直流电动机外文翻译

直流电动机外文翻译
直流电动机外文翻译

外文文献

? 1. INTRODUCTION

?Electric Drive Technology Development 1.1 Current Situation

30 Over the years, the DC motor drive has undergone significant changes. First of all,

replacing a rectifier, thyristor rectifier device to replace the conventional long-standing group of DC motors and generators of mercury rectifier DC electric drive device to complete a big leap forward. At the same time, control circuit has achieved a high level of integration and miniaturization, high reliability and low cost.

More than technology, so that DC Speed Control System increase performance, expanding the scope of application. DC drive technology development to mature, and perfect, serialization, standardization, in the reversible PWM, high-precision field of electrical transmission is still hard to replace.

? 1.2. Computer control and status of the development of motor

Relatively simple computer control of the motor, as long as the use of microcomputer control relay or electronic switching elements so that the circuit open or off it. In a variety of machine tool equipment and production lines, the now commonly used with the programmable computer controller, in accordance with the laws of certain types of motor control action. For the complex motor control, then use computer control motor voltage, current, torque, speed, angle, etc., so that motor in accordance with the instructions given accurate work. Through computer control, motor performance could greatly improve.

? 2. Speed and current dual closed-loop speed control system of the two regulator cascade connection for the outer speed feedback loop, current loop for the inner ring.

The speed regulator output current is given, the output amplitude is limited to the maximum current value. Adjust the limit of small amplitude or current-feedback coefficient can be adjusted easily to change the maximum current. In effect, the braking process, the speed regulator quickly into saturation, the output amplitude limit for the current loop to provide a maximum current setting, the current regulator for the PI regulator, in its regulatory role under the current remained at the maximum when the system is in fact a constant-current-conditioning system. Since the current loop so that the regulating role of the system, the braking current transition process in the best form of transition closer to the ideal waveform. When the speed overshoot, the speed regulator out of saturation, on speed play a major regulatory role, to become current with the current loop control system.

? 3. Current feedback loop allows the system to enhance the anti-interference ability, role in the current loop to the channel on the role of all the disturbances, such as disturbances such as voltage, current loop by regulating the timely inhibited, so that speed is not affected or less affected by disturbances. Current speed of the inner ring also played in the transformation of the target structure and regulation of the role of parameters to accelerate the speed of adjustment in response to the process of ring.

In characteristics, the speed of the adjustment ring to ensure the system without static error, the role of current loop system with better sag characteristics of an excavator.

? 4. System Simulation

MathWorks Inc. MATLAB is introduced in 1984 a set of numerical simulation software, is divided into the total package and a number of kits, you can achieve the numerical analysisDifferent branch of mathematics it to function in the form of algorithms classified as libraries, the use of direct calls to these functions and give the actual parameters of the problem can be solved quickly and accurately.

that is, to a series of connecting module, a complex model of the system. In recent years, was the rise of the Simulink has become a field of academic and industrial ?Building, simulation and analysis of dynamic systems on the most widely used software package, it supports linear and non-linear systems, could create a continuous time, discrete-time system or a mixture of the two models. System is also able to multi-sampling frequency (Multirate), which is different in different systems can combine the sampling frequency.

Simulink of MATLAB as an additional component, a system used to provide most of the work of modeling and simulation platform. Simulink is a way of modules allow users to quickly and accurately to create computer models of dynamic systems, especially for complex non-linear, and its effect more visible.

Simulink model can be used to simulate the linear or nonlinear, or both continuous or discrete hybrid systems, which means it can be used to simulate almost all of the dynamic system can be encountered. In addition, Simulink provides a graphical animation approach so that users can easily observe the whole process of simulation.

译文

? 1.引言

? 1.1电气传动技术发展现状

?三十多年来,直流电机传动经历了重大的变革。首先实现了整流器的更新换代,以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成一次大的跃进。同时,控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技术应用,使直流调速系统的性能指标大幅提高,应用范围不断扩大。直流调速技术不断发展,走向成熟化、完善化、系列化、标准化,在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。

? 1.2 微机控制电机的发展和现状

?比较简单的电机微机控制,只要用微机控制继电器或电子开关元件使电路开通或关断就可以了。在各种机床设备及生产流水线中,现在已普遍采用带微机的可编程控制器,按一定的规律控制各类电机的动作。对于复杂的电机控制,则要用微机控制电机的电压、电流、转矩、转速、转角等等,使电机按给定的指令准确工作。通过微机控制,可使电机的性能有很大的提高。

? 2 单闭环控制直流脉宽调速系统

?本章主要讨论单闭环直流调速系统。由于开环控制的直流调速系统静态转速降较大,不能满足调速指标的要求,因此需采用转速负反馈或电压负反馈组成闭环调速系统。但是单闭环系统并不能满足本课题调速系统的要求。

? 3 微机控制双闭环可逆调速直流PWM调速系统原理设计

?转速、电流双闭环调速系统的两个调节器串级连接,转速反馈环为外环,电流环为内环。速度调节器的输出即为电流给定,其输出限幅值即为最大电流给定值。调整限幅值的小或调整电流反馈系数就可方便地改变最大电流。在起、制动过程中,速度调节器很快入饱和,输出限幅值为电流环提供了最大电流给定,电流调节器为PI调节器,在它的调节作用下使电流保持在最大值,这时系统实际上为一个恒值电流调节系统。由于电流环的调节作用使系统的起、制动过渡过程中电流的波形接近于理想的最佳过渡波形。当转速超调后,速度调节器退出饱和,对转速起主要调节作用,电流环成为电流随动系统。

?电流反馈环使得系统的抗干扰能力增强,作用在电流环前向通道上的一切扰动作用,如电网电压扰动等,受到电流环的及时调节所抑制,使转速不受或少受扰动的影响。电流内环还起到改造转速外环中调节对象结构及参数的作用,加快了转速环的调节响应过程。在特性上,转速环的调节作用保证了系统无静差,电流环的作用使系统具有较理想的挖土机下垂特性。

? 4 系统仿真

?MATLAB是由MathWorks公司1984年推出的一套数值计算软件,分为总包和若干个工具箱,可以实现数值分析、优化、统计、偏微分方程数值、自动控制、信号处理、图像处理等各个领域的计算和图形显示功能。它将不同数学分支的算法以函数的形式分类成库,使用时直接调用这些函数并赋予实际参数就可以解决问题,快速而且准确。

?Simulink是MathWorks公司于1990年推出的产品,是用于MATLAB下建立系统框图和仿真的环境。从名字上看,立即就能看出该程序有两层含义,首先,

“Simu‘’一词表明它可以用于计算机仿真,而“Link”一词表明它能进行系统连接,即把一系列模块连接起来,构成复杂的系统模型。最近几年,后来崛起的Simulink已成为学术领域及工业领域

