出一根导体在一个极距范围 内切割气隙磁密的平均感应电势,乘上一个支路 里总的导体数。
设总导体数为N,共有2a条并联支路,每条支路 导体数为N/2a,则电枢绕组电势: (为 N/2a 条导体电势之和)
31
一根导体的平均电势: eav BavLv
Bav :主极气隙磁场的平均磁密(
随电枢电流变化,也取决于磁
路饱和程度。为简便起见,近
似认为 Faqd I (电枢电流),
这时同样大小的If 产生的E0 ↓
0
Faqd
Ff0 Ff
Ff0
26
三 电枢反应对直流电机的影响
Ff为磁极磁势,Ff0为用以产生磁通的有效磁势。可见要保持E0 不变必须增加励磁电流If ,以弥补交轴磁势Faq的去磁作用。
2a60
9.55Ce
Bav
一台制造好的电机, 它

电机学PPT课件-直流电动机

电机学PPT课件-直流电动机

3
机电一体化设计
结合机械、电子、信息等多学科知识,进行直流 电动机的优化设计,实现高效、紧凑、可靠的设 计目标。
THANKS
感谢观看
电动车与新能源汽车
随着电动车和新能源汽车的普及,直流电动机作为动力源将得到 更广泛的应用。
智能家居与家电
直流电动机在智能家居和家电领域的应用将不断拓展,如智能吸 尘器、电动窗帘等。
直流电动机的创新研究
1 2
新材料与新工艺
研究新型材料和制造工艺,提高直流电动机的性 能和可靠性。
控制策略优化
研究先进的控制算法和策略,提高直流电动机的 响应速度和稳定性。
电机学ppt课件-直 流电动机
目录
• 直流电动机简介 • 直流电动机的特性 • 直流电动机的控制 • 直流电动机的常见故障与维护 • 直流电动机的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
直流电动机简介
直流电动机的基本结构
定子
固定部分,包括主磁极和换向器。
转子
旋转部分,由导电的电枢绕组和铁芯组成。
换向器
大。
转矩与磁通关系
02
在一定范围内,转矩与磁通成正比。但当磁通增加到一定程度
时,转矩增加趋缓。
转矩与转速关系
03
在一定转速范围内,转矩与转速成反比。转速越高,转矩越小

直流电动机的机械特性
机械特性方程
直流电动机的机械特性方 程表示了电动机的转速、 转矩和电源电压之间的关 系。
固有机械特性
固有机械特性是指在一定 励磁电流和电枢电压下的 机械特性。
当电机发生缺相故障时,自动切断电源,防 止电机因缺相而损坏。
04
CATALOGUE

直流电机篇PPT课件

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电机振动或噪声过大
常见问题 诊断方法 修复措施
电机振动或噪声过大可能是由于机械松动、转子不平衡 、轴承损坏等原因所致。
诊断电机振动或噪声过大的方法包括观察法、听觉法、 触摸法等,通过这些方法可以初步判断故障原因。
针对不同的故障原因,采取相应的修复措施,如紧固松 动部位、重新平衡转子或更换轴承等,以消除振动或噪 声。
05
直流电机常见故障与维护
电刷与换向器磨损
正常磨损 磨损原因 维护建议
电刷和换向器在电机运行过程中会发生正常磨损,这是 由于电流通过电刷与换向器接触产生摩擦所致。
电刷与换向器的磨损主要与电流大小、电刷压力、换向 器表面粗糙度以及电机运行环境有关。
为减缓电刷与换向器的磨损,应定期检查电刷和换向器 的磨损情况,保持适当的电刷压力和换向器表面粗糙度 ,并确保电机运行环境良好。
铁芯通常由硅钢片叠 压而成,以减小磁阻 和减少能量损失。
转子
转子是直流电机的旋转部分, 通常由铁芯和绕组组成。
铁芯同样由硅钢片叠压而成, 以减小磁阻和减少能量损失。
绕组则通常由绝缘导线绕制而 成,以产生磁场。
换向器
换向器是直流电机的重要部件之一,主要作用是将电刷上的直流电流转换为绕组上 的交流电流,以实现电流方向的改变。
电机过热或冒烟
01
严重故障
02
电机过热可能是由于负载过大、通风不良、轴承损坏等原 因所致,冒烟则可能是由于电机内部短路或严重过载引起 。
03
预防措施
04
为预防电机过热或冒烟,应定期检查电机运行状况,确保 通风良好,避免超载运行,并定期更换轴承等易损件。
05
处理方法
06
一旦发现电机过热或冒烟,应立即停机检查,找出故障原 因并排除,同时对电机进行全面检修和保养。

