机械传动控制-直流电机的工作原理及特性.ppt
第三章 直流电机的 工作原理及特性,3.1 直流电机的基本结构和工作原理3.2 直流发电机3.3 直流电动机的机械特性3.4 直流他励电动机的启动特性3.5 直流他励电动机的调速特性3.6 直流他励电动机的制动特性,第三章 直流电机的 工作原理及特性,重点和难点重点机械特性是分析启动、调速和制动特性的依据，所以机械特性是电动机内容的重中之重 他励直流电动机的启动特性 他励直流电动机的调压调速特性,第三章 直流电机的 工作原理及特性,难点 本章较难理解的内容是电流、电势的换向过程和电动机的制动过程；电动机在各种运转状态下电磁转矩 TM、负载转矩TL、转速n、电枢电流Ia和电势E等符号的确定。作业：3.8 3.15 3.18,第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和 工作原理,3.1.1 直流电机的基本结构,第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和 工作原理,3.1.1 直流电机的基本结构(定子剖面图),第三章 直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和 工作原理,3.1.1 直流电机的基本结构(转子结构图）,电枢铁芯硅钢冲片,第三章 直流电机的工作原理及特性 3.1 直流电机的基本结构和 工作原理,3.1.1 直流电机的基本结构(转子硅钢冲片图）,第三章 直流电机的工作原理及特性 3.1 直流电机的基本结构和 工作原理,3.1.1 直流电机的基本结构(换向器图）,第三章 直流电机的工作原理及特性3.1.2 直流电机的工作原理,有关磁场的几个物理量 1.磁感应强度B(磁场强弱和方向),第三章 直流电机的工作原理及特性3.1.2 直流电机的工作原理,有关磁场的几个物理量,2.铁磁材料的磁化曲线（铁、镍、钴及它们的合金）,第三章 直流电机的工作原理及特性 3.1.2 直流电机的工作原理,有关磁场的几个物理量3.右手定则 左手定则,第三章 直流电机的工作原理及特性3.1.2 直流电机的工作原理,有关磁场的几个物理量4.电路 磁路电流 I 磁通 电动势 E 磁通势 F电压降 U=IR 磁压降电阻 R 磁阻 Rm欧姆定律 磁路欧姆定律,第三章 直流电机的工作原理及特性3.1.2 直流电机的工作原理,第三章 直流电机的工作原理及特性3.2 直流发电机,励磁方式,第三章 直流电机的工作原理及特性3.2.1 他励发电机,第三章 直流电机的工作原理及特性 3.2.1 他励发电机,他励发电机的外特性,第三章 直流电机的工作原理及特性 3.2.2 并励发电机,电压平衡方程,第三章 直流电机的工作原理及特性 3.2.2 并励发电机,U0,并励发电机自励和外特性,If,n=Rf=c,第三章 直流电机的工作原理及特性3.2.3 复励发电机,U0,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3 直流电动机的机械特性,他励电动机的机械特性 电压平衡方程,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,T0,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,当n=0时，（3.13）式为,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,U=UN,=nRad=0,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,2.人为机械特性（改变U、Rad）1)串接电阻Rad,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,2.人为机械特性（改变U、Rad）1)串接电阻Rad,串接电阻后1.n0不变；2.K斜率变大即机械特性变软。,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.1 他励电动机的机械特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.2 串励电动机的机械特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.3.3 复励电动机的机械特性,具有他励和串励电动机的性质,第三章 直流电机的工作原理及特性 电动机的机械特性例题,例3-1 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势EE1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化?是大于、小于还是等于E1?,第三章 直流电机的工作原理及特性 电动机的机械特性例题,例3-2 一台他励直流电动机，功率PN=5.5KW,UN=220V,IN=31A,nN=1500r/min,忽略损耗，认为额定运行时的电磁转矩近似等于输出转矩，试绘制电机近似的固有机械特性。解：n=f(TL)是一条直线，故只要两点，理想空载点（0，n0）(TN,nN),(1)估算Ra,第三章 直流电机的工作原理及特性 电动机的机械特性例题,第三章 直流电机的工作原理及特性3.4 直流他励电动机的启动特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.4 直流他励电动机的启动特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.5 直流他励电动机的调速特性,速度调节-在一定的负载下，人为改变参数，达到改变电动机稳定转速。速度变化-由于负载发生变化而引起电动机转速 改变。,第三章 直流电机的工作原理及特性3.5 直流他励电动机的调速特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.5 直流他励电动机的调速特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.5 直流他励电动机的调速特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.5 直流他励电动机的调速特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.6直流他励电动机的制动特性,第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.1 反馈制动,第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.1 反馈制动,第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.2 反接制动,1.电源反接制动,第三章 直流电机的工作原理及特性3.6.2 反接制动,2.倒拉反接制动(串接Rad改变斜率法),注意：这里T没有反向，选用不同的Rad可改变下放速度但不能太小，交叉点必须在四象限,3.6.3 能耗制动(U=0串接Rad),3.6.3 能耗制动,
