【2017年整理】电机控制与调速技术一.ppt

第1章 直流电机 第1章 直流电机 素质目标： 了解直流电机的基本结构，掌握直流电机的工作原理。 理解直流电动机的机械特性，掌握直流电动机起动、制动和调速的方法和特点。 能进行直流电动机的拆装和接线，能正确运用直流电动机的起动、制动和调速方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第1章 直流电机 1.1 直流电动机的工作原理和结构 1.1.1 直流发电机工作原理 由图说明发电机主磁极，电枢、换相片、电刷的作用和相对位置和工作过程。 当电枢旋转时，电枢切割磁力线而产生感应电动势，每条边上的感应电动势大小为： e=Blv 式中： B—导体所在处的磁密，单位：韦伯/米2 l—导体ab或cd的长度， 单位：米（m） v—导体ab或cd与磁密B之间的相对线速 度，单位：(m)/s。 图1-1 直流发电机的物理模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第1章 直流电机 感应电动势的方向,可由右手定则确定.在图1-1所示的瞬间,电枢线圈中,导体ab、cd的感应电动势的方向分别由b指向a和由d指向c．这时电刷Ａ呈高电位，电刷Ｂ呈低电位．当电枢逆时针方向转过180°时，电枢线圈导体cd位于Ｎ极下，ab位于Ｓ极下，各导体中电动势都分别改变了方向，即导体ab、cd的感应电动势方向分别为a指向b和c指向d。但是，由于换向片是随线圈一起旋转的，电刷是固定不动的，本来与电刷Ｂ所接触的那个换向片，在电枢旋转了180°以后，却与电刷Ａ接触了，本来与电刷Ａ接触的换向片和电刷Ｂ接触了。显然这时电刷Ａ仍呈高电位，电刷Ｂ仍呈低电位。由以上分析可知，电刷Ａ接触的总是位于Ｎ极下的导体，电刷Ｂ接触的总是位于Ｓ极下的导体。电刷Ａ总是呈高电位（正极性），电刷Ｂ总是呈低电位（负极性）。 1.1 直流电动机的工作原理和结构 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第1章 直流电机 1.1 直流电动机的工作原理和结构 这样在电刷Ａ、Ｂ间可获得直流电动势。实际的直流发电机电枢上不止一个线圈，而是根据需要有许多线圈分布在电枢铁芯上，相应地有许多换向片和线圈相连，这些线圈按一定规律连接起来构成电枢绕组。 结论： 电枢绕组中的感应电动势是交变的，经过换向器的机械整流，变成电刷两端输出的直流电动势。所以，换向器在直流发电机中的作用是把电枢绕组中的交流电动势变换为电刷的直流电动势。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第1章 直流电机 1.1 直流电动机的工作原理和结构 1.1.1 直流电动机工作原理 图1-2是一个直流电动机的物理模型与发电机物理模型不同的是:①线圈不由原动机拖动;②电刷A、B接到直流电源上。当电刷A、B接上直流电源后，直流电流便通过电刷、换向片流过线圈。 图1-2 直流电动机的物理模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第1章 直流电机 1.1 直流电动机的工作原理和结构 由电磁力定律可知，载流导体上所受的磁力f为 f=Bｌi 牛顿（N） 式中。i---导体ab、cd中的电流，单位A。 导体的受力方向可由左手定则确定。 对直流电动机而言，在电刷A，B间加的是直流电源，而电枢线圈里的电流方向是交变的，但产生的电磁转矩却是单方向的，这也是由于有换向器的缘故。在这里换向器的作用是，把外加的直流电流变为电枢线圈里的交变电流，从而产生恒定方向转动的电磁转矩。 Evaluation only. Cre