直流电动机制动PPT课件
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《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
九年级物理全册 直流电动机课件
人机交互与物联网
人机交互和物联网技术将为直流电动机的发展带来新的机遇。通过与计算机、传感器和执 行器的配合，实现电机的远程监控和管理，提高生产效率和安全性。同时，人机交互技术 的应用将使电机更加智能化和易于操作，提高用户体验。
THANKS
感谢观看
03
闭环控制系统广泛应用于高精度、高稳定性的控制系统中，如
工业生产中的精密加工、航空航天等领域。
05
直流电动机的维护保养
日常维护保养
保持电动机清洁
经常用干燥的布擦拭电动机，以防止灰尘和污垢堆积，同时要定 期清理散热风扇和通风口，确保良好的散热效果。
检查电动机的接线
定期检查电动机的接线是否牢固，是否出现裸露或断裂现象，以防 因接线不良导致电动机工作异常。
汽车电器
汽车中的电器设备如雨刷器、空调 等也常常使用直流电动机进行驱动 。
其他领域
航空航天
在航空航天领域，直流电 动机作为驱动电机被用于 各种飞行器中。
医疗设备
医疗设备中也有很多地方 使用到直流电动机，如假 肢、轮椅等设备的驱动。
机器人
机器人是近年来直流电动 机应用的新兴领域之一， 作为驱动电机被广泛应用 于各种类型的机器人中。
换向器
换向器是直流电动机的重要组 成部分，它由许多铜片组成， 每个铜片的外沿套着绝缘材料 。
转轴
转轴连接着电枢和负载，是支 撑电枢和传递扭矩的重要部件 。
磁极
定子，提供磁场，通常由铁和 铜制成。
直流电动机的工作原理
通电导体在磁场中受到力的作用
当直流电流通过导体时，导体受到安培力的作用，从而产生旋转力矩。
注意电动机的噪音和振动
倾听电动机运转时是否有异常的噪音或振动，如有则需及时停机检 查并修复。
人机交互和物联网技术将为直流电动机的发展带来新的机遇。通过与计算机、传感器和执 行器的配合，实现电机的远程监控和管理，提高生产效率和安全性。同时，人机交互技术 的应用将使电机更加智能化和易于操作，提高用户体验。
THANKS
感谢观看
03
闭环控制系统广泛应用于高精度、高稳定性的控制系统中，如
工业生产中的精密加工、航空航天等领域。
05
直流电动机的维护保养
日常维护保养
保持电动机清洁
经常用干燥的布擦拭电动机，以防止灰尘和污垢堆积，同时要定 期清理散热风扇和通风口，确保良好的散热效果。
检查电动机的接线
定期检查电动机的接线是否牢固，是否出现裸露或断裂现象，以防 因接线不良导致电动机工作异常。
汽车电器
汽车中的电器设备如雨刷器、空调 等也常常使用直流电动机进行驱动 。
其他领域
航空航天
在航空航天领域，直流电 动机作为驱动电机被用于 各种飞行器中。
医疗设备
医疗设备中也有很多地方 使用到直流电动机，如假 肢、轮椅等设备的驱动。
机器人
机器人是近年来直流电动 机应用的新兴领域之一， 作为驱动电机被广泛应用 于各种类型的机器人中。
换向器
换向器是直流电动机的重要组 成部分，它由许多铜片组成， 每个铜片的外沿套着绝缘材料 。
转轴
转轴连接着电枢和负载，是支 撑电枢和传递扭矩的重要部件 。
磁极
定子，提供磁场，通常由铁和 铜制成。
直流电动机的工作原理
通电导体在磁场中受到力的作用
当直流电流通过导体时，导体受到安培力的作用，从而产生旋转力矩。
注意电动机的噪音和振动
倾听电动机运转时是否有异常的噪音或振动，如有则需及时停机检 查并修复。
《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。
四象限直流电动机 ppt课件
有限元法预备知识
16
四象限直流电动机的发展与应用
直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用， 但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护； 换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步 应用。为了克服机械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换相的无刷电 机应运而生。
有限元法预备知识
15
第三象限和第一象限过程相同，只不过电动转矩和旋转方向分 别相反。而第四象限和第二象限过程相同，也只不过是电动转矩和 旋转方向分别相反。
换向的时间问题
对于单象限的调速器，当电机需要反转时，要加时间继电器。 无论是改变励磁方向还是改变电枢方向，都必须等待一段时间，就 是说不允许工作中突然换向。因为励磁线圈和电枢线圈通的都是直 流电，需要时间来释放能量，如果换向太快将会把整流桥反向击穿。 而四象限的调速器不存在此问题，因为两组整流桥方向相反，当一 组停止输出时，另一组正好可以给电机释放能量。
有限元法预备知识
2
有限元法预备知识
3
直流电动机
有限元法预备知识
8 10 13
4
上图是一台直流电机的最简单模型。N和S是一对固定的磁极， 可以是电磁铁，也可以是永久磁铁。磁极之间有一个可以转动的铁 质圆柱体，称为电枢铁心。铁心表面固定一个用绝缘导体构成的电 枢线圈abcd，线圈的两端分别接到相互绝缘的两个半圆形铜片(换 向片)上，它们的组合在一起称为换向器，在每个半圆铜片上又分 别放置一个固定不动而与之滑动接触的电刷A和B，线圈abcd通过 换向器和电刷接通外电路。
