直流电机的磁场-课件(PPT·精·选)
合集下载
《直流电机》PPT课件
TL
n
E
T
Ia
最后达到新的平衡点。
UEIaRa
T KTΦIa
与原平衡点相比，新的平衡点：Ia 、 P入
精选课件ppt
16
9.5 机械特性
机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系，
下边以他励和串励电机为例说明。
If
Ia
一、 他励电动机的机械特性
Uf M U
他励电动机和并励电动机的特性一样。
U E IaRa
KT：与线圈的结构有关的常数 （与线圈大小，磁极的对数等有关）
：线圈所处位置的磁通
Ia：电枢绕组中的电流 单位： （韦伯），Ia（安培），T（牛顿•米）
由转矩公式可知：
(1)产生转矩的条件：必须有励磁磁通和电枢电流。
(2)改变电机Βιβλιοθήκη 转的方向：改变电枢电流的方向或者改变磁通的方向。
精选课件ppt
14
产生磁通，称为励磁。
精选课件ppt
9
根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的 直流电机又可细分为：
他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。
并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。
串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。
复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在 同一电源上。
3
9.2 工作原理
一、 工作原理
电刷
+ U
N I
I
–
S
换向片
直流电源
电刷
换向器
精选课件ppt
线圈
4
电刷
+ U
F N
I
F I
–
S
换向片
《直流电机的工作原理及特性》PPT模板课件
2．电磁转矩TM
电枢绕组中的电流和磁通相互作用，产生电磁力和 电磁转矩，其大小可用如下公式表示：
TKtIa
式中：T——电磁转矩（N·m）； Φ——对磁极的磁通（Wb）； Ia——电枢电流（A）； Kt——与电机结构有关的常数，Kt=9.55 Ke
3.2 直流他励电动机的机械特性
一、机械特性的一般形式
根据 0,n0、TN,nN
两点，就可作出他励直流电动机近似是机械特性曲线 nfT。
三、人为机械特性 人为机械特性是指人为地改变电动机电枢外加电压U和励磁磁
通Φ的大小以及电枢回路串接附加电阻Rad所得到的机械特性。
1. 电枢回路中串接附加电阻时的人为特性 U U N , N
n
Rad
If
U
Ia M E
3．3 直流他励电动机的启动特性
nN △n
决于 Rf、 Uf的大小，当 Rf、 Uf
的大小一定时, If为定值，即磁
△T
通为定值。
0
TN T
n 理想空载点 n0
nN △n
1. 理想空载转速： T=0时的转速称为理想空
载转速，用n0表示。 根据机械特性可知：
U
△T
n0 Ke
0
TN T
2. 机械特性硬度
为了衡量机械特性的平直程度，引进一个机械特性
直流发电机和直流电动机的电磁转矩的作用是不同的
发电机的电磁转矩是阻转矩，它与电枢转动的方向或 原动机的驱动转矩的方向相反。因此，在等速转动时， 原动机的转矩T1必须与发电机的电磁转矩T及空载损耗 转矩T0相平衡。
电动机的电磁转矩是驱动转矩，它使电枢转动。因此， 电动机的电磁转矩TM必须与机械负载转矩TL及空载损 耗转矩T0相平衡。
直流电动机ppt课件
但是当线圈转过90度角，即线圈平面与磁场垂直时，观察到：
现象：线圈来回摆动最终静止在该位置，不能持续转动 分析原因：转过90度角时，由左手定则判定，这两个力变成在一条 直线上，这个位置叫作平衡位置。线圈的惯性使它可以冲过平衡位 置，但不能持续转动。
活动2：在活动1的基础上，我们不把线圈两端的漆层全部刮掉，而是将一段 的磁层全部刮掉，另一端的漆层刮掉半周，进行实验。观看下面的演示视频， 回答相关问题。
乙
转过90°后到 达平衡位置。
丙
