第6章 (直流电机与步进电动机)[33页]

第六章 直流电机与步进电机
6.3.2.1 能耗制动：
（1）制动前： KM1闭合，KM断开，电动机处于 稳定运行状态。转动转矩Tem与 转速n的方向相同。 （均为顺时针方向）
（2）制动时： KM1断开，KM闭合，电枢绕组断电，但在惯性的作用下电动机继续
沿顺时针方向转动，切割磁感线，此时电动机处于发电状态，在电枢 绕组上产生感应电动势Ea，由于电动机电枢绕组和电阻RH串联构成回 路，产生的感应电流与驱动电流Ia方向相反，则产生的制动力矩与原 转动力矩相反，电动机迅速减速至零。
a
b
c
图a原理图;
图b电机正转：A端、B端低电平，C端、D端高电平，A、D管 导通，电机正转；
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汽车起动机工作过程：
两个接线柱一个接电源正极，负责给电动机通电，另一个从连接 起动继电器，当点火开关在起动档（START）时，起动继电器吸合， 给电动机的电磁开关供上电，电磁开关内的线圈通上电，产生电磁吸 力，将电磁铁心吸入，拨叉上方被吸向左侧，拨叉下方往前拨动拨环， 驱动齿轮被推出与汽车发动机飞轮齿啮合，起动着车后，点火开关回 到ON档，电磁开关断电，在弹簧的弹力作用下，电磁铁心被弹出，拨 叉将电枢轴拨回，驱动齿轮与发动机飞轮分离，起动结束。
作用： 产生磁场、机械支撑
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转子（电枢）： 电枢铁心
组成： 绕组 换向器
作用：在磁场作用下 转动输出机械能。
直流电动机电枢铁心
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6.1.2 直流电动机的工作原理
磁极： 小容量电机用永久磁铁； 大容量用铜线绕制线圈在铁芯上（励磁绕组），通电后
形成。 电枢：
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6.3.2.2 反接制动：
（1）制动前： KM1闭合，KM2断开，电动机
处于正向运行状态，Tem与n的方 向相同。 （2)制动时：
断开KM1，闭合KM2，加 到电枢两端电压为−U，由于机 械惯性，转速不能突变，仍保持原来的方向，在减速过程中，Tem与n 的方向相反，电磁转矩Tem为制动性转矩，拖动系统减速，直至n=0 。 （3)制动结束时：
调速方法
电枢回路串联电阻 改变励磁回路电阻 改变电枢端电压
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1．电枢回路串联电阻调速法
优点：特性变软； 负载稍有变动，电动机的转数就会有较大的变化。
缺点：电动机的效率降低 ； 对要求恒速的负载不利。
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2．改变励磁回路电阻的调速法
特点：能减小磁通使转数上升，调速后的机械特性变硬。 3．改变电枢端电压调速法
特点：只能把转速调低，不能调高。
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1.直流电动机正反转控制方法：
a.改变电枢绕组电流方向; b.改变定子磁场的方向。
2.永磁式直流电动机只能通过改变电流方向来实现正反转。
改变电流方向的控制方法： a.机械开关实现；
b.电子电路实现 。
第六章 直流电机与进电机
第六章 直流电机与步进电机
第六章 直流电机与步进电机
6.3.1 直流电动机的起动 起动过程 ：
直流电动机从接通电源开始转动，直至转速升高至某一 固定转数后稳定运行的过程。
全压起动 起动方法： 变阻器起动
降压起动
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6.3.2 直流电动机的制动
自由制动
制动方式
机械制动 电气制动
能耗制动 反接制动 回馈制动
直流电动机 并励式 （按励磁方式） 串励式
复励式
他励式
并励式
串励式
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复励式
直流电动机在汽车上的应用： 汽车上的起动机采用的是串励式直流电动机，主要应用
串励式直流电动机起动转矩大这一特点。
1-线圈 2-外壳 3-电磁铁心 4、5-接线柱 6-拨环 7-缓冲弹簧 8-驱动齿轮 9-拨叉轴 10-拨叉 11、12-弹簧
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组成： 开关 保险 继电器 其它电气元件
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工作原理 ： 当点火开关AM2打至ST2位置，起动继电器T12
通上电，起动继电器内的开关吸合。起动机电磁 开关在起动继电器吸合后通上电，从而形成闭合 路径，电磁开关动作，拨动拨叉，起动机的驱动 齿轮被推出，同时接通起动机内电动机的回路， 起动机动作，驱动齿轮与发动机飞轮齿啮合，起 动着车。起动后点火开关AM2与ST2断开，起动继 电器电磁线圈断电，失去电磁吸力，继电器内的 开关断开，使起动机的电磁开关断电，拨叉将驱 动齿轮拨回，起动机电动机断电，起动过程结束。
KM1，KM2都断开，电动机脱开电源，系统制动过程结束。
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6.3.2.3 回馈制动 又称为回馈发电制动。在励磁不变的条件下，如果电
动机的负载转矩使其加速运行，电动机的实际转速大于电 动机的励磁驱动转速，电磁转矩反向，进入制动状态 。
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当转矩M不变（即负载不变）时，影响电动机转速的 因素有电源电压U、电枢电阻和主磁通，因此只要改变其 中一个参数，电动机的转速就可改变。
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直流电机在汽车上的应用：
起动电动机 车窗电动机 雨刮电动机 座椅调整电动机 空调鼓风机 门锁电动机 后视镜调节电动机 油箱盖电动机
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第六章 直流电机与步进电机
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6.1.1直流电动机的结构
定子：
主磁极 换向磁极 电刷 组成： 机座 端盖 轴承
铁芯、绕组abcd、换向器
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(a) 电流流向: + A 沿abcd到B 受力方向： ab段向左，cd段向右
（左手定则判断）
（b）电流流向: + A 沿dcba到B 受力方向： cd段向左，ab段向右 （左手定则判断）
（a） -
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(b)
励磁方式 ： 励磁绕组与电源的连接方式 。 他励式
学习目标：
1. 掌握直流电机的结构、工作原理与特性； 2. 掌握直流电动机的起动、制动、调速及正反转控制 ； 3. 熟悉直流电机、步进电机在汽车上的应用。
第六章 直流电机与步进电机
学习主要内容：
6.1 直流电动机的结构、工作原理和特性 6.2 直流电动机的分类 6.3 直流电动机的起动、制动、调速及正反转控制 6.4 步进电动机