?在构建、仿真与分析动态系统上使用最为广泛的软件包,它支持线性及非线性系统,能创建连续时间、离散时间或者两者混合的系统模型。系统也能够是多采样频率的(Multirate),也就是不同的系统能够以不同的采样频率结合起来。?Simulink作为MATLAB的一个附加组件,用来提供一个系统极的建模与动态仿真工作平台。Simulink是用模块组合的方法来使用户能够快速、准确地创建动态系统的计算机模型的,特别对于复杂的非线性,它的效果更为明显。?Simulink模型可以用来模拟线性或非线性、连续或离散或者两者混合系统,也就是说它可以用来模拟几乎所有可遇到的动态系统。另外,Simulink还提供一套图形动画的处理方法,使用户可以方便地观察到仿真的整个过程。

直流电动机的工作原理

直流电动机的工作原理:在电枢线圈中通入直流电流,电枢在磁场中旋转,换向器和电枢一起旋转。电枢一经转动,由于换向器配合电刷对电流的换向作用,直流电流交替地由线圈边ab,cd流入,使线圈边只要处于N极下,其中通过电流的方向总是从电刷A流入的方向,在S极下,电流总是从电刷B流出的方向。由此保证了每个磁极线圈边中的电流始终是一个方向,使电动机连续旋转。 直流发电机的工作原理:把电枢线圈感应产生的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用, 使之从电刷端引出时为直流电动势。 直流电机的结构:定子(主磁极,换向极,机座,端盖,电刷装置)作用:产生磁场 转子(电枢铁心,电枢绕组,换向器,轴,风扇) 主要是电枢,作用:产生电磁转矩和感应电动势 可逆原理:同一台电机,既能做电动机运行,又能做发电机运行的原理,称为可逆原理。 直流电机的励磁方式:4种,串励,并励,他励,复励。 直流电机的空载磁场:直流电机不带负载时运行的状态称为空载运行。空载运行时电枢电流为零或近似为零,所以空载磁场是指主磁极励磁磁动势单独产生的励磁磁场。电枢磁动势:由电枢电流所建立的磁动势. 电枢反应:电枢磁动势对励磁磁动势所产生的气隙磁场的影响,称为电枢反应。 电枢反应影响电动机转速,发电机端电压。 电枢反应的作用:1负载时气隙磁场发生了畸变。2呈去磁作用。 改变电动机转向的方法:1改变电枢两端电压极性。2互换励磁绕组极性。 电机圆周在几何上分成360度,这个角度成为机械角度或空间角度。 导体切割磁场,经过N,S一对磁极,因而一对磁极占有的空间是360度 直流电机的3种调速方法:1改变电枢电压调速,2电枢回路串电阻调速,3改变励磁调速。 并励直流发电机的自励条件:1电机磁路中有剩磁 2励磁绕组并联到电枢两端 3励磁回路的总电阻小于临界点组 换向:元件内电流方向改变的过程。 变压器的分类:电力变压器,特种变压器. 变压器的主要部件:铁心,绕组,油箱。铁心和绕组装配组成器身。 变压器的特性指标:变压器二次侧的电压变化,变压器的效率 三相异步电动机的工作原理:就是通过一种旋转磁场与由这种旋转磁场借助于感应作用在转 子绕组内所感生的电流互相作用,以产生电磁转矩来实现拖动作用。 旋转磁场:一种极性不和大小不变,以一定转速旋转的磁场。 三相异步电动机的结构:定子(定子铁心,定子绕组,机座,端盖,风扇) 转子(转子铁心,转子绕组,转轴,气隙) 机械角度:电机圆周在几何上分成360度,机械角度总是360度。 电角度=P×机械角度=p×360 p:极对数

第一章直流电机习题答案

1、说明直流发电机的工作原理。 答:1)用原动机拖动电枢绕组旋转 2)电机内部有磁场存在; 3)电枢绕组旋转切割磁场,产生交变的感应电势(右手定则); 4)通过电刷将交变感应电势引出变成直流; 5)将机械能变为电能。 2、说明直流电动机的工作原理。 答:1)将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过。 2)机内部有磁场存在。 3)载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力f 作用f=Bli a(左手定则) 4)所有导体产生的电磁力作用于转子,使转子以n(转/分)旋转,以便拖 动机械负载。 3、直流电机的额定值有哪些? 答:额定值有额定功率、额定电压、额定电流和额定转速等 4、 答:直流电机的励磁方式分为他励和自励两大类,其中自励又分为并励、串励和复励三种形式。 1)他励 他励直流电机的励磁绕组由单独直流电源供电,与电枢绕组没有电的联系,励磁电流的大小不受电枢电流影响。 2)并励 发电机:I a=I f+I 电动机::I =I a+I f 3)串励:I a=I f=I 4)复励 5、直流电机有哪些主要部件?各部件的作用是什么。 答:一、定子 1、主磁极:建立主磁通,包括:铁心:由低碳钢片叠成 绕组:由铜线绕成 2、换向磁极:改善换向,包括:铁心:中大型由低碳钢片叠成。 小型由整块锻钢制成。 绕组:由铜线绕成。 3、机座:固定主磁极、换向磁极、端盖等,同时构成主磁路的一部分,用铸铁、铸钢或钢板卷成。 4、电刷装置:引出(或引入)电流,电刷由石墨等材料制成。

二.转子 1.电枢铁心:构成主磁路,嵌放电枢绕组。由电工钢片叠成。 2.电枢绕组:产生感应电动势和电磁转矩,实现机—电能量转换。由铜线绕成。 3. 换向器:换向用,由换向片围叠而成。 6、直流电机的换向装置由哪些部件构成?它在电机中起什么作用? 答 :换向装置由换向片、换向极铁心和换向极绕组构成。主要作用是改善直流电机的换向,尽可能地消除电火花。 7、 直流电枢绕组由哪些部件构成? 答:电枢绕组是由很多个线圈按照一定的规律连接而成的。 8、 什么是电枢反应?对电机什么影响? 答:直流电机在空载运行时,气隙磁场仅有励磁磁动势产生,而负载运作时,气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的,显然与空载时不同,因此把电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应. 电枢反应结果可能使气隙磁场畸变,同时还可能使气隙磁场削弱或增强。 9、电机产生的的电动势E a =C e Φn 对于直流发电机和直流电动机来说,所起的作 用有什么不同? 答; 直流发电机电枢电动势为电源电动势(a a E I 与同向),直流电动机为反电 动势(a a E I 与反方向)。 10、电机产生的的电磁转矩T=C e ΦI a 对于直流发电机和直流电动机来说,所起的 作用有什么不同? 答:在发电机中,电磁转矩的方向与电枢转向相反,对电枢起制动作用;在电动机中,电磁转矩的方向与电枢转向相同,对电枢起推动作用。 11、 答:电流电动机的输入功率P 1是从电枢两端输入的电功率,P 1=UI ;电磁功率P M 是扣除励磁回路的损耗和电枢回路的损耗后剩余部分的功率, )(1Cuf Cua M p p P P +-=; 输出功率P 2是转轴上输出的机械功率,即电磁功率扣除机械损耗Ωp 、铁损耗Fe p 和附加损耗ad p 后的机械功率,02)(p P p p p P P M ad Fe M -=++-=Ω。

