《动车组电机与电器(第二版)》课件—直流电机基础.pdf

动车组电机与电器 第一章 直流电机基础 / 直流电机基本工作原理 直流电机基本结构 直流电机的磁场 直流电机的感应电动势和电磁转矩 1.1 直流电机基本工作原理 一、直流电机模型结构 直流电机简单模型图 二、直流发电机工作原理 1．感应电动势的产生 •当直流发电机的电枢被原动机拖动 ，并以恒速v逆时针方向旋转时， 线圈两个有效边ab和cd将切割磁力线而感应产生电动势e ，其方向用 右手定则确定。 •当电枢转过90°时，线圈有效边ab和cd转到N、S极之间的几何中心 线上 ，此处磁密为零 ，故此时瞬时感应电动势为零。 •当电枢转过180°时，导体ab和cd及换向片1、2位置互换。 二、直流发电机工作原理 2．感应电动势的波形 •根据电磁感应定律 ，每根导体产生的感应电势e （单位为伏特）为 ： B ——导体所在位置的磁通密度 （T）； x L——导体切割磁力线的有效长度 （m）； v——导体切割磁力线的线速度 （m/s）。 二、直流发电机工作原理 线圈内电动势波形 电刷两端的电动势波形 二、直流发电机工作原理 两个线圈换向后的电动势波形 多个线圈电刷两端的电动势波形 二、直流发电机工作原理 3．直流发电机产生的电磁转矩 • 当直流发电机电刷两端获得直流电动势后 ，若接上负载 ，便有一 电流流过线圈，电流i与电动势e的方向相同。 • 载流导体在磁场中必然产生一电磁力f ，其方向用左手定则确定。 • 阻转矩 ：电磁力对转轴形成一电磁转矩T ，T与电枢旋转的方向相 反 ，起到了阻碍作用。 三、直流电动机工作原理 瞬时电流大小为 ： i—— 导体中流过的电流 （A） 直流电动机工作原理图 1.2 直流电机基本结构 一、直流电机的额定值 1．额定功率PN • 它指电机按规定的工作方式运行时，所能提供的输出功率。 • 发电机的额定功率是指接线端子处的输出功率 ；电动机的额定功 率是指电动机转轴的有效机械功率 ，单位为千瓦 （kW）。 • 额定功率、额定电压和额定电流的关系为 ： Ø 发电机 Ø 电动机 一、直流电机的额定值 2．额定电压UN • 它指在额定输出时电机接线端子间的电压 ，单位为伏 （V）。 3．额定电流NI • 它指电机按照规定的工作方式运行时，电机绕组允许流过的最大 安全电流 ，单位为安 （A）。 4．额定转速Nn • 它指电机在额定电压、额定电流和额定输出功率时，电机的旋转 速度 ，单位为转/分 （r/ min）。 二、直流电机基本结构 直流电机结构图 1—直流电机总成； 2—后端盖； 3—通风器； 4—定子总成；