第5章 直流电动机及其应用(教育课件)

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电力电子技术第五章直流-直流变流电路PPT课件

电力电子技术第五章直流-直流变流电路PPT课件

(5-37) O
i
t
o
当tx<t0ff时,电路为电流断续工作状态, tx<t0ff是电流断续的条件,即
m
1 e 1 e
(5-38)
i
i
1
2
I
20
O
t
tt
t
t
on
1
x
2
t
off
T
c)
图5-3 用于直流电动机回馈能 量的升压斩波电路及其波形
c)电流断续时
16/44
5.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路
◆斩波电路有三种控制方式
☞脉冲宽度调制(PWM):T不变,改变ton。 ☞频率调制:ton不变,改变T。 ☞混合型:ton和T都可调,改变占空比
5/44
5.1.1 降压斩波电路
■对降压斩波电路进行解析
◆基于分时段线性电路这一思想,按V处于通态和处于断态两个过程 来分析,初始条件分电流连续和断续。
◆电流连续时得出
3/44
5.1.1 降压斩波电路
■降压斩波电路(Buck Chopper)
◆电路分析
☞使用一个全控型器件V,若采用晶闸
管,需设置使晶闸管关断的辅助电路。
☞设置了续流二极管VD,在V关断时
给负载中电感电流提供通道。
☞主要用于电子电路的供电电源,也
可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。
◆工作原理
☞ t=0时刻驱动V导通,电源E向负载
☞输出电流的平均值Io为
EI1 U o I o
Io
Uo R
1
E R
(5-24) (5-25)
☞电源电流I1为
I1
Uo E
Io

直流电机幻灯片

直流电机幻灯片
电压平衡方程
电流关系
转矩平衡:T = T2+T0
直流电动机运行特性
• 机械特性
R=0
直流电动机的转速随负载而变。
空载或轻载起动或运行时,发生并励励磁绕组断路, 磁通很小,而发生飞车。
直流电动机 的机械特性 与励磁方式 有关
• 机械特性
固有机械特 性:额定电 压、额定磁 通、R = 0
•改变直流电动机转向的方法
路用一逻辑信号的指令来改变电机各相绕组的导通顺序
第五章 各节要点
各节要点:
第一节:基本结构(电刷、换向器的作用);铭牌数
据;励磁方式。
第二节:原理(AC/DC转换);电势、转矩计算;电
刷位置;换向。
第三节:空载特性;自励起压过程、条件;外特性
(各种励磁曲线)。
第四节:机械特性(各种励磁);转矩特性;起动、
起动方法:在保持最大励磁电流情况下,1.电枢回路串 电阻起动;2.降压起动。起动电流控制在1.5~2.0In。
注:1 .起动时,励磁磁场通常应该最大,才能减少起动 电流,并增加起动转矩;2 .电枢绕组串联的起动电阻不能采 用滑动变阻器,应采用分段切除的变阻器(∵大电流)。
3、无刷直流电动机
• 无刷电动机特点
• 无刷电动机的基本结构
一般由三部分组成:电动机本体、转子位置传感 器和电子换向开关线路。
• 电动机本体
• 转子位置传感器——电磁式
5-19
• 转子位置传感器——光电式
5-20
• 转子位置传感器——磁敏式
5-22
• 无刷直流电动机基本原理
• 无刷直流电动机正反转控制方法
永磁式有刷直流电动机的反转运行是由改变电枢两端与电源的极 性连接来实现的。由于无刷直流电机的电力电子元件导电具有单 向性,不允许反接到电源上,因此不能简单的采用改变电源电压 的极性实现电机反转,反转的实现可采用以下几种方法: 1、将每相绕组两端接头互换,变换绕组中电流方向 2、改变位置传感器的输出电压信号,采用正反转两套位置传感器 3、逻辑门选通法,即电机传感器设计上有专门的考虑,在控制电

电机学学习课件教学课件PPT直流电动机

电机学学习课件教学课件PPT直流电动机
Electrical Machinery
一、基本方程式
(1)电流方程 (2)电势平衡式
I I f Ia
U
I
Te,n
If Ia
Ea Ra
Rf
电枢回路: U Ea Ia (Ra R )
励磁回路:
U I f Rf
U > Ea
重要的转速公式
n U Ia (Ra R ) Ce
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
人为特性的几点补充
(1)考虑电枢反应时,会使机械特性上翘。影响稳定 性。通过补偿绕组改善。
(2)机械特性的确定。特殊点(n0,0),(nN,TN)
(3)通过电机的数据铭牌估算机械特性
n0
UN Ce N
,
Ce N
EaN nN
UN
I N Ra nN
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Te CT
Ra
n
U Ce
Ra CeCT 2
Te
n
可得
Ra CeCT 2
机械特性是稍下降的直线, 计及饱和, 成为水平或上翘。
Te
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
硬特性:从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而 稍有变化。
Electrical Machinery
电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢串电阻人为特性的特点: (1)理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同;