直流电机的磁场

直流电机的磁场
作用。
17
§1-3 直流电机的磁场
电刷偏离几何中线β角时的电枢反应
18
刷逆旋转方向偏离β角,产生的电枢磁势为Fa, 将Fa分解成交轴电枢磁势Faq和直轴电枢磁势Fad, 交轴电枢磁势Faq对主磁场的影响与上面分析的
电刷位于几何中性线的电枢反应情况一样,而
直轴电枢磁势Fad与主磁极轴线重合,方向相反,
故有去磁作用;同理,当电刷顺电动机旋转方
向偏离β角时,产生的直轴电枢磁势Fad有助磁
If=(0.01~0.05)IN,而电压约等 于UN,所以他励或并励绕组匝数
多,导线细。反之,串励绕组中电
流Is=IN,其励绕组匝数少,导线
粗。
6
§1-3 直流电机的磁场
二、直流电机空载时的磁场
1.空载磁场的分布 由于空载时电机电枢电流近似等于零,这时的气隙
磁场由主磁极的励磁电流产生,称励磁磁场。
Bδx应等于励磁磁密Box与电枢磁密的Bax合 成,如图曲线Bδx=ƒ(x)所示。
14
§1-3 直流电机的磁场
5、直流电机负载时气隙磁密
15
§1-3 直流电机的磁场
四、直流电机的电枢反应☆ 1.当电刷位于几何中心线时,电枢反应表现为:
(1)使气隙磁场发生畸变,对电动机而言,前极尖磁场被加强, 后极尖磁场被削弱;发动机则相反。 (2)使物理中心线偏移。物理中心线指气隙中各点磁密为零的 连线,空载时物理中心线与几何中心线重合,负载时电动机物理 中心线逆转向离开几何中心线角。
(3)对每极磁通的影响。当磁路不饱和时,负载磁通与空载0
相等。当磁路饱和时,具有去磁作用。 由于电枢磁场与主磁场轴线正交,我们常称电枢磁势为交轴磁
势。
16
§1-3 直流电机的磁场

直流电机的磁场(1)

直流电机的磁场(1)
• 〔3〕 在磁路未饱和的情况下,主 极磁场被电枢反响削弱的数量(图b中 面积A1)恰好等于被电枢反响加强的 数量(图b中面积A2),因此每极磁通 Φ不变,电枢电势也不会改变。但实 际上磁场有饱和,这时情况就不同了。 不计饱和时,交轴电枢反响既无增磁、 亦无去磁作用。
• 设电枢外表光滑无齿,气 隙磁动势为,x处的气隙 长度和气隙磁密分别为 δ(x)和B0(x),那么有
B 0 (x )0 F /(x )
• 即δ(x)和B0(x)成反比。由 于主极下的气隙是不均匀 的,且极靴宽度小于极距, 故气隙磁密在一个极下的 分布规律如下图,通常为 一平顶波。
三、磁化曲线
直流电机的磁场(1)
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引言
• 磁场是由电流产生的。直流电机负载运行时 的磁场由励磁电流和电枢电流共同建立,情 况比较复杂。
• 直线段往后,随着Φ0的增大,磁 通密度不断增加,铁磁局部逐渐 步入饱和,磁导率急剧下降,所 需磁动势FFe显著增长,磁化曲线 偏离气隙线面弯曲,最后进入深 度饱和。
• 电机磁路的饱和程度,以电机额定转速下空 载运行时产生暂定电枢电压所需磁动势F’0 与同一磁通下气隙线上的磁动势F’δ的比值
来表示,k 即 F 0 /F 1 F F e
• (1) 两个气隙,计算长度为2δ,磁场强度为Hδ。 • (2) 两个齿,计算高度为2hz,磁场强度为Hz。 • (3) 两个主极,计算高度为2hm,磁场强度为Hm。 • (4) 一个定子轭,平均长度为Lj,磁场强度为Hj。 • (5) 一个转子(电枢)轭,平均长度为La,磁场强度为Ha,用
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