最新第一章直流电机练习参考答案讲课教案

第一章直流电机练习 一、判断题(对的打√,错的打×) 1、并励电机在运行时断开励磁绕组对电机运行没有多大的影响。(×) 2、在直流电动机的调速中,当调节器为PI调节时,表现为转速无静差。(√) 3、直流电机的电枢铁芯由于在直流状态下工作,通过的磁通是不变的,因此完全可以用整块的磁材料构成,不必用硅钢片叠成。(×) 4、降压调速适用于并励直流电动机。(×) 5、机械特性表征转速和电磁转矩的关系,直流电动机的机械特性是一条直线。(×) 6、在直流电动机起动时,采用电枢串电阻起动,在起动中过程为了快速起动和减小电阻引起的损耗,必须将电阻直接切除掉。(×) 7、一台并励直流发电机,空载运行于某一电压下,如将其转速升高10% ,则发电机的端电压升高10%。(×) 8、使用并励电动机时,发现转向不对,应将接到电源的两根线对调以下即可。(×) 9、换向器是直流电机特有的装置。(√) 10、直流发电机线圈中的感应电势是交变的。(√) 二、填空题 1、直流电动机的调速方法有:1)改变电枢两端电压调速、2)改变励磁磁通调速、3)电枢回路串电阻调速等三种。 2、改变直流电动机旋转方向的方法有:(1)将电枢两端电压极性反接,使电枢电流方向改变;(2)将励磁电源电压反接,使励磁电流方向改变。 3、直流电动机按照电枢绕组和励磁绕组的联接方式不同可分为:他励、串励、并励和复励电动机。 4、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相反,因此电磁转矩为阻转矩;直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相同,因此电磁转矩为驱动转矩。 5、直流电动机正处于运行状态,若想改变它的旋转方向,可用的方法有通过改变电枢两端电压极性,而改变电枢电流方向,实现反转和带位能性负载时,通过倒拉方式实现反转。

第二章 直流电机的电力拖动习题

第二章直流电机的电力拖动 2-1 他励直流电动机的机械特性的斜率与哪些量有关?什么叫硬特性?什么叫软特性? n称为理想空载转速? 2-2 为什么 2-3 什么叫人为机械特性? 2-4 为什么降低电源电压的人为机械特性是互相平行的?为什么减弱气隙每极磁通后机械特性会变软? 2-5什么是电力拖动系统的稳定运行?能够稳定运行的充分必要条件是什么? 2-6 他励直流电动机稳定运行时,电枢电流的大小由什么决定?改变电枢回路电阻或改变电源电压的大小时,能否改变电枢电流的大小? 2-7 他励直流电动机为什么不能直接起动?直接起动会引起什么不良后果? 2-8 起动他励直流电动机前励磁绕阻断线,没发现就起动了,下面两种情况会引起什么后果? 2-9 如何判断他励直流电动机是处于电动运行状态还是制动运行状态? 2-10 他励直流电动机有哪几种调速方法?各有什么特点? 2-11 一台他励直流电动机,铭牌数据为P N=60kW,U N=220V,I N=305A,n N=1000r/min,试求: (1)固有机械特性并画在坐标纸上。 (2)T=0.75T N时的转速。 (3)转速n=1100r/min时的电枢电流。 2-12 电动机的数据同上题,试计算并画出下列机械特性: (1)电枢回路总电阻为0.5R N时的人为机械特性。 (2)电枢回路总电阻为2R N的人为机械特性。 (3)电源电压为0.5U N,电枢回路不串电阻时的人为机械特性。 (4)电源电压为U N,电枢不串电阻,ф=0.5фN时的人为机械特性。 注:R N=U N/I N称为额定电阻,它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻。 2-13 Z2—71型他励直流电动机,P N=7.5kW,U N=110V,I N=85.2A,n N=750r/min,

直流电动机工作原理

7.2.2 直流电动机工作原理与结构 图7-4 直流电动机模型 图7-4是一个最简单的直流电动机模型。在一对静止的磁极N和S之间,装设一个可以绕Z-Z'轴而转动的圆柱形铁芯,在它上面装有矩形的线圈abcd。这个转动的部分通常叫做电枢。线圈的两端a和d分别接到叫做换向片的两个半圆形铜环1和2上。换向片1和2之间是彼此绝缘的,它们和电枢装在同一根轴上,可随电枢一起转动。A和B是两个固定不动的碳质电刷,它们和换向片之间是滑动接触的。来自直流电源的电流就是通过电刷和换向片流到电枢的线圈里。

图7-5 换向器在直流电机中的作用 当电刷A和B分别与直流电源的正极和负极接通时,电流从电刷A流入,而从电刷B流出。这时线圈中的电流方向是从a流向b,再从c流向d。我们知道,载流导体在磁场中要受到电磁力,其方向由左手定则来决定。当电枢在图7-5(a)所示的位置时,线圈ab边的电流从a流向b,用表示,cd边的电流从c流向d,用⊙表示。根据左手定则可以判断出,ab边受力的方向是从右向左,而cd边受力的方向是从左向右。这样,在电枢上就产生了反时针方向的转矩,因此电枢就将沿着反时针方向转动起来。 当电枢转到使线圈的ab边从N极下面进入S极,而cd边从S极下面进入N极时,与线圈a端联接的换向片1跟电刷B接触,而与线圈d端联接的换向片2跟电刷A接触,如图7-5(b)所示。这样,线圈内的电流方向变为从d流向c,再从b流向a,从而保持在N极下面的导体中的电流方向不变。因此转矩的方向也不改变,电枢仍然按照原来的反时针方向继续旋转。由此可以看出,换向片和电刷在直流电机中起着改换电枢线圈中电流方向的作用。

直流电动机的人为机械特性(精)