线圈的惯性使它冲过平 衡位置，于是换向器就 改变了所接触的电刷 ， 此时ab 边受力方向变成 向下，cd 边受力方向变 成向上，于是线圈就继 续沿顺时针方向转动 90°。
丁
转到图丁所示的 平衡位置时，又 靠惯性冲过去， 就回到了图甲的 状态。
甲
乙
丙
丁
总之，依靠换向器与电刷的配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变 一次，这样线圈就能够连续不停地沿同一方向转动下去。
②交流电动机：电扇、洗衣机、电冰箱、水泵、农产品加工 机械的电动机。
当堂检测
1．直流电动机工作时，线圈经过垂直磁感线的位置时（ B ） A．线圈受力平衡，速度为零 B．线圈受力平衡，速度不为零 C．线圈受力不平衡，速度为零 D．线圈受力不平衡，速度不为零
2. 关于换向器的作用，下列说法中正确的是（ D ） A．直流电动机的换向器既可以改变线圈中的电流方向，又可以改变外 部电流方向 B．直流电动机的换向器是将外部电路的直流电变成线圈中的交流电 C．直流电动机的换向器是用来改变电流的大小和方向 D．当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时，换向器能立即改变线圈中 的电流方向
3.如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是（ D ） A．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的 B．电动机通电后不转，一定是电路断路 C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
电机学PPT课件-直流发电机
电机学ppt课件-直 流发电机
contents
目录
• 直流发电机的概述 • 直流发电机的结构 • 直流发电机的工作特性 • 直流发电机的应用和维护
01
CATALOGUE
直流发电机的概述
直流发电机的定义
总结词
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的装置。
详细描述
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的旋转电机，其输出 电流方向保持不变。
03
在电信、数据中心、医院等重要设施中，直流发电机作为备用电源， 确保设备在停电时仍能正常运行。
04
在野外或偏远地区，直流发电机可作为便携式电源，为电子设备和照 明提供电力。
直流发电机的维护
01
定期检查发电机的运行 状态，确保无异常声音 和振动。
02
清洁发电机表面，保持 整洁，防止灰尘和杂物 影响散热。
03
检查润滑系统，确保轴 承和齿轮得到充分润滑 。
04
定期更换磨损的零件， 如碳刷、轴承等，以延 长发电机使用寿命。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
电压不稳定
检查发电机转速和励磁电流是 否正常，调整或更换励磁绕组
。
发电机过热
检查冷却系统是否正常工作， 清除通风障碍物，增加通风量
。
碳刷磨损严重
更换碳刷，调整碳刷压力至合 适值。
。
当励磁电流If恒定时，输出电压 Ua随转速n的增加而增加。
外特性
外特性是指直流发电机的输出 电压Ua与输出电流Ia的关系。
当发电机转速n和励磁电流If恒 定时，输出电压Ua随输出电流 Ia的增加而减小。
外特性是直流发电机的输出特 性，反映了发电机的带负载能 力。
contents
目录
• 直流发电机的概述 • 直流发电机的结构 • 直流发电机的工作特性 • 直流发电机的应用和维护
01
CATALOGUE
直流发电机的概述
直流发电机的定义
总结词
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的装置。
详细描述
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的旋转电机，其输出 电流方向保持不变。
03
在电信、数据中心、医院等重要设施中，直流发电机作为备用电源， 确保设备在停电时仍能正常运行。
04