有限元法预备知识
9
上图是带位能负载下降时的回馈制动机械特性，电动机电动运行带动 位能性负载下降，在电磁转矩和负载转矩的共同驱动下，转速沿特性 曲线1逐渐升高，进入回馈制动后将稳定运行在a点上。需要指出的是， 此时电枢回路不允许串入电阻，否则将会稳定运行在很高转速的b点 上。
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
直流电动机的起动调速和制动PPT课件
t=0
减弱磁通前、
后的电枢电流
ia
变化曲线
减弱磁通调速前、 后转速变化曲线
n
t
第18页/共59页
结论：磁场越弱， 转速越高。因此 电机运行时励磁 回路不能开路。
3.2 直流电动机的调速
3.2.3 弱磁调速
优点：由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便， 能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增 大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大， 电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。
第23页/共59页
3.2 直流电动机的调速
3.2.4 调速的性能指标
n
同样硬度的特性，
n01
转速越低，静差率
nN1 11 nN3
越大，越难满足n0生2
nN2
22
产机械对静差率0的
33
TL
T
要求。
不同机械特性对应的静差率
第24页/共59页
3.2 直流电动机的调速
３、平滑性
用平滑系数表示调速的平滑性，定义 即相邻两级转速之比。
n
n0
nN
A’
A
n1
B
串电阻Rs1后,工 作点由A→A’→B
未串电阻时的工 作点
Ra
Ra+Rs1
0
TL
Tem
第12页/共59页
3.2 直流电动机的调速
3.2 .1 电枢串电阻调速
n ia
IaN
nN n1
t=0
调速过程电流变化曲线调速前、 后电流不变
ia
调速过程转速变 化曲线
n
结论：带恒转矩
负载时,串电阻越
nN
nN (1 )
减弱磁通前、
后的电枢电流
ia
变化曲线
减弱磁通调速前、 后转速变化曲线
n
t
第18页/共59页
结论：磁场越弱， 转速越高。因此 电机运行时励磁 回路不能开路。
3.2 直流电动机的调速
3.2.3 弱磁调速
优点：由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便， 能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增 大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大， 电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。
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3.2 直流电动机的调速
3.2.4 调速的性能指标
n
同样硬度的特性，
n01
转速越低，静差率
nN1 11 nN3
越大，越难满足n0生2
nN2
22
产机械对静差率0的
33
TL
T
要求。
不同机械特性对应的静差率
第24页/共59页
3.2 直流电动机的调速
３、平滑性
用平滑系数表示调速的平滑性，定义 即相邻两级转速之比。
n
n0
nN
A’
A
n1
B
串电阻Rs1后,工 作点由A→A’→B
未串电阻时的工 作点
Ra
Ra+Rs1
0
TL
Tem
第12页/共59页
3.2 直流电动机的调速
3.2 .1 电枢串电阻调速
n ia
IaN
nN n1
t=0
调速过程电流变化曲线调速前、 后电流不变
ia
调速过程转速变 化曲线
n
结论：带恒转矩
负载时,串电阻越
nN
nN (1 )
《直流电动机》课件
《直流电动机》PPT课件
欢迎来到本次关于直流电动机的PPT课件！本课件将深入介绍直流电动机的原 理、性能、控制方法和应用等方面的知识，让你全面了解直流电动机的优点 和发展趋势。
引言
直流电动机的概述
介绍直流电动机的基本概念和工作原理。
直流电动机的分类
介绍直流电动机按照不同标准进行分类。直流 Nhomakorabea动机原理
直流电动机的负载特 性曲线
分析直流电动机在不同负载下 的性能特点和工作规律。
直流电动机的控制方法
1
直流电动机的起动方法
介绍直流电动机的各种起动方式和控制技术。
2
直流电动机的调速方法
讨论直流电动机的调速原理和调速器件。
3
直流电动机的刹车方法
解析直流电动机的各种制动方式和刹车装置。
直流电动机的应用
工业自动化中的应用
探索直流电动机在工业自动化领 域的广泛应用。
交通运输中的应用
介绍直流电动机在交通运输行业 的应用案例。
家庭电器中的应用
展示直流电动机在家庭电器中的 创新应用。
结论
直流电动机的优点
总结直流电动机相对于其他类型电动机的优势 和特点。
直流电动机的未来发展趋势
展望直流电动机未来的发展方向和创新趋势。
参考文献
1 直流电动机相关权威 2 直流电动机相关研究 3 其他与直流电动机相
资料
论文
关的学术资料
推荐获取关于直流电动机 的权威资料和参考书籍。