直流电动机的人为机械特性 直流电动机可以通过改变电枢回路电阻、电枢电源电压、励磁磁通等方法使机械特性发生变化,以适应负载和工艺的要求。参数改变后对应的机械特性称为人为机械特性。下面以他励直流电动机为例说明三种人为机械特性。 (1)电枢回路串电阻的人为机械特性 电枢加额定电压U N ,每极磁通为额定值φN ,电枢回路串入电阻R 后,机械特性表达式为 T C C R R C U n N T e a N e N 2Φ+-Φ= 电枢串入电阻(R)值不同时的人为机械特性如图1所示。 图1 电枢回路串电阻的人为机械特性 图2 改变电枢电压的人为机械特性 显然,理想空载转速Φ=e C U n 0,与固有机械特性的n 0相同,斜率2 Φ=T e a C C R α与电枢回路电阻有关,串入的阻值越大,特性越倾斜。 电枢回路串电阻的人为机械特性是一组放射形直线,都过理想空载转速点。 (2)改变电枢电压的人为机械特性 保持每极磁通为额定值不变,电枢回路不串电阻,只改变电枢电压时,机械特性表达式为 T C C R C U n N T e a N e 2Φ-Φ= 电压U 的绝对值大小不能比额定值高,否则绝缘将承受不住,但是电压方向可以改变。改变电压大小的人为机械特性见图32所示。

显然,U 不同,理想空载转速Φ =e C U n 0随之变化,并成正比关系,但是斜率都与固有机械特性斜率相同,因此各条特性彼此平行。 改变电压U 的人为机械特性是一组平行直线。 (3)减少气隙磁通量的人为机械特性 减少气隙每极磁通的方法是用减小励磁电流来实现的。由于电动机磁路接近于饱和,增大每极磁通难以做到,改变磁通时,都是减少磁通。 图3 减少气隙磁通量的人为机械特性 电枢电压为额定值不变。电枢回路不串电阻,仅改变每极磁通的人为机械特性表达式为 T C C R C U n T e a e N 2Φ-Φ= 显然理想空载转速n 0 ∝Φ1,Φ越小,n 0越高;而斜率α∝21Φ ,Φ越小,特性越倾斜。改变每极磁通的人为机械特性如图3所示,是既不平行又不呈放射形的一组直线。

电机及拖动 第二章习题答案

第二章 直流电动机的电力拖动 2.1 答:由电动机作为原动机来拖动生产机械的系统为电力拖动系 统。一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备及电源几部分组成。电力拖动系统到处可见,例如金属切削机床、桥式起动机、电气机车、通风机、洗衣机、电风扇等。 2.5 答:电动机的理想空载转速是指电枢电流I a =0时的转速, 即 。实际上若I a =0,电动机的电磁转矩T em =0,这 时电动机根本转不起来,因为即使电动机轴上不带任何负载,电机本身也存在一定的机械摩擦等阻力转矩(空载转矩)。要使电动机本身转动起来,必须提供一定的电枢电流I a0(称为空载电流),以产生一定的电磁转矩来克服这些机械摩擦等阻力转矩。由于电动机本身的空载摩擦阻力转矩很小,克服它所需要的电枢电流I a0及电磁转矩T 0很小,此所对应的转速略低于理想空载转速,这就是实际空载转速。实际空载转速为简单地说,I a =0是理想空载,对应的转速n 0称为理想空载转速;是I a = I a0实际空载,对应的转速n 0’的称为实 际空载转速,实际空载转速略低于理想空载转速。 Φ=N e N C U n 0T C C R C U I C R C U n N T e a N e N a N e a N e N 0 200ΦΦΦΦ-=-='

2.7答:固有机械特性与额定负载转矩特性的交点为额定工作点,额 定工作点对应的转矩为额定转矩,对应的转速为额定转速。理想空载转速与额定转速之差称为额定转速降,即: 2.8 答:电力拖动系统稳定运行的条件有两个,一是电动机的机械 特性与负载的转矩特性必须有交点;二是在交点(T em =T L )处, 满足 ,或者说,在交点以上(转速增加时),T em T L 。一般来说,若电动机的机械特性是向下倾斜的,则系统便能稳定运行,这是因为大多数负载转矩都随转速的升高而增大或者保持不变。 2.9 答:只有(b )不稳定,其他都是稳定的。 2.10 答:他励直流电动机稳定运行时,电枢电流: 可见,电枢电流I a 与设计参数U 、C e Φ、R a 有关,当这些设计参数一定时,电枢电流的大小取决于电动机拖动的负载大小,轻载时n 高、I a 小,重载时n 低、I a 大,额定运行时n=n N 、I a =I N 。 当恒转矩负载下,电枢回路串入电阻或改变电源电压进行调速,达到稳定后,电枢电流仍为原来的数值,但磁通减 T C C R n n n N N T e a N N 2 0Φ=-=?n d d n d d T T L em

他励直流电动机的机械特性

他励直流电动机的机械特性 一、实验目的 了解和测定他励直流电动机在各种运转状态的机械特性 二、预习要点 1、改变他励直流电动机机械特性有哪些方法? 2、他励直流电动机在什么情况下,从电动机运行状态进入回馈制动状态?他励直流电动机回馈制动时,能量传递关系,电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况? 3、他励直流电动机反接制动时,能量传递关系,电动势平衡方程式及机械特性。 三、实验项目 1、电动及回馈制动状态下的机械特性 2、电动及反接制动状态下的机械特性 3、能耗制动状态下的机械特性 四、实验方法 1、实验设备 2、屏上挂件排列顺序 D51、D31、D42、D41、D31、D44 按图1接线,图中M用编号为DJ15的直流并励电动机(接成他励方式),MG用编号为DJ23的校正直流测功机,直流电压表V1、V2的量程为1000V,直流电流表A1、A3的量程为200mA,A2、A4的量程为5A。R1、R2、R3、及R4依不同的实验而选不同的阻值。 3、R2=0时电动及回馈制动状态下的机械特性

