電機(jī)與電器4直流電機(jī)47853課件

4直流電機(jī)

是旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主要類型之一。主要用途：1、用作電動(dòng)機(jī)：具有良好控制性能。2、用作發(fā)電機(jī)：用作直流電源，用在化學(xué)工業(yè)中的電解、電鍍等設(shè)備，汽車、拖拉機(jī)交通工具的直流電源。3、做勵(lì)磁機(jī)用：同步發(fā)電機(jī)要用直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁機(jī)。4、信號(hào)傳遞、執(zhí)行：直流測(cè)速發(fā)電機(jī)將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。直流伺服電動(dòng)機(jī)將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械信號(hào)。14.1.1直流電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的工作原理4.1直流電機(jī)的工作原理FFU+–NS電刷換向片IIFFFFU+–NS電刷換向片IIEEEE電動(dòng)機(jī)FFFFNSIIIIEEEE+–負(fù)載+–+–發(fā)電機(jī)電源24.2直流電機(jī)分類和主要結(jié)構(gòu)和分類32極直流電機(jī)的磁場(chǎng)54極直流電機(jī)64.3直流電機(jī)電樞電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩MIa+–+UMMRaIaEa+–+–U71、并（它）勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：n=f(T)4.4直流電動(dòng)機(jī)9例4.5.1并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：PN=10kW，UN=220V，nN=1000r/min，ηN=80%，Ra=0.3Ω，Rf=150Ω，試求:(1)

額定工作下的勵(lì)磁電流If、輸入功率P1、電機(jī)額定電流IN、電樞電流Ia、電樞感應(yīng)電勢(shì)Ea、KeΦ、額定轉(zhuǎn)矩TN

；(2)負(fù)載轉(zhuǎn)矩下降為額定轉(zhuǎn)矩的一半，電機(jī)的轉(zhuǎn)速n。解：（1）勵(lì)磁電流

：輸入功率：額定電流：電樞電流：感應(yīng)電勢(shì)：；

10由于感應(yīng)電勢(shì)所以額定轉(zhuǎn)矩:（2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩下降一半時(shí)，電樞電流也會(huì)下降一半，即此時(shí)的電樞電勢(shì)：此時(shí)電機(jī)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速注意額定轉(zhuǎn)矩<額定電磁轉(zhuǎn)矩11例4.5.2串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：UN=220V，IN=40A，nN=1000r/min，電樞回路總電阻R'a=0.5Ω，假設(shè)磁路不飽和，且Km/Ke=9.55，問:（1）電樞電流Ia=IaN/2時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩是多少？（2）如果電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，電壓降低到110V，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流又各為多少？電樞感應(yīng)電勢(shì)Ea、KeΦ；額定轉(zhuǎn)矩TN

；解：（1）當(dāng)Ia=IaN/2時(shí)，13此時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速：（2）如果電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，電流也保持1/2不變。電壓降到110V時(shí)，電流變?yōu)?/2，所以143、不同勵(lì)磁方式電機(jī)特性比較152）改變電壓調(diào)速（一般是降壓）

（1）n＜nN；（2）容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；（3）調(diào)速特性好，硬度高；（4）能耗小。廣泛應(yīng)用于對(duì)起制動(dòng)和調(diào)速要求較高的場(chǎng)合。注意：并勵(lì)和復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)由于改變電源電壓的同時(shí)也會(huì)改變磁通大小，所以不適合改變電壓調(diào)速。173）改變勵(lì)磁調(diào)速（一般是弱磁調(diào)速）

特點(diǎn)是：（1）n＞nN；（1.2~2倍nN)（2）無級(jí)調(diào)速；（3）最高轉(zhuǎn)速受機(jī)械強(qiáng)度限制，D不大；（4）控制方便，能耗小。應(yīng)當(dāng)注意：直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁回路不能斷開，否則，由于僅有很小的剩磁，可能造成“飛車”事故，或者出現(xiàn)過大的電樞電流而燒壞繞組。185、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速1）串電阻調(diào)速：曲線32）降低電源電壓調(diào)速：曲線22）改變勵(lì)磁調(diào)速：減小勵(lì)磁（在勵(lì)磁繞組上并聯(lián)電阻、串聯(lián)繞組改為并聯(lián)）曲線4；增加勵(lì)磁，如并聯(lián)繞組改為串聯(lián)，如曲線5。192）降壓起動(dòng)并勵(lì)電機(jī)不適合降壓起動(dòng)串勵(lì)電機(jī)適合降壓起動(dòng)213）電樞回路串電阻起動(dòng)

227、直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的條件：電磁轉(zhuǎn)矩反向。反轉(zhuǎn)方法：電樞電流反向；磁場(chǎng)反向（過程慢，不常采用）。它勵(lì)電動(dòng)機(jī)一般用電樞繞組反接實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。原因：它勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組電感較大，勵(lì)磁電流反向的過渡過程較長(zhǎng)，反向磁通建立較慢。如果電動(dòng)機(jī)容量大，又對(duì)反轉(zhuǎn)過程所需時(shí)間要求不高，也有采用勵(lì)磁繞組反接的。注意并勵(lì)電機(jī)的反轉(zhuǎn)方法。23（2）自勵(lì)條件（a）電機(jī)必須有剩磁。否則，必須先充磁。（b）勵(lì)磁繞組接法與電機(jī)轉(zhuǎn)向正確配合，使勵(lì)磁與剩磁方向一致，這樣才能形成正反饋。（c）勵(lì)磁回路總電阻Rf小于臨界場(chǎng)阻值。Rf大Rf更大Rf不大不小Rf大25二、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性：工作特性是指保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n