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第三章直流电机的工作原理及特性本章要求:掌握直流电机的基本工作原理及特性,特别是直流电机的机械特性;掌握直流电机的启动、调速和制动的各种方法的优缺点和应用场所。31直流电机的基本结构和工作原理基本结构定子和转子两大部分。(略讲)图3.1直流电机结构图1—机座2~勋磁绕组3一轴承端盖4一换向器摇环与刷握6-风扇7一主磁极8一电框铁心9—电枢绕组31直流电机的基本结构和工作原理基本工作原理它是以导体在磁场中运动而产生感应电动势和载流导体在磁场中受到力的作用为基础。电流的方向:N极下的有效边中的电流总是一个方向,而S极下的有效边中的电流总是另一个方向,这样才能使两个边上受到的电磁力的方向一致,电枢因而转动。产生电磁转矩。(换向器的作用)31直流电机的基体结构和工作原理发电机依电磁感应定理(右手定A则),电动机依安培电磁力定律(左手定则)直流电机的工作原理原动机EJRE图31直流电机工作原理示意图a}发电机(b)电动机表31电机在不网置行方式下,E和T的作用电机运行方式E与的方向E的作用T的性质转矩之间的关系发电机相同电源电列势阻转矩T=T+T电动机相反反电动势驱动转矩T=T1+Tr31直流电机的基本结构和工作原理直流电机中能量(电能、机械能)转换的方向是可逆的,可用三个方程来描述转矩方程式:T=K+工电机等速运行转矩平衡E⊥R。I电势方程式:E=KpmnUVR直流电动机原理电路图E+1·RE=U+·R他励发电机原理电路31直流电机的基本结构和工作原理电磁转矩T、负載转矩T、及空載消耗转矩T相平衡。当负载发生变化时,则血、E、IT将自动进行调整,以适应负载的变化,保持新的平衡。例如当工↑→T<T→)n↓,当不变时→E↓(E=K2①n)=(U-B)/R2↑→T↑→T=T(新的平衡)3.2直流发电机分类:按励磁方法的不同RI分为他励、他励发电机原理电路田并励、串励和复励类,常R用他励和并励。并励发电机原理电路图复励发电机的原理电蹄配3.3直流电动机的机械特性将直流电机的电势方程和转矩方程代入直流电动机电压平衡方程式中,并略加整理后,可得他励直流电机的机械特性方程为TK2φK2K1y当T=0时的转速m=%(Kb称为理想空载转速。3.3直流电动机的机械特性机械硬度:转矩变化江与所引B=“=27×10%起的转速变化dh的比值,用于′h△vn衡量机械特性的平直程度。固有机械特性(自然特性)是指在额定电压和额定磁通下,电枢电路内不接

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