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会计学第2章直流电动机的原理及特性2.1直流电动机的基本结构和工作原理图2.1小型直流电机的结构图2.1.1基本机构——1.定子部分图2.2主磁极装配图2.1.1基本机构——1.定子部分2.1.1基本机构——1.定子部分2.1.1基本机构——2.转子部分2.1.1基本机构——2.转子部分2.1.1基本机构——2.转子部分2.1.2励磁方式2.1.2励磁方式2.1.3额定数据(铭牌数据)2.1.4工作原理2.1.4工作原理——直流发电机的工作原理2.1.4工作原理——直流发电机的工作原理2.1.4工作原理——直流发电机的工作原理2.1.4工作原理——直流发电机的工作原理2.1.4工作原理——直流电动机的工作原理2.直流电动机的工作原理2.1.4工作原理——直流电动机的工作原理2.直流电动机的工作原理2.2直流电机的电枢绕组(1)极轴线:磁极的中心线;(2)几何中心线:磁极之间的平分线,(3):极对数;(4)极距:在电枢铁心表面上,一个极所占的距离。可用槽数表示,式中Z为电枢总槽数;(5)元件(线圈):是绕组的一个基本单元,可为单匝,也可为多匝,2.2直流电机的电枢绕组2.2直流电机的电枢绕组2.1.1单叠绕组2.2直流电机的电枢绕组2.1.1单叠绕组/2.2直流电机的电枢绕组2.1.1单叠绕组2.2直流电机的电枢绕组2.1.2单波绕组/结论2.3直流电机空载和负载时的磁场空载磁场分布图极靴的作用和空载气隙磁密的帽型分布空载磁路的计算直流电机的空载磁化特性曲线2.3.2负载时直流电机的磁场显然,由于电枢磁动势的出现,气隙磁场将会发生变化,而这个变化的性质将是我们下面研究的重点电枢反应:电枢磁动势对主极气隙磁场的影响称为电枢反应。而电枢反应的性质又根据其反应方向的不同,分为交轴电枢反应和直轴电枢反应,下面我们就来具体的看一下他们二者对我们的气隙磁场的分部到底会有怎样的影响,而这个影响又和电刷在电机上位置的摆放密切相关:(a)电刷在几何中性线上的电枢磁动势和磁场:如图可见:电枢元件电流及其磁场分布示意图此时产生的是交轴磁动势,对此时的电机进行数学分析,我们得到一个有关磁动势分布的表达式:其中,A叫做电枢线负载,也就是电枢表面单位周长上的安培导体数,称为电负荷。x是沿圆周方向的距离,与fa(x)成正比。当x最大时(=τ/2),交轴电枢磁动势达到最大。由电枢磁动势产生的气隙磁密为:交轴电枢磁场的特点:(b)电刷不在几何中性线上的电枢磁动势:看图:引出了直轴电枢磁动势,直轴电枢磁动势:电枢磁动势的轴线与主磁极轴线重合,称为直轴电枢磁动势。交轴、直轴电枢反应:(1)交轴电枢反应:交轴电枢磁动势对主极磁场的影响。在这里,我们为了分析问题的简单,假定(a)磁场是不饱和的,(b)发电机电枢转向是逆时针,电动机为顺时针。这样,我们就可以对下图进行叠加负载时合成磁场交轴电枢磁密与合成气隙磁密分布图结论2)直轴电枢反映:当电刷不在几何中性线上,出现了直轴电枢反应,从图上可以看出:A:若为发电机,电刷顺着旋转的方向移动一个夹角,对主极磁场而言,直轴起去磁反应,若电刷逆着旋转方向移动一个夹角,则直轴电枢反应将是增磁的,B:若为电动机,刚好相反。2.4感应电动势和电磁转矩2.4.1电枢绕组的感应电动势2.4.2电磁转矩2.4.2电磁转矩2.5直流电动机稳态运行时的基本方程和功率关系2.5.1基本方程式根据基本方程式得出的结论2.5直流电动机稳态运行时的基本方程和功率关系2.5.2功率关系2.5直流电动机稳态运行时的基本方程和功率关系2.5.2功率关系图2.8他励直流电动机稳态运行时的功率流程图2.6直流电动机的机械特性2.6直流电动机的机械特性2.6.1他励直流电动机的机械特性图2.19他励直流电动机的机械特性曲线1.固有机械特性(反映直流电动机本身的能力)图2.20他励直流电动机的固有机械特性曲线1.固有机械特性2.人为机械特性图2.22电枢回路串接电阻的人为机械特性(2)改变电枢电源电压时的人为机械特性:由公式可知,只改变电压时,不改变斜率,只改变理想空载转速no改变电枢电源电压的人为机械特性主要用于调速(向下调速)。改变电压的调速,机械特性硬度不变图2.23改变电枢电源电压时的人为机械特性2.人为机械特性图2.24他励直流电动机减弱磁通时的人为机械特性曲线2.6直流电动机的机械特性2.6.2串励直流电动机的机械特性串励电动机机械特性具有以下特点:2.7电力拖动系统稳定运行的条件2.7电力拖动系统稳定运行的条件2.7电力拖动系统稳定运行的条件