电机教程直流电机PPT课件

电机教程直流电机PPT课件

ia
N
Da
1 2
A
电枢表面任一点x处的电枢磁势Fax为
Fax=Ax
Fax为三角波。
而电枢表面任一点x处的电枢磁密Bax为
Bax
0Hax
Fax
0
. x
电枢磁密沿电枢圆周分布规律为一马鞍形磁密波。
.
第29页/共36页
. 小结:电枢磁场的特点:
①. 电枢磁势Fa与主极磁势Ff0互相垂直; ②. 电枢表面各点的电枢磁势Fa不等;
1
2
3
4
上层边
1 2 3 4
15
15
16
16
1
1
第16页/共36页
下层边
5′ 6′ 7′ 8′
3′ 4′ 5′
线圈:
一个线圈旋转一周产生的电动势一定是正弦波。
在某一瞬间,每个线圈均有电动势,只不过有的大, 有的小,有的等于零;有的为正,有的为负。
而∑e = e1+e2+e3+e4+e5+e6+e7+e8+e9+e10+……+e15+e16
end
§4
一、直流电机的空载磁场
直流电机的磁场
当只有励磁绕组中有电流,而其他绕组中均无电流时的磁场 称为空载磁场。
1. 电机的磁化曲线 电机的磁路
①主磁极 ②空气隙 ③电枢齿 ④电枢磁轭 ⑤定子磁轭
由安培环路定律,得
∑(Hxlx)=2If0Nf=2Ff0
=2Hδδ+2Htlt+2Hala+2Hmlm+2Hjlj
2a = 2
⑵. 电刷数目:
一般地,2b = 2p (即全额电刷.) 第21页/共36页

九年级物理全册--直流电动机-PPT课件

九年级物理全册--直流电动机-PPT课件
第十四章 磁现象
直流电on/1738 801521 477275 587.ht ml https:///q uestion/1738 993393 840263 227.ht ml https:///q uestion/1738 993585 973178 387.ht ml https:///q uestion/1739 057522 180682 147.ht ml https:///q uestion/1761 185046 271623 188.ht ml https:///q uestion/1761 185430 092136 868.ht ml https:///q uestion/1772 842598 980905 420.ht ml https:///q uestion/1772 842662 982687 380.ht ml https:///q uestion/1772 906854 933022 660.ht ml https:///q uestion/1773 162855 361649 140.ht ml https:///q uestion/1825 057111 160209 708.ht ml https:///q uestion/1825 121239 752531 508.ht ml https:///q uestion/1825 185175 957086 028.ht ml https:///q uestion/1836 970600 398612 140.ht ml https:///q uestion/1836 970728 017356 900.ht ml https:///q uestion/1837 034408 152402 500.ht ml https:///q uestion/1837 034536 540128 980.h

小学教育ppt课件教案直流电动机和交流电动机的比较和应用

小学教育ppt课件教案直流电动机和交流电动机的比较和应用
电动机
准备直流电动机和交流电动机 各一台,以便进行实验对比。
连接线路
导线、开关等,用于连接电源 、电动机和测量仪表,构成完 整的实验电路。
电源
确保提供稳定的直流和交流电 源,以适应不同类型的电动机 实验需求。
测量仪表
电流表、电压表等,用于测量 电动机运行时的电流、电压等 参数。
安全防护用品
绝缘手套、护目镜等,确保实 验过程的安全。
感谢您的观看
THANKS
润滑保养
根据电动机类型和规格,定期添加或 更换润滑脂或润滑油,确保轴承和齿 轮等传动部件良好润滑。
绝缘保养
检查电动机绕组和绝缘材料的状况, 发现老化或破损时及时更换,保证电 动机绝缘性能良好。
其他保养
检查电动机紧固件是否松动、接线端 子是否接触不良等,发现问题及时处 理。
05
实验操作演示环节流电动机,观察 它们的运转情况。注意记录启动瞬间的电 流、电压等参数。
实验结果观察记录
01
运转情况观察
在实验过程中,认真观察直流 电动机和交流电动机的运转情 况,包括启动、运转平稳性、 噪音等方面。注意记录异常现 象和问题。
02 参数测量记录
使用测量仪表对电动机运行时 的电流、电压等参数进行测量 和记录。这些数据有助于分析 电动机的性能和特点。
情况。
监控与保护
实时监测电动机运行参数,如 电流、电压、温度和振动等, 确保电动机在安全范围内运行 。
调试与维护
定期对电动机进行调试和维护 ,保持其良好运行状态。
故障处理
遇到故障时,及时停机检查并 排除故障,避免损坏电动机或
影响生产。
维护保养方法分享
清洁保养
定期清理电动机外壳和散热风扇上的 灰尘和杂物,保持通风良好。

