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电气直流电机.ppt

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直流电机 换向器 直流电机的电枢绕组 主磁场的气隙磁密的空间分布 1.电刷在几何中性线时的电枢反应 电枢的感应电动势和电磁转矩 二、直流电机的电磁转矩 (4)复励直流发电机 直流电动机 直流电动机的运行特性 (2)转矩特性 转矩方程 二 、串励电动机的运行特性 1、工作特性 练 习 题 P218,20-2P231,21-2P232,21-1 一、电枢的感应电动势 空载时直流电机气隙磁场 ? ? B l 极距 R 平均磁密: Bav = Φ ? l (1)大小 每个导体:e av= B l v 导体切割磁场的线速度: v = n 2?R 60 = n 2p? 60 电动势: E = CeΦ n Ce 电动势常数: Ce = pN 60a 单位:Wb 单位:r/min (V) (2) 方向: 由Φ 和 n 共同决定。 (3) 性质: 发电机为电源电动势;电动机为反电动势。 (1) 产生 电枢电流 i 磁 场 Φ T (2) 大小 总电磁力矩Tem=总导体数?Tav (2) 大小 Tem = CTΦ Ia CT 转矩常数: CT = pN 2a? 单位:Wb 单位:A (N·m) CT CE = 60 2? = 9.55 CT = 9.55 CE CT = pN 2a? Ce = pN 60a (3) 方向: 由Φ 和 Ia 共同决定。 一、他励直流发电机的基本方程式 直流发电机 N S T1 n · · · · · · · · · · · · · + + + + + + + + + + + + + ia T T0 Uf If Ea + - U RL Rf G ra Ia 1.电压平衡方程式 Uf If G Ea + - U RL Ia 2.转矩平衡方程式 ia Tem T0 T1 n · · · · · · · · · · · · · + + + + + + + + + + + + + N S 3.稳态运行时功率平衡关系 他励直流发电机功率流程图 P1=TΩ p0=pm+pFe+ps Pem=TemΩ=EaIa pCu=Ia2Ra UIa=P2 ※ 小型发电机: ?N = 75% ~ 85% 中大型发电机: ?N = 85% ~ 93% 直流发电机基本方程小结 N S RL T1 Tem T0 n Ea Ia + - U Pcu P2 Pem 电压:Ea=IaRa+U 转矩:T1=T0+Tem 功率:P1=p0+pcu+ P2 P1 P0 定义:当 、 时, 空载特性曲线上升分支 空载特性曲线下降分支 平均空载特性曲线 空载特性 A Rr Uf - + If G A + - V K RL n 二、直流发电机的运行特性 O If U0 Er 剩磁感应 电动势 空载特性 空载时, 。由于 ,因此空载特性实质上就是 。由于 正比于 ,所以空载特性曲线的形状与空载磁化特性曲线相同。 空载特性曲线上升分支 空载特性曲线下降分支 平均空载特性曲线 定义:当 、 时, 外特性 A Rr Uf - + If G A + - V K RL n O I U n = nN If = IfN IN UN U0 外特性 电压平衡方程式 U = Ua = E-Ra Ia 当 Ia? Ra Ia? E ? (电枢反应) Ua ? 电压调整率 VR = U0-UN UN ×100% ( 5% ~ 10% ) 调整特性 当 n = nN,U = UN 时: If = f ( Ia ) O I If IfN IN 调整特性 三、并励发电机的自励条件和特性 E + Ua - G If Ia I E →Φ ? Φ → E ? (1) 自励条件 ① 主磁极必须有剩磁Φr : Φr →Er →Ifr →Φ →E>Er Φ与Φr 方向相同 →E<Er Φ与Φr 方向相反 ② 励磁电流产生的磁通必须与剩磁同方向: Φr →Er →
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