在野外或偏远地区，直流发电机可作为便携式电源，为电子设备和照 明提供电力。
直流发电机的维护
01
定期检查发电机的运行 状态，确保无异常声音 和振动。
02
清洁发电机表面，保持 整洁，防止灰尘和杂物 影响散热。
03
检查润滑系统，确保轴 承和齿轮得到充分润滑 。
04
定期更换磨损的零件， 如碳刷、轴承等，以延 长发电机使用寿命。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
电压不稳定
检查发电机转速和励磁电流是 否正常，调整或更换励磁绕组
。
发电机过热
检查冷却系统是否正常工作， 清除通风障碍物，增加通风量
。
碳刷磨损严重
更换碳刷，调整碳刷压力至合 适值。
。
当励磁电流If恒定时，输出电压 Ua随转速n的增加而增加。
外特性
外特性是指直流发电机的输出 电压Ua与输出电流Ia的关系。
当发电机转速n和励磁电流If恒 定时，输出电压Ua随输出电流 Ia的增加而减小。
外特性是直流发电机的输出特 性，反映了发电机的带负载能 力。
直流电机ppt
二、直流电二机、的直电流枢电反机应的电枢反应
直流电机的电枢反应
直轴
直轴与交轴：主极的轴线称为直轴，与直轴正交
的轴线叫交轴
电枢反应定义：电机带上负载时，电枢绕组中
交轴
有电流流过，载流的电枢绕组将产生磁动势，电枢磁 动势对主磁场的影响叫电枢反应。
图2-1 直流电机交直轴示意图
电枢反应分类：交轴电枢反应和直轴电枢反应
Te
Rj ：调节电阻
R为j 0时，由于 Ra远小于 ， CeCT2 故不计磁饱和时直流电动机的机 械特性为一稍微下降的直线。如 果计及磁饱和时，交轴电枢反应 呈现去磁作用，曲线下降程度减 小。
图4-2 直流电动机机械特性
五、直流电动机的启动、调速和制动
直流电动机的启动
启动时,n= 0 Ea=0，若加入额定电压，则
工作特性
转矩特性：Te f (P2 )
Te
T0
T2
T0
P2
：转子机械角速度
转矩特性基本呈线性关系；实
际上，P2 增大时，转速略有下 降，故曲线将略微向上弯曲。
效率特性： f (P2 )
P2
P2 P
当不变损耗等于可变损耗 时，电机效率最大。
机械特性
n
u Ce
Ra CeCT
Rj 2
主要内容
2023最新整理收集 do something
一、直流电机的工作原理和基本结构 二、直流电机的电枢反应 三、直流电机基本方程 四、直流电动机的运行特性 五、直流电动机的启动、调速和制动
一、直流电机的工作原理和基本结构
工作原理
电刷
+
N I
U I
–
换向片
S
以电动机为例
直流电机PPT精品课件
绕电枢一周， 所有元件互相串联构成一闭合回路。
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
Bd
电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
Ad
b
a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
a
（2）直流电动机运行时的几点结论
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
Bd
电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
Ad
b
a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
a
（2）直流电动机运行时的几点结论
第二十四章 直流电机的磁势、电势和基本方程式PPT课件
零的位置（物理中性线）偏离几何中性线， 2）、不计饱和时，交轴电枢反 应既无增磁、亦无 去磁用; 计及饱和时，交轴电枢反应具有一定的去 磁作用。
2、直轴电枢磁动势和直轴电枢反应 发电机：电刷顺电枢旋转方向移动，电枢反应为去磁；
电刷逆电枢旋转方向移动，电枢反应为增磁。
电动机：与发电机的情况相反。
24
三 电枢反应对直流电机的影响
1．电枢反应的去磁作用将使每极 略有减小
电刷总是位于交轴，电枢反应则只有交轴分量没有直轴分量。 交轴磁势对气隙磁场的影响是一半极面下磁通增加，一半下减 小，不考虑饱和时，总磁通不变。