电机学PPT课件-直流电动机

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

直流电机篇PPT课件

直流电机篇PPT课件

电机振动或噪声过大
常见问题 诊断方法 修复措施
电机振动或噪声过大可能是由于机械松动、转子不平衡 、轴承损坏等原因所致。
诊断电机振动或噪声过大的方法包括观察法、听觉法、 触摸法等,通过这些方法可以初步判断故障原因。
针对不同的故障原因,采取相应的修复措施,如紧固松 动部位、重新平衡转子或更换轴承等,以消除振动或噪 声。
05
直流电机常见故障与维护
电刷与换向器磨损
正常磨损 磨损原因 维护建议
电刷和换向器在电机运行过程中会发生正常磨损,这是 由于电流通过电刷与换向器接触产生摩擦所致。
电刷与换向器的磨损主要与电流大小、电刷压力、换向 器表面粗糙度以及电机运行环境有关。
为减缓电刷与换向器的磨损,应定期检查电刷和换向器 的磨损情况,保持适当的电刷压力和换向器表面粗糙度 ,并确保电机运行环境良好。
铁芯通常由硅钢片叠 压而成,以减小磁阻 和减少能量损失。
转子
转子是直流电机的旋转部分, 通常由铁芯和绕组组成。
铁芯同样由硅钢片叠压而成, 以减小磁阻和减少能量损失。
绕组则通常由绝缘导线绕制而 成,以产生磁场。
换向器
换向器是直流电机的重要部件之一,主要作用是将电刷上的直流电流转换为绕组上 的交流电流,以实现电流方向的改变。
电机过热或冒烟
01
严重故障
02
电机过热可能是由于负载过大、通风不良、轴承损坏等原 因所致,冒烟则可能是由于电机内部短路或严重过载引起 。
03
预防措施
04
为预防电机过热或冒烟,应定期检查电机运行状况,确保 通风良好,避免超载运行,并定期更换轴承等易损件。
05
处理方法
06
一旦发现电机过热或冒烟,应立即停机检查,找出故障原 因并排除,同时对电机进行全面检修和保养。
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技术研究
2.电枢
直流电动机的转子是电动机实现能量转换 的枢纽,所以常称之为电枢。
电枢部分包括电枢铁芯、电枢绕组、换向 器、转轴、轴承、风扇等。
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技术研究
(1)电枢铁芯 (2)电枢绕组
图5-4 小型直流电动机电枢冲片和电枢铁芯示意图
Page 10
技术研究
(3)换向器
Page 11
技术研究
Page 28
图5-9 并励直流电动机的机械特性曲线
技术研究
5.2.3 串励直流电动机
串励直流电动机的励磁绕组和电枢绕组 串联后,由一个电源供电,其等效电路如图 5-10所示。
可见串励直流电动机的励磁电流就是电 枢电流,其数值为
Ia
If
U Ea Ra Rf
(5-11)
Page 29
图5-7 他励直流电动机的等效电路图
技术研究
5.2.2 并励直流电动
并励直流电动机的励磁绕组与其电枢电
路并联后,共同由一个直流电源供电,其等
效电路如图5-8所示,这时电源输出的电流等
于电枢电流与励磁电流之和,即
I = Ia+If
(5-9)
Page 26
技术研究
Page 27
图5-8 并励直流电动机的等效电路图
机的机械功率,如果不计摩擦损耗,它也就
是电动机的输出功率;
RaIa2—电枢绕组的铜耗; UIa —电源供给的电功率(不计铁耗)。
Page 14
技术研究
直流电动机的电磁转矩(T)与每极磁通
(Φ)和电枢电流(Ia)成正比:
T,取决于电动机的
结构。
Page 15
技术研究
5.1.4 直流电动机的转矩平衡
直流电动机的稳定运行状况取决于负载 的大小;当负载发生变化时,电动机的转速、 电流、转矩都将自动地作相应的变化来达到 新的平衡。
转速公式可由式(5-1)和式(5-3)得 出
n Ea U Ra Ia
Ke Ke
(5-6)
Page 16
技术研究
5.1.5 直流电动机的铭牌
Page 23
技术研究
5.2.1 他励直流电动机
励磁电流为
If
Uf Rf
式中,Uf — 励磁电压; Rf — 励磁电阻(包括励磁绕组电阻和
励磁调节电阻)。
为了能用较小的电流产生足够的磁场,
