• / 60
  • 下载费用:10 金币  

02-直流电动机的机械特性.ppt

关 键 词:
02-直流电动机的机械特性.ppt
资源描述:
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,为铁损耗 为机械摩擦损耗 为附加损耗,2.2 直流电机的基本原理,26,4.直流电动机的基本关系,5)功率平衡关系,他励电机稳态运行时的功率流程图,2.3 直流电动机的机械特性,27,2.3.1 他励电动机的机械特性,1.机械特性方程,根据稳定运行状态下的基本方程,得机械特性方程,2.3 直流电动机的机械特性,28,2.3.1 他励电动机的机械特性,1.机械特性方程,机械特性的表达方式,1)特性方程,2.3 直流电动机的机械特性,29,2.3.1 他励电动机的机械特性,1.机械特性方程,机械特性的表达方式,2)特性曲线,确定一条直线的方法: (1)已知:一个点的坐标和斜率; (2)已知:两个点的坐标;,2.3 直流电动机的机械特性,30,2.3.1 他励电动机的机械特性,1.机械特性方程,机械特性的表达方式,3)特征参数,理想空载转速,特性斜率,称为转速降落,特性方程可写成,,2.3 直流电动机的机械特性,31,2.3.1 他励电动机的机械特性,2.固有特性,定义: 在额定运行条件下,即UN、N、R=Ra,所得到的机械特性为固有特性。,理想空载转速,特性斜率,2.3 直流电动机的机械特性,32,2.3.1 他励电动机的机械特性,2.固有特性,例题2-2 已知:PN =75kW,UN=220V, IN=383A,nN=1500r/min,电枢总电阻Ra=0.0192, 求: (1)理想空载转速;固有机械特性的斜率;额定转速降; (2)若负载转矩T=0.82TN(TN为额定电磁转矩),问电动机的转速、电枢电流以及电枢电动势为多大?,2.3 直流电动机的机械特性,33,2.3.1 他励电动机的机械特性,2.固有特性,解:,例题2-2 已知:PN =75kW,UN=220V, IN=383A,nN=1500r/min,电枢总电阻Ra=0.0192,,2.3 直流电动机的机械特性,34,2.3.1 他励电动机的机械特性,2.固有特性,解:,例题2-2 已知:PN =75kW,UN=220V, IN=383A,nN=1500r/min,电枢总电阻Ra=0.0192,,2.3 直流电动机的机械特性,35,2.3.1 他励电动机的机械特性,2.固有特性,解:,例题2-2 已知:PN =75kW,UN=220V, IN=383A,nN=1500r/min,电枢总电阻Ra=0.0192,,2.3 直流电动机的机械特性,36,2.3.1 他励电动机的机械特性,2.固有特性,例题2-2 已知:PN =75kW,UN=220V, IN=383A,nN=1500r/min,电枢总电阻Ra=0.0192,,(2)若负载转矩T=0.82TN(TN为额定电磁转矩),问电动机的转速、电枢电流以及电枢电动势为多大?,2.3 直流电动机的机械特性,37,2.3.1 他励电动机的机械特性,2.固有特性,例题2-2 已知:PN =75kW,UN=220V, IN=383A,nN=1500r/min,电枢总电阻Ra=0.0192,,2.3 直流电动机的机械特性,38,2.3.1 他励电动机的机械特性,3.人为特性,定义 人为改变运行参数(U, R, ),所得到机械特性。,2.3 直流电动机的机械特性,39,2.3.1 他励电动机的机械特性,3.人为特性,1)改变电枢回路电阻的人为特性,机械特性方程,串入附加电阻Ri,保持UN与N不变,2.3 直流电动机的机械特性,40,2.3.1 他励电动机的机械特性,3.人为特性,2)改变电枢端电压的人为特性,机械特性方程,改变端电压U,保持Ra与N不变,2.3 直流电动机的机械特性,41,2.3.1 他励电动机的机械特性,3.人为特性,3)改变磁通的人为特性,机械特性方程,改变励磁磁通,保持Ra与UN不变,,2.3 直流电动机的机械特性,42,2.3.1 他励电动机的机械特性,3.人为特性,3)改变磁通的人为特性,机械特性方程,改变励磁磁通,保持Ra与UN不变,,2.3 直流电动机的机械特性,43,2.3.1 他励电动机的机械特性,3.人为特性,3)改变磁通的人为特性,机械特性方程,改变励磁磁通,保持Ra与UN不变,,2.3 直流电动机的机械特性,44,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,应用:工程设计与性能分析,基本方法:,1)通过实测数据绘制;(用于实验室)a、测量 n、T;b、测量 n、I;,2)根据电动机铭牌数据来绘制;(用于工程实际)计算特殊工况点,绘制机械特性图,2.3 直流电动机的机械特性,45,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,1)绘制固有特性,已知条件:电动机铭牌数据(UN 、 IN 、 PN 、 nN ),基本方法: 求:理想空载点(0、n0)、 额定运行点(TN、nN); 通过两点作直线,得固有特性 n = f ( T );,2.3 直流电动机的机械特性,46,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,1)绘制固有特性,已知条件:电动机铭牌数据(UN 、 IN 、 PN 、 nN ),(1)求理想空载点(0、n0);,,理想空载转速,电势系数,计算 Ra,2.3 直流电动机的机械特性,47,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,1)绘制固有特性,已知条件:电动机铭牌数据(UN 