(1) R 1、R 2分别选用D44的1800Ω和180Ω阻 值,R 3选用D42上4 只900 Ω串联共3600Ω阻值,R 4 选用D42上1800Ω再加上D41上6只90Ω串联共2340Ω阻值。 (2) R 1阻值置最小位置,R 2、R 3及R 4阻值置最大位置,转速表置正向1800r/min 量程。开关S 1、S 2选用D51挂箱上的对应开关,并将S 1合向1电源端,S 2合向2'短接端。 (3) 开机时需检查控制屏下方左、右两边的“励磁电源”开关及“电枢电源”开关都须在断开的位置,然后按次序先开启控制屏上的“电源总开关”,再按下“开”按钮,随后接通“励磁电源”开关,最后检查R 2阻值确在最大位置时接通“电枢电源”开关,使他励直流电动机M 起动运转。调节“电枢电源”电压为 220V ;调节R 2阻值至零位置,调节R 3阻值,使电流表A 3为100mA 。 (4) 调节电动机M 的磁场调节电阻R 1阻值,和电机MG 的负载电阻R 4阻值(先调节D42上1800Ω阻值,调至最小后应用导线短接)。使电动机M 的n=n N =1600r/min ,I N =I f +I a =1.2A 。此时他励直流电动机的励磁电流I f 为额定励磁电流I fN 。保持U=U N =220V ,I f =I fN ,A 3表为100mA 。增大R 4阻值,直至空载(拆掉开关S 2的2'上的短接线),测取电动机M 在额定负载至空载范围的n 、I a ,共取8-9组数据记录于表1中。 (5) 在确定S 2上短接线仍拆掉的情况下,把R 4调至零值位置(其中D42上1800Ω阻值调至零值后用导线短接),再减小R 3阻值,使MG 的空载电压与电枢电源电压值接近相等 (在开关S 2两端测),并且极性相同,把开关S 2合向1'端。 (6) 保持电枢电源电压U=U N =220V ,I f =I fN ,调节R 3阻值,使阻值增加,电动机转速升高,当A 2表的电流值为0A 时,此时电动机转速为理想空载转速(此时转速表量程应打向正向3600r/min 档),继续增加R 3阻值,使电动机进入第二象限回馈制动状态运行直至转速约为1900 r/min ,测取M 的n 、I a 。共取8~9组数据记录于表2中。 电枢电源 图 1他励直流电动机机械特性测定的实验接线图

直流他励电动机机械特性.

实训三直流他励电动机机械特性 自动化0933班徐林 一.实验目的 了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性 二.预习要点 1.改变他励直流电动机械特性有哪些方法? 2.他励直流电动机在什么情况下,从电动机运行状态进入回馈制动状态?他励直流电动机回馈制动时,能量传递关系,电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况? 3.他励直流电动机反接制动时,能量传递关系,电动势平衡方程式及机械特性。 三.实验项目 1.电动及回馈制动特性。 2.电动及反接制动特性。 3.能耗制动特性。 四.实验设备及仪器 1.实验台主控制屏。 2.电机导轨及转速表 3.三相可调电阻900Ω(NMEL-03) 4.三相可调电阻90Ω(NMEL-04) 5.旋转指示灯及开关板(NMEL-05B) 6、直流电压、电流、毫安表(NMEL-06A) 7.电机起动箱(NMEL-09) 8.直流电机仪表、电源(含在主控制屏左下方,MMEL-18) 五.实验方法及步骤 1.电动及回馈制动特性 接线图如图5-1 M为直流发电机M01作电动机使用(接成他励方式)。 G为直流并励电动机M03(接成他励方式),U N=220V,I N=1.1A,n N=1600r/min; 直流电压表V1为MMEL-18中220V可调直流稳压电源自带,V2的量程为300V (NMEL-06A);

直流电流表mA 1、A 1分别为MMEL-18中220V 可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表; mA 2、A 2分别选用量程为200mA 、5A 的毫伏表、安培表。 R 1选用900Ω欧姆电阻(NMEL-03) R 2选用180欧姆电阻(NMEL-04中两90欧姆电阻相串联) R 3选用3000Ω磁场调节电阻(NMEL-09) R 4选用2250Ω电阻(用 NMEL-03中两只900Ω电阻相 并联再加上两只900Ω电阻相串联) 开关S 1、S 2选用 NMEL-05B 中的双刀双掷开关。 按图5-1接线,在开启电源前,检查开关、电阻等的设置; (1)开关S 1合向“1”端,S 2合向“2”端。 (2)电阻R 1至最小值,R 2、R 3、R 4阻值最大位置。 (3)直流励磁电源船形开 关和220V 可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。 实验步骤。 a .按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船 型开关和220V 电源船形开关, 使直流电动机M 起动运转,调 节直流可调电源,使V 1读数为U N =220伏,调节R 2阻值至零。 b .分别调节直流电动机M 的磁场调节电阻R 1,发电机G 磁场调节电阻R 3、负载电阻R 4(先调节相串联的900Ω电阻旋钮,调到零用导线短接以免烧毁熔断器,再调节900Ω电阻相并联的旋钮),使直流电动机M 的转速n N =1600r/min ,I f +I a =I N =0.55A ,此时I f =I fN ,记录此值。 c .保持电动机的U=U N =220V ,I f =I fN 不变,改变R 4及R 3阻值,测取M 在额定负载至空载范围的n 、I a ,共取5-6组数据填入表中。 表5-1 U N =220伏 I fN = 0.075 A I a (A ) 0.4 0.37 0.34 0.30 0.28 0.26 n (r/min ) 1782 1802 1807 1813 1818 1818 d .折掉开关S 2的短接线,调节R 3,使发电机G 的空载电压达到最大(不超过220伏),并且极性与电动机电枢电压相同。 e .保持电枢电源电压U=U N =220V ,I f =I fN ,把开关S 2合向“1”端,把R 4值减小,直至为零(先调节相串联的900Ω电阻旋钮,调到零用导线短接以免烧毁熔断器)。再调节R 3阻值使阻值逐渐增加,电动机M 的转速升高,当A 1表的电流值为0时,此时电动机转速为理想空载转速,继续增加R 3阻值,则电动机进入第二象限回馈制动状态运行直至电流接近0.8倍额定值(实验中应注意电动机转速不超过2100转/分)。 测取电动机M 的n 、I a ,共取5-6组数据填入表5-2中。 电动及回馈制动特性 图5-2 直流他励电动机I 图5-1 直流他励电动机机械特性测定接线图R 直 流电 机 励磁 电 源 R 1U 可调直 流稳压 电 源 S V 11 112f R 32S A G M A I a 21V 22 R 421直流电动机M01同步发电机M08mA 2mA 1

无刷直流电动机简介和基本工作原理

无刷直流电动机简介和基本工作原理 无刷直流电动机简介和基本工作原理 无刷直流电动机简介 直流无刷电机 :又称“无换向器电机交一直一交系统”或“直交系统” 。是将交流电源整流后变成直流, 再由逆变器转换成 频率可调的交流电,但是,注意此处逆变器是工作在直流斩波方式。 无刷直流电动机Brushless Direct Current Motor ,BLDC,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料;产品性能超越传统直流电机的所有优点,同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点,数字式控 制,是当今最理想的调速电机。 无刷直流电动机具有上述的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的产业机械及空调冷冻主机、风机水泵、空气压缩机负载;低速高转矩及高频繁正反转不发热的特性,更适合应用于机床工作母机及牵引电机的驱动;其稳速运转精度比直流有刷电机更高,比矢量控制或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高,性能价格比更好,是现代化调速驱动的最佳 选择。 基本工作原理 无刷直流电动机由同步电动机和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。同步电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。而转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速 度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等 无刷直流电动机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位置,所以不论转子的起始

