Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 直流电机结构 N极 S极 磁极绕组 磁轭 N ☒ 磁极 绕纽 换向极 换向极绕组 电枢圆柱表面展开图 直流电机剖面视图
直流电机结构 N S N极 S极 电枢圆柱表面展开图 直流电机剖面视图 磁极 换向极 电枢 磁轭 磁极绕组 换向极绕组 电枢绕组 转子 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. N极 S极 两极 12槽 双层 单叠 绕组 换向器 电刷 RL 直流发电机
N极 S极 v - E + RL IL 两极 12槽 双层 单叠 绕组 换向器 电刷 直流发电机 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. N极 S极 两极 12槽 双层 单叠 绕组 换向器 电刷 直流电动机
N极 S极 v - U + 两极 12槽 双层 单叠 绕组 换向器 电刷 IL 直流电动机 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 直流电机的特点 ①定子直流励磁磁场空间静止，转子电枢磁场空间静止，且相互垂直： ②相同极性磁极下，电枢导体感应电势方向相同，串联电势最大： ③相同极性磁极下，电枢导体电流方向相同，电磁转矩最大； ④电枢电流为零（空载）时，物理与几何中性线重合： ⑤位于物理中性线处导体的感应电势为零： ⑥所有线圈形成封闭的回路，并联支路数总是偶数2a: ⑦物理中性线处的线圈被电刷直接短路： ⑧被电刷短路的线圈为换向线圈，换向前后电流方向将发生变化： ⑨电刷位于几何中性线上时，电枢反应磁场位于交轴，对主磁极磁场产 生影响，使物理中性线偏离几何中性线，进而影响换向： 10 换向极安装在交轴，补偿绕组安放在主磁极极面，两者线圈的电流与 电枢电流相同，以随负载变化而变化： 直流发电机电枢电势大于端电压：直流电动机端电压大于内部感应电势
直流电机的特点 ① 定子直流励磁磁场空间静止，转子电枢磁场空间静止，且相互垂直； ② 相同极性磁极下，电枢导体感应电势方向相同，串联电势最大； ③ 相同极性磁极下，电枢导体电流方向相同，电磁转矩最大； ④ 电枢电流为零（空载）时，物理与几何中性线重合； ⑤ 位于物理中性线处导体的感应电势为零； ⑥ 所有线圈形成封闭的回路，并联支路数总是偶数2a； ⑦ 物理中性线处的线圈被电刷直接短路； ⑧ 被电刷短路的线圈为换向线圈，换向前后电流方向将发生变化； ⑨ 电刷位于几何中性线上时，电枢反应磁场位于交轴，对主磁极磁场产 生影响，使物理中性线偏离几何中性线，进而影响换向； ⑩ 换向极安装在交轴，补偿绕组安放在主磁极极面，两者线圈的电流与 电枢电流相同，以随负载变化而变化； 直流发电机电枢电势大于端电压；直流电动机端电压大于内部感应电势。 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. d轴 q轴 d轴 N极 S极 合成磁场 电枢磁场 电动机←一 →发电机 电枢表面电流分布 主极磁场 电枢磁势 磁极 直流电机交轴电枢反应性质 运行方式 电动机 发电机 后极尖 前极尖 磁极 前极尖 助磁 去磁 转子 磁极 后极尖 去磁 助磁 电枢反应等效直轴去磁磁势
N极 电枢表面电流分布 d轴 S极 q轴 d轴 主极磁场 电枢磁势 电枢磁场 合成磁场 电动机 发电机 直流电机交轴电枢反应性质 运行方式 电动机 发电机 磁极 前极尖 助磁 去磁 磁极 后极尖 去磁 助磁 n 前极尖后极尖 转子 磁极 电枢反应等效直轴去磁磁势 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
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Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 直流电机电磁功率和电磁转矩 感应电势E。=2可4aπ12 Nsin(x/2）中=pNdΦn 60a 电势常数 C.= pN 60a 转矩常数C, PN 感应电势 E。=C.Φn=C,Φ2 2πa 电磁转矩 Tm=CΦla 电磁功率 Pem =El=C.Dnl =C Ql=Tem Ra 发电机 E。=Un+Rla 电动机 Ua=E。+RLa 等效电路
直流电机电磁功率和电磁转矩 感应电势 CnCE tea 电磁转矩 atem ICT 电磁功率 TICnICIEP emataeaaem 发电机 aaaa IRUE 电动机 aaaa IREU 感应电势 n a pN a N a fE / 2 60 )2/sin( 4 2 电势常数 a pN Ce 60 转矩常数 a pN Ct 2 E Ua a Ra Ia 等效电路 Rfe Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 直流发电机功率平衡 输入 转子 电枢铁芯 电枢 电枢 励磁 输出 机械功率 机械损耗 磁滞损耗 电磁功率 绕组损耗 绕组损耗 电功率 涡流损耗 转子 换向极 附加损耗 绕组损耗 电刷机械 补偿 摩擦损耗 绕组损耗 电刷接触 通风冷却 电阻损耗 损耗
直流发电机功率平衡 输入 机械功率 输出 电功率 电枢 电磁功率 电枢 绕组损耗 换向极 绕组损耗 补偿 绕组损耗 励磁 绕组损耗 电枢铁芯 磁滞损耗 涡流损耗 转子 机械损耗 转子 附加损耗 电刷接触 电阻损耗 电刷机械 摩擦损耗 通风冷却 损耗 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 并励直流发电机自励过程 1、励磁磁极必须具有剩磁，感应剩磁电压U,: 临界场阻线是过原点且与 2、励磁电势产生的电枢电流起助磁作用， 他励空载特性相切的直线 即励磁磁场与剩磁同方向； 3、励磁回路电阻小于临界电阻， 即场阻线斜率小于临界场阻线斜率。 临界场阻线 场阻线 Uo 他励空载特性 R e U 界 0
并励直流发电机自励过程 U0 i 0 f Ua 他励空载特性 场阻线 临界场阻线 1、励磁磁极必须具有剩磁，感应剩磁电压Ur0； 2、励磁电势产生的电枢电流起助磁作用， 即励磁磁场与剩磁同方向； 3、励磁回路电阻小于临界电阻， 即场阻线斜率小于临界场阻线斜率。 临界场阻线是过原点且与 他励空载特性相切的直线 Ur0 u e a a Ra i f L R f f Uf Uf =if Rf Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only
Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 直流电动机功率平衡 输出 转子 电枢铁芯 电枢 电枢 励磁 输入 机械功率 机械损耗 磁滞损耗 电磁功率 绕组损耗 绕组损耗 电功率 涡流损耗 转子 换向极 附加损耗 绕组损耗 电刷机械 补偿 摩擦损耗 绕组损耗 电刷接触 通风冷却 电阻损耗 损耗
直流电动机功率平衡 输出 机械功率 输入 电功率 电枢 电磁功率 电枢 绕组损耗 换向极 绕组损耗 补偿 绕组损耗 励磁 绕组损耗 电枢铁芯 磁滞损耗 涡流损耗 转子 机械损耗 转子 附加损耗 电刷接触 电阻损耗 电刷机械 摩擦损耗 通风冷却 损耗 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only