、 IN 、 PN 、 nN ),①用电桥或万用表实际测试,计算 Ra,②按电枢的铜损耗估算,(1)求理想空载点(0、n0);,,2.3 直流电动机的机械特性,48,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,1)绘制固有特性,已知条件:电动机铭牌数据(UN 、 IN 、 PN 、 nN ),理想空载转速,电势系数,(1)求理想空载点(0、n0);,,2.3 直流电动机的机械特性,49,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,1)绘制固有特性,已知条件:电动机铭牌数据(UN 、 IN 、 PN 、 nN ),(2)求额定运行点(TN、nN),额定电磁力矩 TN 的计算方法,输出力矩,,电磁力矩方程,2.3 直流电动机的机械特性,50,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,1)绘制固有特性,已知条件:电动机铭牌数据(UN 、 IN 、 PN 、 nN ),(3)作特性曲线图 根据计算得:(0、n0)、 (TN、nN); 通过两点作直线图,得固有特性 n = f ( T );,2.3 直流电动机的机械特性,51,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,2)绘制人为特性,已知:固有特性、附加电阻Ri, 求:人为特性,基本方法:计算(0,n0)(TN、n)两点坐标,作直线;,n0、 TN 与固有特性相同,需计算 △ni 或 ni,转速降落,(1)改变电枢电阻的人为特性曲线;,2.3 直流电动机的机械特性,52,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,2)绘制人为特性,依据:,主要结论:在转矩相同时,不同特性的转速降落△n与其电枢回路总电阻 R = (Ra+Ri) 成正比;,(2-33),已知:固有特性、附加电阻Ri, 求:人为特性,(1)改变电枢电阻的人为特性曲线;,2.3 直流电动机的机械特性,53,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,2)绘制人为特性,(2)改变电枢端电压的人为特性;,基本方法: 已知 Ui ,求 n0i,作平行于固有特性的人工特性;,理想空载转速,2.3 直流电动机的机械特性,54,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,2)绘制人为特性,(3)改变磁通 的人为特性;,基本方法: 已知  i ,求 n0i和特性的斜率Ki,作人工特性;,理想空载转速,特性斜率,2.3 直流电动机的机械特性,55,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,例题2-3 Z-86型他励直流电动机铭牌数据如下 PN=l0kW,UN=220V,IN=52.9A,nN=2250r/min。试求: (1)电动机固有特性曲线; (2)电动机额定输出转矩和空载转矩。,2.3 直流电动机的机械特性,56,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,例题2-3 Z-86型他励直流电动机铭牌数据如下 PN=l0kW,UN=220V,IN=52.9A,nN=2250r/min。试求:,解:(1)计算固有特性,求n0,TN,理想空载转速,电势系数,2.3 直流电动机的机械特性,57,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,例题2-3 Z-86型他励直流电动机铭牌数据如下 PN=l0kW,UN=220V,IN=52.9A,nN=2250r/min。试求:,解:(1)计算固有特性,求n0,TN,2.3 直流电动机的机械特性,58,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,例题2-3 Z-86型他励直流电动机铭牌数据如下 PN=l0kW,UN=220V,IN=52.9A,nN=2250r/min。试求:,额定电磁转矩,连接(0,n0)(TN,nN)两点,得固有特性。,解:(1)计算固有特性,求n0,TN,2.3 直流电动机的机械特性,59,2.3.1 他励电动机的机械特性,4.机械特性的绘制,例题2-3 Z-86型他励直流电动机铭牌数据如下 PN=l0kW,UN=220V,IN=52.9A,nN=2250r/min。试求:,解:,(2)求额定输出转矩和空载转矩,额定输出转矩,空载转矩,2.3 直流电动机的机械特性,60,2.3.2 串励电动机的机械特性,内容自学,相同点:串励电机的电磁作用关系与他励直流电机相同; 不同点:串励电机 励磁电流 IB = 电枢电流 Ia,
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:02-直流电动机的机械特性.ppt
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-9819256.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台!

网站资源均来自网络,如有侵权,请联系客服删除!

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开