他励直流电动机的机械特性曲线的分析

浅析:他励直流电动机的机械特性 在电源电压U 和励磁电路的电阻R f 为常数的条件下,表示电动机的转矩n 和转矩之间的关系n=f (T )曲线,称为机械特性曲线。利用机械特性和负载转矩特性可以确定拖动系统的稳定转速,在一定条件下还可以利用机械特性和运动方程式分析拖动系统的动态运动情况,如转速、转矩及电流随时间的变化规律。可见,电动机的机械特性对分析电力拖动系统的启动、调速、制动等运行性能是十分重要的。 下图是他励直流电动机的电路原理图,他励直流电动机的机械特性方程式,可由他励直 流电动机的基本方程式导出。由公式 , 和 导出机械特性方程式 ( 1-1 ) 他励直流电动机电路原理图 当电源电压U =常数,电枢回路总电阻R =常数,励磁磁通Φ=常数时,电动机的机械特性如下图所示,是一条向下倾斜的直线,这说明加大电动机的负载,会使转速下降。特性 曲线与纵轴的交点为n 0时的转速,称为理想空载转速。 他励直流电动机的机械特性 实际上,当电动机旋转时,不论有无负载,总存在有一定的空载损耗和相应的空载转矩, 而电动机的实际空载转速 将低于n 0。由此可见式(1-1)的右边第二项即表示电动机带负载后的转速降,用 表示,则 ( 1-2 ) 式中 β——机械特性曲线的斜率。 β越大, 越大,机械特性就越“软”,通常称β大的机械特性为软特性。一般他励电动机在电枢没有外接电阻时,机械特性都比较“硬”。 机械特性的硬度也可用额定转速调整率△n N %来说明,转速调整率小,则机械特性硬度就高。 电动机的机械特性分为固有机械特性和人为机械特性 。 固有机械特性是当电动机的电枢工作电压和励磁磁通均为额定值,电枢电路中没有串入附加电阻时的机械特性,其方程式为 固有机械特性如下图中的 曲线 所示,由于 较小,故他励直流电动机固有机械特性较“硬”。 他励直流电动机串电阻时的机械特性 人为机械特性是人为地改变电动机电路参数或电枢电压而得到的机械特性,即改变公式(1-1)中的参数所获得的机械特性,一般只改变电压、磁通、附加电阻中的一个,他励电动机有下列三种人为机械特性。 (1) 枢串电阻时的人为机械特性 此时 ,人为机械特性的方程式 与固有特性相比,理想空载转速n 0不变,但是,转速降△n 增大 。R pa 越大,△n 也越大,特性变“软”,这类人为机械特性是一组通过 n 0 ,但具有不同斜率的直线。 如下图所示 (2) 改变电枢电压时的人为机械特性 a a a R I E U + =n E a Φe C =φa T em I C T =em T R U n 2T e e C C C ΦΦ-=Φ e 0C U n =0 n 'n ?em em T T R n βΦ==?2T e C C n ?em N a N N T R U n 2T e e C C C ΦΦ-=pa a N N R R R U U +===,,ΦΦem N pa a N N T R R U n 2T e e C C C ΦΦ+-=0=pa R N ΦΦ=

直流电机的特性和种类

直流电机的特性和种类 2、 前面一章叙述的是由永久磁铁作定子、铁芯线圈作转子、带电刷的直流电动机的工作原理。通常称为“永磁式有刷”直流电动机。长期以来,这种电动机一直在被广泛地应用着。 除了永磁式有刷直流电动机外,还有其他几种直流电动机。一种是有永久磁铁和电刷,但其转子没有铁芯,称为“无铁芯”直流电动机;另一种是定子采用电磁线圈代替永久磁铁称为“电磁式有刷”(绕线式)直流电动机,这种电动机的转子同定子一样,都采用铁芯线圈产生工作磁场。 绕线式电动机有三种形式。定、转子线圈串联连接的称为“串励”电动机;并联连接的称为“并励”电动机;定子线圈一分两路,一路与转子串联连接,另一路与转子并联连接的称为“复励”电动机。 还有没有整流子和电刷的,根据电子切换原理控制定子电流的电动机称为“无刷”直流电动机;不连续旋转,而是以某一角度间歇转动的电动机称为“步进”电动机;不是旋转而是作直线运动的电动机称为“直线”电动机。其中,无刷电动机和步进电动机虽然可划分在直流电动机范畴,但是只给它们提供直流电源是不够的,还必须给它们配置类似于交流伺服电动机的电子开关电路。

为了说明电动机的原理,通常都是从永磁式有刷直流电动机的特性说起。’“输入电流和转矩成正比”是最基本的特性之一。电动机的转矩也就是旋转力矩来源于放置在磁场中的转子线圈所受的“电磁力”(参见第34页)。这个电磁力与磁场强度的强弱和流过线圈的电流的大小成正比。定子采用永久磁铁的电动机磁场强度一定,所以它的电磁力的大小只与电流的大小有关。也可以说电动机的输出转矩与转子电流成正比。 如果把上述转矩和电流的关系描绘成曲线,就会发现它是一条直线,通常还称为“线性”特性。通过这条曲线可以看出,转矩和电流始;终是沿着那条斜线变化。不管在曲线上哪一点,只要电流变化,转矩:就会跟着变化。 “转矩和转速成反比’是电动机的另一特性。电风扇和玩具车等,都是电动机驱

直流电动机的特性及运用

第六章直流電動機的特性及運用 一、直流電動機的分類: 二、直流電動機的基本概念: 1.轉矩T 2.反電勢E b 3.轉速n 4.電樞內生機械功率P m 5.速率調整率SR% 三、直流電動機的特性曲線: 1.轉矩特性曲線:表示輸出轉矩(T L)與負載電流(I L)的關係 2.轉速特性曲線:表示輸出轉速(n)與負載電流(I L)的關係 (一)外激式的特性及用途: (1)等效電路: (2)轉速特性: ○1無載時:I a很小(E b≒V),故轉速n= ○2負載↑,磁通Φ固定不變,E b=V-I a R a微微下降,因此轉速稍下降可視為定速電動機。 (3)轉矩特性: ∵T=KΦI a,若I a↑則T↑,故轉矩特性為一上升的直線。 (4)用途: 適用於調速範圍廣且需維持定速場合,如華德黎翁那德控制系統 中的直流電動機。 (二)分激式的特性及用途: (1)等效電路: (2)轉速特性:與外激式相似 運轉中若磁場突然斷路,則Φ=0、E b=0,轉速將增加到極大,而有飛脫之虞,因此需加裝保護設備。 (3)轉矩特性:與外激式相似