励磁绕组匝数很多,导线截面很细,所以Rf 比较大,一般的关系是RfRa。
Page 24
技术研究
Page 25
的结构所决定。
直流电动机运转时,电枢中的电流为
Ia
U
Ea Ra
式中,U —外加电压;
Ra —电枢绕组的电阻。
(5-2)
Page 13
技术研究
于是得 U = Ea+RaIa (5-3)
这是直流电动机的电压平衡方程式,显
然Ea<U。上式两边乘以电流(Ia),即得功
率平衡方程:
UIa = EaIa+RaIa2 (5-4) 式中,EaIa —电磁功率,它转化为电动
图5-5 换向器结构示意图
技术研究
5.1.2 直流电动机的工作原理
流电动机也是由磁路和电路两个基本部分 组成的。
它的工作原理仍以电磁力定律和电磁感应 定律为基础。
Page 12
图5-6 直流电动机的工作原理图
技术研究
5.1.3 直流电动机的反电动势和电磁转矩
Ea=KeΦn
(5-1)
式中,Ke —电动势常数,由电动机本身
技术研究
Page 30
图5-10 串励直流电动机的等效电路图
技术研究
技术研究
3.额定功率
额定功率(PN)指电动机额定运行时,轴
上输出的机械功率。即
PN = UNIN N 式中,N —额定效率。
(5-7)
Page 20
技术研究
4.额定转速
额定转速(nN)指电动机额定运行时的转
速。
根据铭牌上一些物理量的额定值,可以计
算另一些物理量的额定值,则额定转矩为
TN
9
550
PN nN
Page 4
技术研究
Page 5
图5-2 主磁极结构图
技术研究
(2)换向磁极 在相邻的主磁极之间装有换向磁极,它
也是由铁芯和绕组构成。 其作用是消除或减小换向时的火花,保
护换向器,使电动机可靠安全的运行。
Page 6
技术研究
(3)机座
Page 7
图5-3 机座结构图
技术研究
(4)电刷装置
电刷装置一般由电刷、刷握、引线、电刷 弹簧等构成。
(5-8)
Page 21
技术研究
5.励磁方式
励磁方式是指励磁绕组的供电方式,励磁 方式与电动机的性能有密切关系。
直流电动机有他励、并励、串励和复励4 种励磁方式。
Page 22
技术研究
5.2 直流电动机的励磁方式
5.2.1 他励直流电动机 5.2.2 并励直流电动机 5.2.3 串励直流电动机 5.2.4 复励直流电动机
额定数据主要有如下几个。
Page 18
技术研究
1.额定电压
额定电压(UN)指直流电动机额定运行时,
电枢绕组外接电源的电压,也是电动机安全工 作的最高电压。
2.额定电流
额定电流(IN)指直流电动机额定运行
时,电枢绕组流过的直流电流,也是电动机按 规定长期额定运行时电枢绕组可以通过的最大 电流。
Page 19
第五章 直流电动机及其应用
5.1 直流电动机的结构和工作原理 5.2 直流电动机的励磁方式 5.3 直流电动机的启动、反转和调速 5.4 无刷直流电机 5.5车用直流起动机 5.6 典型汽车电动机控制电路
Page 1
技术研究
5.1 直流电动机的结构和工作原理
5.1.1 直流电动机的结构 5.1.2 直流电动机的工作原理 5.1.3 直流电动机的反电动势和电磁 转矩 5.1.4 直流电动机的转矩平衡 5.1.5 直流电动机的铭牌
直流电动机的铭牌上标明其型号、额定 数据和励磁方式等。
型号主要说明产品代号和规格代号。 例如,型号为Z-132L-TH的直流电动机, 说明此直流电动机是中心高为132mm,长机座, 适用于湿热带地区使用的普通直流电动机。
Page 17
技术研究
直流电动机在标准环境温度下,带额定 负载、按规定励磁方式励磁且使励磁电流为 额定值、电枢绕组加额定电压时的运行方式, 称为额定运行。
Page 2
技术研究
5.1.1 直流电动机的结构
直流电动机主要由定子(固定部分)和 电枢(旋转部分)两大部分组成。
图5-1所示为直流电动机的结构图。
Page 3
图5-1 直流电动机的结构图
技术研究
1.定子
定子主要由主磁极、换向磁极、机座、端 盖、电刷装置等部件组成。
(1)主磁极 主磁极的作用是产生主磁场。
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