列举一些与直流电动机相 关的研究成果和学术论文。
提供其他与直流电动机领 域相关的学术资料。
直流电动机的结构
解析直流电动机内部结构和各 部件的作用。
直流电动机的工作原 理
欢迎来到本次关于直流电动机的PPT课件！本课件将深入介绍直流电动机的原 理、性能、控制方法和应用等方面的知识，让你全面了解直流电动机的优点 和发展趋势。
引言
直流电动机的概述
介绍直流电动机的基本概念和工作原理。
直流电动机的分类
介绍直流电动机按照不同标准进行分类。直流 Nhomakorabea动机原理
直流电动机的负载特 性曲线
分析直流电动机在不同负载下 的性能特点和工作规律。
直流电动机的控制方法
1
直流电动机的起动方法
介绍直流电动机的各种起动方式和控制技术。
2
直流电动机的调速方法
讨论直流电动机的调速原理和调速器件。
3
直流电动机的刹车方法
解析直流电动机的各种制动方式和刹车装置。
直流电动机的应用
工业自动化中的应用
探索直流电动机在工业自动化领 域的广泛应用。
交通运输中的应用
介绍直流电动机在交通运输行业 的应用案例。
家庭电器中的应用
展示直流电动机在家庭电器中的 创新应用。
结论
直流电动机的优点
总结直流电动机相对于其他类型电动机的优势 和特点。
直流电动机的未来发展趋势
展望直流电动机未来的发展方向和创新趋势。
参考文献
1 直流电动机相关权威 2 直流电动机相关研究 3 其他与直流电动机相
资料
论文
关的学术资料
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列举一些与直流电动机相 关的研究成果和学术论文。
提供其他与直流电动机领 域相关的学术资料。
直流电动机的结构
解析直流电动机内部结构和各 部件的作用。
直流电动机的工作原 理
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
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n
n01
0
n1 n2 U1
U2
T
Ea U Ia T -T制动转矩 n
Ea U
恢复电动机状态
电气火车下坡时速 度是否会无止尽上
n
U
Ce
Ra
CeCt 2
T
升？
n
n2
n01
n1 U1
0
T
T
TL
n Ea U Ia T 制动转矩
为什么串励电机不能回馈制动
n
0
T
n 始终不能生成制动的电磁转矩
二、能耗制动 U 0
Ia
U
Ea Ra
Ia
Ea Ra RL
T
CtI a
Ct
Ea Ra RL
Ct
Cen
Ra RL
CeCt 2n
Ra RL
n
U
Ce
Ra R L
CeCt 2
T
Ra R L
2019/10/
31
CeCt 2
T
n
n01
n1
U1
0
T
TL
C
C
U
M
Ea
C
RL
三、反接制动 反接制动的作用 1、减速 2、限速反转
1、减速
U
_
C1
C2
C1 接触器 C1
C2
断电
M
接触器 C2 通电
电枢电源反接，刚开始时，由于电机 的转速不能突变，电枢反应电动势 Ea 的方向、大小都不变。
Ia
- U Ea Ra RL
重物去掉 T TL 0
Ia 0
Ea U 220V
n0
EaΒιβλιοθήκη E aNnN220 1500 1571r / min 210
3、一台他励直流电动机 U N 220V n N 1500 r / min INa 10 A R a 1
计算在电枢内加多少电阻能把重物停在 空中？
n
n01
0
nN 1500 r / min
U1
TL
T
n 0 Ea 0
Ea 0
U EaN IaN Ra U Ia（ N Ra R)
R
UN I aN
- Ra
220 -1 21 10
思 考 题： 9 3 9 6 9 7
习 题： 9 13 9 14 9 16 9 17 （1），（3） 9 18 9 19 9 20 9 22
直 流 电 动 机 的 制动
直流电动机的电磁制动有三种方式： 一、发动机回馈制动 二、能耗制动 三、反接制动
一、发动机回馈制动
根据公式：
n
U
Ce
Ra
CeCt 2
T
n0
U
Ce
n
Ra
CeCt 2
T
n
U
Ce
Ra
CeCt 2
T
n
n01
n1
n2 U1 U2
0
T
TL
电枢电压降低时，转速不能突变 Ea U2
2、限速反转
n
n01
0
n
U
Ce
Ra R L
CeCt 2
T
n1 U1
T
TL
下列特性分别是什么制动？
n
n01
n1
U1
0
T
n01
TL
课
1、采用能耗制动能获得较慢的下放速度吗？ 要获得最慢的下放速度，电枢内要串附加电阻 吗？
n
n01
n1
U1
0
TL T
要获得最慢的下放速度不需要在 电枢内加任何电阻。
2、一台他励直流电动机 U N 220V n N 1500 r / min INa 10 A R a 1
如果当重物停在空中时突然重物脱落， 问电动机的转速为多少？
n
n01
0
nN 1500 r / min U1
TL T
U EaN IaN Ra
EaN U - IaN Ra 220-101 210V
T Ct Ia 制动转矩
2019/10/
16
n
U
Ce
Ra R L
CeCt 2
T
n
n01
n1
U1
0 T
n01
TL
当转速降至零时， 要及时切断。
P1 -U (-Ia ) UI a 吸收电功率 PM Ea (-Ia ) 0 吸收机械功率
消耗在 Ia2 (Ra RL )