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电工学简明教程教案4.ppt

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4.9.2 罩极式异步电动机 定子 定子绕组 笼型转子绕组 转子   ?1 和 ?2 之间产生相位差,形成一个向罩极部分移动的旋转磁场。 ~ i ?1 ?2 短路铜环 三相异步电动机的单相运行   若三相异步电动机运行时断了一根线,则相当于单相异步电动机,称为三相异步电动机的单相运行,或缺相运行。   若 n = 0,则不能起动,此时电流很大,时间一长,电动机将会被烧坏;   若 n ? 0,则能够继续转动,但仍带额定负载,电流势必超过其额定值,时间一长,电动机也将被烧坏。 *4.10 直流电动机 直流电动机 — 将直流电能变为机械能。 1.直流电动机的构造 定子 机座 主磁极 换向极 电刷 转子 电枢铁心 电枢绕组 换向器 — 直流电动机的特征 转轴 主磁极 励磁 绕组 转子 转轴 定子 转子 电枢铁心 —其槽孔中放置电枢绕组 电枢绕组 — 产生感应电动势 转轴 — 输入或输出机械功率 机座 — 起支撑作用;作为部分磁路 主磁极 — 产生主磁通 换向极 — 产生附加磁场,      改善换向 电刷 — 引入或引出直流电 换向器 — 与电刷一起,共同完成 直流电和交流电的转换 换向极 换向绕组 2.直流电动机的工作原理 U I   在两电刷之间加入直流电压 U,则在绕组中产生电流 i,通电导体又受到力的作用,产生电磁力矩。由于换向器的作用,在 N (S) 极下受力方向不变,使电枢旋转起来。   导体与磁场之间的相互作用,在电枢绕组中产生反电动势 e , 与电源电压相平衡。 f f S N i ? i 电刷 换向器 3.转矩、电动势和电压平衡方程式 电磁转矩 T = KT? Ia 电动势 E = KE? n 电压平衡方程式 外加电源电压 U = E + IaRa E 与 Ia 反向 ?:每极磁通 Ia 电枢电流 E 为反电动势, 并励电动机 M Rf Rf Ra E Ia If I + – Rst + – U Ia = ——— U – E Ra Rst:限制起动电流 Rf :改变励磁电流 改变电枢电流或励磁电流方向实现电动机反转 + – U Rst Uf – M E Rf Rf + + – 他励电动机 Ia If 4.调速 T = KT? Ia 改变电枢电流或励磁电流方向,实现电动机反转。   改变磁通 ? (电阻 Rf?)或改变电压 U 可达到调速的目的。 注意   直流电动机在起动和工作时,励磁电路一定要接通。 并励电动机 M Rf Rf Ra E Ia If I + – Rst + – U *4.11 控制电机 4.11.1 伺服电动机 1. 交流伺服电动机   控制电机在自动控制系统中是必不可少的,其主要任务是转换和传递控制信号。 4.11.1 伺服电动机 转子 笼型转子 杯型转子 定子 定子绕组 定子铁心 机座 内定子 外定子 励磁绕组 控制绕组 结构 C 转子 两相定子绕组接线图 1.交流伺服电动机 i ?t i1 i2 O 1 1 为励磁绕组,2 为控制绕组 2 交流伺服电动机是两相异步电动机。 i1 与 i2 的相位差接近 90?, 产生旋转磁场。 改变 的大小和相位,可控制电动机的转速和转向。 为零,电动机立即停转。 + – + – + – U2 I2 U1 – SM + + – 直流伺服电动机 2.直流伺服电动机   直流伺服电动机和一般他励直流电动机一样,为了减小转动惯量而做得细长。 励磁电压 U1 一定,控制电压 U2 加在电枢上。   改变电枢电压可改变转速,改变电枢电压的极性可使电动机反转。 W1 W1 U1 U1 V1 V1 定子铁心 转子 定子绕组 4.11.2 步进电机   步进电机利用电磁铁的作用原理将电脉冲转变成直线位移或角位移。   通常用于数控机床、绘图机、自动控制和记录仪表等。 步进电机的结构 定子 定子铁心 (硅钢片叠成) 定子绕组 转子:只有铁心,无绕组 (V1) V1相通电 W1 U1 V1 W1 U1 V1 3 4 1 2 30? 通电顺序:U1 ? V1 ? W1 ? U1 ? ··· (U1)U1相通电 W1 U1 V1 W1 U1 V1 1 2 3 4 0? 步进电机的工作原理   单三拍:每一次只有一相绕组通电,三次通电完成一个循环。 1.单三拍 每一拍转子转过的角度称步距角。 反转通电顺序:U1 ? W1 ? V1 ? U1 ? ··· (W1) W1相通电 W1 U1 V1 W1 U1 V1 3 4 1 2 60? 转子力图转到磁阻最小位置 2.六拍 (U1)U1相通电 W1 U1 V1 W1 U1 V1 1 2 3 4 0? (V1) U1V1相通电 W1
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