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02-直流电动机的机械特性.ppt

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第2章 直流电机的机械特性,,第2章 直流电动机的机械特性,2,本章的内容 2.1直流电机的基本结构及类型 2.2直流电机的基本原理 2.3直流电动机的机械特性,2.1 直流电机的基本结构及类型,3,1.直流电机的功能作用,利用电与磁的相互作用,实现“电能  机械能”的转换;,电磁作用的基本定律 1)电磁力定律: (左手定理) 载流导体在磁场中,受电磁力作用; 2)电磁感应定律:(右手定理) 运动导体切割磁力线,产生感应电动势;,2.1 直流电机的基本结构及类型,4,2.直流电机的基本结构,1)基本结构组成 定子部分——作用产生磁场; 由主磁极、机座、轴承、电刷装置等组成。 转子部分——作用产生电磁力矩; 由电枢绕组、电枢铁心、转轴等组成。 换向器:由线圈两端的换向片与正负极电刷构成。,2.1 直流电机的基本结构及类型,5,2.直流电机的基本结构,1)基本结构组成 定子部分——作用产生磁场; 由主磁极、机座、轴承、电刷装置等组成。 转子部分——作用产生电磁力矩; 由电枢绕组、电枢铁心、转轴等组成。 换向器:由线圈两端的换向片与正负极电刷构成。,2.1 直流电机的基本结构及类型,6,2.直流电机的基本结构,2)直流电机的等效电路,,2.1 直流电机的基本结构及类型,7,3.直流电动机的基本类型,按定子磁极的励磁方式分,永磁电机——小功率 励磁电机,他励电机 串励电机 并励电机 复励电机,励磁电机:,他励电机 串励电机 并励电机 复励电机,2.1 直流电机的基本结构及类型,8,3.直流电动机的基本类型,按定子磁极的励磁方式分,永磁电机——小功率 励磁电机,励磁电机:,他励电机 串励电机 并励电机 复励电机,2.1 直流电机的基本结构及类型,9,3.直流电动机的基本类型,按定子磁极的励磁方式分,永磁电机——小功率 励磁电机,励磁电机:,2.1 直流电机的基本结构及类型,10,3.直流电动机的基本类型,按定子磁极的励磁方式分,他励电机 串励电机 并励电机 复励电机,永磁电机——小功率 励磁电机,励磁电机:,2.1 直流电机的基本结构及类型,11,3.直流电动机的基本类型,按定子磁极的励磁方式分,他励电机 串励电机 并励电机 复励电机,永磁电机——小功率 励磁电机,励磁电机:,2.2 直流电机的基本原理,12,1.电动机原理,电磁力定律: (左手定理) 载流导体在磁场中,受电磁力作用;,图2-11直流电动机工作原理,2.2 直流电机的基本原理,13,2.发电机原理,电磁感应定律:(右手定理) 运动导体切割磁力线,产生感应电动势;,图2-12直流发电机工作原理,2.2 直流电机的基本原理,14,3.原理的应用,应用:机电系统驱动控制,电机:电 能  机械能,称可逆原理,应用:机电系统制动控制,2.2 直流电机的基本原理,15,4.直流电动机的基本关系,电磁力定律: (左手定理) 载流导体在磁场中,受电磁力作用;,1)电磁力矩方程,电磁力大小:,电磁力方向:左手定律,2.2 直流电机的基本原理,16,4.直流电动机的基本关系,1)电磁力矩方程,电磁力定律: (左手定理) 载流导体在磁场中,受电磁力作用;,电磁力方向:左手定律,导体电磁力矩:,电磁力大小:,2.2 直流电机的基本原理,17,4.直流电动机的基本关系,1)电磁力矩方程,转子导体总电磁力矩,电机的电磁力矩方程,(2-1),2.2 直流电机的基本原理,18,4.直流电动机的基本关系,1)电磁力矩方程,(2-1),当磁场 一定时,2.2 直流电机的基本原理,19,4.直流电动机的基本关系,2)电势方程式,电磁感应定律:(右手定理) 运动导体切割磁力线,产生感应电动势;,(2-3),2.2 直流电机的基本原理,20,4.直流电动机的基本关系,2)电势方程式,(2-3),当磁场 一定时,(2-3),2.2 直流电机的基本原理,21,4.直流电动机的基本关系,3)转矩平衡方程,为电机的输出转矩,为电机的负载转矩,稳定运行时,(2-5),2.2 直流电机的基本原理,22,4.直流电动机的基本关系,4)电压平衡方程,(2-6),电枢回路电压平衡方程,2.2 直流电机的基本原理,23,4.直流电动机的基本关系,5)功率平衡关系,由电压平衡方程,得,式中,(2-7),为电动机从电源输入的电功率,为电枢回路的总消耗功率,称铜损耗,(2-8),为电磁功率,转换成机械功率的部分电功率,2.2 直流电机的基本原理,24,4.直流电动机的基本关系,5)功率平衡关系,同理,由转矩平衡方程,得,式中,(2-9),为电磁功率,为空载损耗,包括铁损耗和机械摩擦损耗,为电机转轴上输出的机械功率,(2-10),2.2 直流电机的基本原理,25,4.直流电动机的基本关系,5)功率平衡关系,得,电机功率总损耗,其中
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