如果负载时励磁电流与空载时
相等，则负载时每极磁通也与
E0
空载时相同。
电刷间感应电势只与每极磁通 成正比，与极面下磁通分布无 关，所以负载和空载时电刷感 应电势数值相同。
电枢电势的计算：求出一根导体在一个极距范围 内切割气隙磁密的平均感应电势，乘上一个支路 里总的导体数。
设总导体数为N，共有2a条并联支路，每条支路 导体数为N/2a，则电枢绕组电势: （为 N/2a 条导体电势之和）
31
一根导体的平均电势： eav BavLv
Bav ：主极气隙磁场的平均磁密（
随电枢电流变化，也取决于磁
路饱和程度。为简便起见，近
似认为 Faqd I （电枢电流），
这时同样大小的If 产生的E0 ↓
0
Faqd
Ff0 Ff
Ff0
26
三 电枢反应对直流电机的影响
Ff为磁极磁势，Ff0为用以产生磁通的有效磁势。可见要保持E0 不变必须增加励磁电流If ，以弥补交轴磁势Faq的去磁作用。
2a60
9.55Ce
Bav
一台制造好的电机， 它
2、直轴电枢磁动势和直轴电枢反应 发电机：电刷顺电枢旋转方向移动，电枢反应为去磁；
电刷逆电枢旋转方向移动，电枢反应为增磁。
电动机：与发电机的情况相反。
24
三 电枢反应对直流电机的影响
1．电枢反应的去磁作用将使每极 略有减小
电刷总是位于交轴，电枢反应则只有交轴分量没有直轴分量。 交轴磁势对气隙磁场的影响是一半极面下磁通增加，一半下减 小，不考虑饱和时，总磁通不变。
如果负载时励磁电流与空载时
相等，则负载时每极磁通也与
E0
空载时相同。
电刷间感应电势只与每极磁通 成正比，与极面下磁通分布无 关，所以负载和空载时电刷感 应电势数值相同。
电枢电势的计算：求出一根导体在一个极距范围 内切割气隙磁密的平均感应电势，乘上一个支路 里总的导体数。
设总导体数为N，共有2a条并联支路，每条支路 导体数为N/2a，则电枢绕组电势: （为 N/2a 条导体电势之和）
31
一根导体的平均电势： eav BavLv
Bav ：主极气隙磁场的平均磁密（
随电枢电流变化，也取决于磁
路饱和程度。为简便起见，近
似认为 Faqd I （电枢电流），
这时同样大小的If 产生的E0 ↓
0
Faqd
Ff0 Ff
Ff0
26
三 电枢反应对直流电机的影响
Ff为磁极磁势，Ff0为用以产生磁通的有效磁势。可见要保持E0 不变必须增加励磁电流If ，以弥补交轴磁势Faq的去磁作用。
2a60
9.55Ce
Bav
一台制造好的电机， 它
电机学PPT课件-直流电动机
3
机电一体化设计
结合机械、电子、信息等多学科知识，进行直流 电动机的优化设计，实现高效、紧凑、可靠的设 计目标。
THANKS
感谢观看
电动车与新能源汽车
随着电动车和新能源汽车的普及，直流电动机作为动力源将得到 更广泛的应用。
智能家居与家电
直流电动机在智能家居和家电领域的应用将不断拓展，如智能吸 尘器、电动窗帘等。
直流电动机的创新研究
1 2
新材料与新工艺
研究新型材料和制造工艺，提高直流电动机的性 能和可靠性。
控制策略优化
研究先进的控制算法和策略，提高直流电动机的 响应速度和稳定性。
电机学ppt课件-直 流电动机
目录
• 直流电动机简介 • 直流电动机的特性 • 直流电动机的控制 • 直流电动机的常见故障与维护 • 直流电动机的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
直流电动机简介
直流电动机的基本结构
定子
固定部分，包括主磁极和换向器。
转子
旋转部分，由导电的电枢绕组和铁芯组成。
换向器
大。
转矩与磁通关系
02
在一定范围内，转矩与磁通成正比。但当磁通增加到一定程度
时，转矩增加趋缓。
转矩与转速关系
03
在一定转速范围内，转矩与转速成反比。转速越高，转矩越小
。
直流电动机的机械特性
机械特性方程
直流电动机的机械特性方 程表示了电动机的转速、 转矩和电源电压之间的关 系。
固有机械特性
固有机械特性是指在一定 励磁电流和电枢电压下的 机械特性。
当电机发生缺相故障时，自动切断电源，防 止电机因缺相而损坏。
04
CATALOGUE