电机电磁转矩

换 向 片
A B
直流电机物理模型
电动机和发电机都有电磁转矩。
发电机 ①右手定则判定电流方向 ②左手定则判定转矩方向
N
1 原 T 动 机
电动机 ①左手定则判定T方向 ②右手定则判定感应电动势 方向
N
n
○ ·
电磁转矩 T T0 空载阻转矩
负 载
T 2 T0 × □
○ T ·

n
○ ·

S

S
T与n方向相反， E与Ia方向相同 吸收输入机械功率，输出电功率。
若导体与磁力线发生相对运动，导体中感应的电势为：E=B·· LV
E：感应电势，V B：磁感应强度, Wb/m2或T(特斯拉) V：导体的运动速度，m/s L: 导体的有效长度，m
•感应电动势的方向用右手定则确定：
直流电机基本工作原理
直流电机的物理模型 如图所示。 线圈在磁场中旋转， 线圈的两条边分别与两个 彼此绝缘而且与线圈同轴 旋转的铜片连接，铜片上 又各压着一个固定不动的 电刷。 电刷
直流电机的基本工作原理
电磁力定律：垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。
若与磁力线垂直的导体通过电流，导体受的力为：F=B·L·I
F：力，N B：磁感应强度, Wb/m2或T(特斯拉) I：导体中的电流，A L: 导体的有效长度，m
•力的方向用左手定则确定：
直流电机的基本工作原理
(2)电磁感应定律：若导体切割磁力线，导体中会产生感应电动势。
电机电磁转矩
电动机和发电机都有电磁转矩
发电机 ①右手定则判定电流方向 ②左手定则判定转矩方向
N
1 原 T 动 机
电动机 ①左手定则判定T方向 ②右手定则判定感应电动势 方向
N
n
○ ·
电磁转矩 T T0 空载阻转矩
负 载
T 2 T0 × □
○ T ·

n
○Hale Waihona Puke Baidu·

S

S
T与n方向相反， E与Ia方向相同 吸收输入机械功率，输出电功率。
B A
结论：线圈内部电流 I 交变， 感应电动势 Ea交变，但电刷 电动势方向不变，电磁转矩T 方向与T1相反。
直流发电机的基本工作原理 ♣电机可逆原理：
从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既 可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是其 输入输出的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的 电枢，将机械能从电机轴上输入，而电刷上不加直流电 压，则从电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可 输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机；如 在电刷上加直流电压，将电能输入电枢，则从电机轴上 输出机械能，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成 为电动机。这种同一台电机，既能作发电机又能作电动 机运行的原理，在电机学理论中称为电机的可逆原理。
T Ea Ia
电磁转矩：方向逆时针；
线圈感应电动势：A为高电位 ，B为低电位。
直流发电机原理
1. 原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片 A接电刷A’，换向片B接电刷B’时
T1 Ea T
线圈感应电动势：A为高电位 ，B为低电位；
电流：由A流出，由B流入；
Ia
电磁转矩：方向顺时针；
2. 原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片 A接电刷B’，换向片B接电刷A’时 线圈感应电动势：B为高电位 ，A为低电位； 电流：由B流出，由A流入； 电磁转矩：方向顺时针；
T与n方向相同 输出机械功率
3.电枢电势的性质
直流发电机的工作原理图
直流电动机的工作原理图
直流发电机：电源电势(与电枢电流同方向) 直流电动机：反电势(与电枢电流反方向)
3.电磁转矩的性质
直流发电机的工作原理图
直流电动机的工作原理图
发电机——制动转矩(与转速方向相反)
电动机——驱动转矩(与转速方向相同)
T与n方向相同 输出机械功率
2. 线圈逆时针旋转——电源正接换向片B，电源负接换向片A 电流：由B流进，由A流出；
电磁转矩：方向逆时针；
线圈感应电动势：B为高电位 ，A为低电位。
B A
结论：线圈内部电流 Ia交变， 感应电动势 Ea交变，且与电 流方向相反，电磁转矩T方向 不变。
直流电动机原理
1. 电源正接换向片A，电源负接换向片B 电流：由A流进，由B流出；