(4)用途: 分激電動機因轉速下降幅度極小,可視為定速電動機;而且可利用調整磁場電阻大小來改變轉速,因此又可視為調速電動機。 一般用於印刷機、鼓風機、車床。 (三)串激式的特性及用途: (1)等效電路: (2)轉速特性: ○1無載時:因I a=0,Φ=0,轉速相當高有飛脫之虞,故不可在無載 時運轉,且電動機與負載連接必須直接耦合不能使用皮帶,否則 可能因皮帶斷裂而有飛脫之虞。通常會加裝離心開關作保護。 ○2輕載時: Φ未飽和,ΦαI a 轉速n=V-I a(R a+R s)/KΦ,nα1/I a為一條雙曲線。 ○3重載時: Φ已飽和,Φ與I a無關為一定值 轉速n=V-I a(R a+R s)/KΦ,nαV-I a(R a+R s) 為一條下降直線。 (3)轉矩特性: ○1輕載時: Φ未飽和,ΦαI a 轉矩T=KΦI a→TαI a2為一條拋物線 ○2重載時: Φ已飽和,Φ與I a無關為一定值 轉矩T=KΦI a→TαI a為一條上升直線 (4)用途: ○1負載變動時I a,隨之改變,使轉速有相當大的變動,是為變速電 動機,速率調整率為正值。 ○2具有高轉速低轉矩,低轉速高轉矩的特性,因此有向電源取用恒 定功率的特性。 ○3主要用於需高啟動轉矩或高轉速的場合,如起重機、電車、果汁 機、吸塵器等。 (四)複激式電動機 1.積複激電動機: (1)等效電路:

第一章直流电机部分

第一章直流电机 实验一直流电机 一.实验目的 1.学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2.认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。 3.熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 二.预习要点 1.如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表、电流表的量程。 2.直流他励电动机起动时,为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器?不连接会产生什么严重后果? 3.直流电动机起动时,励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置?为什么?若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果? 4.直流电动机调速及改变转向的方法。 三.实验项目 1.了解MEL系列电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。 2.用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3.直流他励电动机的起动,调速及改变转向。 四.实验设备及仪器 1.MEL-I系列电机系统教学实验台主控制屏 2.电机导轨及测功机(或电机导轨及校正直流发电机)、转速转矩测量挂箱(MEL-13) 3.直流并励电动机(M03) 4.220V直流可调稳压电源(位于实验台主控制屏的下部) 5.电机起动箱(MEL-09。 6.直流电压、毫安、安培表(MEL-06)。

五.实验说明及操作步骤 1.由实验指导人员讲解电机实验的基本要求,实验台各面板的布置及使用方法,注意事项。 万用 源的船形开关及按下复位开关就已经建立了80V 左右的电压) 调节R 使电枢电流达到0.2A (如果电流太大,可能由于剩磁的作用使电机旋转,测量无法进行,如果此时电流太小,可能由于接触电阻产生较大的误差),迅速测取电机电枢两端电压U M 和电流I a 。将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周,同样测取U M 、I a ,填入表1-1。 (3)增大R (逆时针旋转)使电流分别达到0.15A 和0.1A ,用上述方法测取六组数据,填入表1-1。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值Ra=3 13 2a a a R R R ++。

并励(他励)直流电动机机械特性

教案首页(宋体小四号字) 任务二并励(他励)直流 电动机机械特性 第几节项目五 班级机电时数2课时 教学目标1. 知识目标:熟悉并励直流电动机的固有机械特 性。 2. 能力目标:熟悉并励直流电动机的人为机械特 性。 3.情感目标:培养学生积极向上的学习态度,培养学生接受新知识的能力。 教学内容1. 并励直流电动机的固有机械特性 2. 并励直流电动机的人为机械特性 教材分析重点 通过自主探究,让学生掌握并励直流 电动机的人为机械特性。 难点 对并励直流电动机的固有机械特性的掌握。 教学方法问题引导 动画演示 教学准备多媒体

性。 2.帮助学生了解并励直流电动机的人为机械特 性。 3.帮助学生建立把理论与实践结合起来的抽象思维方 式。 第二部分:授课 ………………………………………… 第 一 课 时 并励直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压U,励磁电流 I L,电枢回路总电阻R a为恒值的条件下,电动机转速与电磁转矩T的关 系。 一、机械特性方程式 并励直流电动机的电路如图5-4所示。 图5-4 并励直流电动机电路图 并励直流电动机的机械方程式可以从公式,得到: (5-3) 再把公式代入上式,得:

(5-4) 其中,称为理想空载转速, 机械特性曲线如图5-5所示,是一条稍向下倾斜的直线,其斜率为。这 说明加大电动机负载会使转速下降。 图5-5 并励电动机的机械特性 二、固有机械特性 固有机械特性是当电动机的电枢工作电压和励磁磁通均为额定 值,电枢电路中没有串入附加电阻时的机械特性,其方程式为: (5-5) 固有机械特性如图5-6中的曲线 所示,由于较小,故并励直流电 动机固有机械特性为硬特性,这种特性适用与负载变化时要求转速比 较稳定的场合,经常用金属切削机床、造纸机械等要求恒速的地方。 必须注意的是:当磁通过分削弱后,如果负载转矩不变,将使电动机 电流大大增加而严重过载。另外,当=0时,从理论上说,电动机的空 载转速将趋于,实际上励磁电流为零时,电动机尚有剩磁,这时转速 虽不趋于,但会升到机械强度所不允许的数值,通常称为“飞车”,

直流电动机的机械特性

直流电动机的机械特性 直流电动机按励磁方式不同可分为他励、并励、串励和复励四种。下面一常用的他励和并励电动机为例介绍其机械特性、起动、反转和调速,他励和并励电动机只是连接方式上的不同,两者的特性是一样的。 直流电机的接线图 图是他励和并励直流电动机的接线原理图。他励电动机的励磁绕组与电枢是分离的,分别由励磁电源电压Uf和电枢电源电压U两个直流供电;而在并励电动机中两者是并联的,由同一电压U 供电。 并励电动机的励磁绕组与电枢并联,其电压与电流间的关系为: U=E+RaIa 即:Ia=(Ra为电枢电压) If= I=Ia+If≈Ia 当电源电压U和励磁电路的电阻Rf(包括励磁绕组的电阻和励磁调节电阻)保持不变时,励磁电流If以及由它所产生的磁通Φ也保持不变,即Φ=常数。 则电动机的转距也就和电枢电流成正比,T= KTΦIa= KIa这是并励电动机的特点。

当电动机的电磁转距T必须与机械负载转距T2及空载损耗转距T0相平衡时,电动机将等速转动;当轴上的机械负载发生变化时,将引起电动机的转速、电流及电磁转距等发生变化。,称为: n===-T=n0- 式中 并励电动机的起动与反转 并励电动机在稳定运行时,其电枢电流位:Ia=,因电枢电阻Ra很小,所以电动机在正常运行时,电源电压U与反电动势E近似相等。 在起动时,n=0,所以E=kEΦn=0。这时电枢电流及起动电流为Iast=,由于Ra很小,因此起动电流I ast可达额定电流IN的10~20倍,这时不允许的。同时并励电动机的转距正比于

电枢电流Ia,这么大的起动电流引起极大的起动转距,会对生产机械的传动机构产生冲击和破坏。 限制起动电流的方法就是在起动时的电枢电路中串接起动电阻Rst,见图。这时起动电枢中的起动电流的初始值为:Iast= 则起动电阻为:Rst=-Ra 一般:Iast=(1.5~2.5)IN 起动时,可将起动电阻Rst放在最大值处,待起动后,随着电动机转速的上升,再把它逐段切除。 注意:直流电动机在起动或工作时,励磁电路一定要保持接通,不能断开(满励磁起动)。普则,由于磁路中只有很小的剩磁,就有可能发生以下: 要改变电动机的转动方向,就必须改变电磁转距T的方向,可通过改变磁通Φ(励磁电流)或电枢电流Ia的方向实现。 并励电动机的调速 电动机的调速就是在同一负载下获得不同的转速,以满足不同的要求。 由转速公式:n=可知常用的调速方式有调磁调速和调压调速两种。 9.5.1改变磁通Φ(调磁调速) 当保持电源电压U为额定值不变时,调节励磁电路的电阻,改变励磁电流If而改变磁通Φ。 由式n=-T可见,当磁通Φ减小时,n0升高了,转速降也增大了;但 与Φ2成正比,所以磁通愈小,机械特性曲线也愈陡,但仍有一定的硬度。见图

浙教版 八年级科学下册 第一章 第4节 电动机 练习题

八下第一章第4节电动机练习题 一、 1、通电导体在磁场中受到了。通电导体在磁场中受力方向与 和有关。电流方向改变时,通电导体受力方向。磁场方向 改变时,通电导体受力方向。但若电流方向和磁场方向同时改变时,通电导体受力方向。 2、通电线圈在磁场中会发生。平衡位置是指线圈平面与磁感线的位置。 当线圈处在平衡位置时,线圈两边受到一对的作用。当线圈平面与磁感线平行时,线圈会发生。 3、直流电动机的工作原理是:利用的原理。直流 电动机主要组成部分:、、、。换向器的 作用:能自动改变线圈中,使线圈连续旋转。线圈的转动方向取决于和。线圈的转动速度取决于 和。 4、电动机有许多优点:构造、控制、效率、无污染,广泛地应用在 日常生活和各种生产中。例如:、。 二、我理解了 5、如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置,当导 线AB中有某方向电流通过时,它受到的磁场力方向向右。 (1)如果仅将磁极对调位置,导线AB受力方向______。 (2)如果磁极位置不变,仅改变AB中的电流方向,导线AB受力方向______。 (3)若同时对调磁极位置和改变电流方向,导线AB的受力方向______。 (4)此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与__________和__________方向有关。 6、通电直导体在磁场中受到的力的方向----------------------------------() A.跟磁感线方向平行,跟电流方向垂直B.跟磁感线方向垂直,跟电流方向平行C.跟磁感线方向垂直,跟电流方向垂直D.跟磁感线方向平行,跟电流方向平行 7、关于直流电动机,小宇和他的同学有不同的看法,其中你认为他们的看法正确的是 A、小宇:直流电动机是利用电磁铁的原理制成的() B、小丽:直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 C、小明:直流电动机实现了机械能转化为电能

第二章 直流电动机及其调速系统

第二章直流电动机工作原理及单闭环调速系统 内容提要:介绍了基本的电磁定律及支流电机工作原理、直流电机种类、结构和电机模型。重点介绍了它励直流电机的调速方法,对于调压调速系统,介绍了三种调压方式。分析了转速单闭环调速系统的组成、模型和稳定性,给出了无静差调速系统的基本校正电路和公式。对于电压负反馈、电动势反馈和电流截止负反馈调速系统也作了较为详细的介绍。针对永磁无刷直流电机,介绍了其工作原理、基本结构和数学模型。 2.1直流电机发展过程 电机发明至今,已有近200 年的历史。电机学科已发展成为一个比较成熟的学科,电机工业也已成为近代社会的支柱产业之一,其发展历史可简述如下。 2.1.1 直流电机的产生和形成 工业革命以后,蒸汽动力得以普遍应用。但随着生产力的发展,蒸汽动力输送和管理不便的缺点日益突出,迫使人们努力寻找新的动力源。19 世纪初期,人们已积累了有关电磁现象的丰富知识。在此基础上,法拉第(Faraday)于1821 年发现了载流导体在磁场中受力的现象(即电动机的作用原理),并首次使用模型表演了这种把电能转换为机械能的过程。很快,原始型式的电动机就被制造出来了。但由于驱动源是蓄电池,当时极为昂贵,经济性远不能与蒸汽机相抗衡,因而也就不能被推广。 为此,人们积极寻求能将机械能转换为电能的装置。法拉第本人亦坚持研究。在进行了大量的实验研究以后,1831 年,他又发现了电磁感应定律。在这一基本定律的指导下,第二年,皮克西(Pixii)利用磁铁和线圈的相对运动,再加上一个换向装置,制成了一台原始型旋转磁极式直流发电机。这就是现代直流发电机的雏形。虽然早在1833 年,楞次(Lenz)已经证明了电机的可逆原理,但在1870 年以前,直流发电机和电动机一直被看作两种不同的电机而独立发展着。 电磁感应定律发现了,直流发电机也发明了,但经济性、可靠性、容量却未达到实用化要求即廉价直流电源的问题并没有很快得到解决,因而电动机的应用和发展依然缓慢。加之在1860 年以前,人们还不善于从F=Bli 的角度考察问题,几乎都将电磁铁之间的相互吸引和排斥作为电动机结构设计的基本指导思想,这本身就带有很大的局限性,更何况以蓄电池为主的昂贵的供电方式也确实起到了制约作用。需求产生动力。为解决廉价直流电源这一电动机应用中的瓶颈问题,直流发电机获得了快速发展。在1834—1870 年这段时间内,发电机研究领域产生了三项重大的发明和改进。在励磁方面,首先从永磁体转变到采用电流线圈,其后,1866 年,西门子兄弟(W & C W Siemens)又从蓄电池他励发展到发电机自励。在电枢方面,格拉姆(Gramme)于1870 年提出采用环形绕组。虽然这种绕组早在电

相关文档
最新文档