* 电机与拖动 第  三  章 直 流 电 机 原 理 结束 结 构 和 原 理 空载磁场及磁化曲线 电  枢  绕  组 电  枢  反  应 感应电势与电磁转矩 直 流 电 机 原 理 结束 第三章 直 流 电 机 的 原 理 本 章 要 求： 掌握直流发电机和直流电动机的工作原理。 了解直流电机的结构、电枢绕组。 熟练掌握并能正确使用直流电机的额定值。 了解直流电机的换向原理，掌握换向方法。 熟练掌握直流电机的励磁方式。 搞清直流电机空载磁场，正确理解磁化曲线。 正确理解电枢反应概念及其影响。 正确理解电势及转矩公式，并能正确使用。 结束 一、直流电机的用途和结构 1.定子: 主磁极； 换向磁极； 机座；电刷  2.转子: 电枢铁芯;电枢绕组 上一张 下一张                 第  一  节    直流电机的用途结构和原理 录 像 结束 二、直流发电机工作原理         产生电能要两个必要条件：有一个磁场存在；导体在磁场中有运动 三、直流电动机工作原理 原理动画 上一张 下一张 基本原理：电磁感应定律 基本原理：电磁力定律        产生力矩要两个必要条件：有一个磁场存在；导体中有电流 结束 四、直流电机按励磁方式分类 1、它励直流电机 U Uf Ia IL 2、并励直流电机 U Uf Ia IL If 上一张 下一张 结束 3、串励直流电机 U Uf Ia IL If 4、短复励直流电机 上一张 下一张 U Ia IL If1 结束 5、长复励直流电机 U Ia IL If1 上一张 下一张 结束 五、直流电机的额定值（铭牌数据） 1、额定功率PN：电机额定工作状况下的输出功率KW 发电机是出线端输出的电功率。 PN= UN IN 电动机是轴上输出的机械功率。 PN= UN IN ?N 2、额定电压UN  （V） 3、额定电流IN   （A） 4、额定转速nN  （rpm） 上一张 下一张 结束 第二节 直流电机的空载磁场 一、空载磁场的分布 1、磁通的分布 主磁通 漏磁通 上一张 下一张 结束 上一张 下一张 直 流 电 机 的 主 磁 通 磁 路 气隙 电枢齿 转子铁心轭 主磁极铁心 定子铁心轭 结束 2、气隙磁密的分布 上一张 下一张  气隙磁密波形图 Bav ? 0 ? b? ? b? ? B?m 结束 二、磁化曲线 电机主磁通与励磁电流的关系；可以计算或实验测定； ? If 气隙线 a b c 饱和系数K?= ab ac 上一张 下一张 If小时铁心不饱和，F主要作用在气隙上 结束 第三节  直流电机的电枢绕组          电枢绕组是机、电能量转换的核心部件，它是由绕组元件和换向片组成的闭合回路。 一、绕组的基本概念 多匝线圈 端接部分 有效边 出线端 换向片        1、元件（线圈）：两端分别连接两个换向片的一匝或多匝线圈 上一张 下一张 结束 3、元件数和换向片数 元件数S=换向片数K 4、虚槽数和实槽数 每槽每层放一个元件边 元件数S=实槽数Z 每槽每层放n个元件边 元件数S=虚槽数Zi=n Z  2、双层绕组 上一张 下一张 结束 5、绕组的第一节距Y1 极距?：相邻两极间的距离，用长度cm或槽数表示 Y1：一个元件两个有效边在电枢表面的距离，          用槽数表示 Y1 Y1? ?= Zi /2p 其中Zi ：虚槽数；p：极对数 Y1 = ?，称整距绕组 Y1   ?，称短距绕组 Y1   ?，称长距绕组 上一张 下一张 结束 6、绕组的第二节距Y2         Y2：两个相串联元件中，前一元件的下元件边与后一元件的上元件边的距离。 7、合成节距Y         Y：两个相串联元件对应边的距离 8、换向器节距Yk         Yk：一个元件的两个出线端连接的两个换向片之间的距离。Y=Yk 上一张 下一张 Y2 Y Yk 结束 二、单叠绕组 特点：Y=Yk=1         例：一直流机S=K=Z=16，2P=4，画出双层单叠绕组。 1、计算节距 Y=Yk=1 Y1=Z/2P=16/4=4（整距） 上一张 下一张 结束 2、编制绕组连接表         1）对元件编号； 上边槽号 下边槽号 5 1 1 6 2 2 7 3 3 8 4 9 5 6 7 8 9 10 4 11 12 13 14 15 16 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 上一张 下一张          3）连接元件（y1=4)。 2）对槽编号； 结束 3、画绕组展开图 先对槽编号；1号元件上边放1号槽，用实线；下边放在+Y1（5）号槽，用虚线表示；其余元件依此放置 S    N    S    N   B B 线圈V 1 2 3 5 8 9 10 4 11 12 13 14 15 16 6 7 2 16 15 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 上一张 下一张 结束 4、绕组并联支路图 电枢输出总电势等于支路电势； 电枢输出总电流等于各条支路电流之和。 上一张 下一张 2 3 4 8 7 6 10 11 12 16 15 14 5 9 13 1 + - 上 下 上 下 结束 4、绕组并联支路图 单叠绕组中：并联支路数=极数，即2a=2p 其中a:并联支路对数；P：极对数 单波绕组中：并联支路对数a=1 上一张 下一张 2 3 4 8 7 6 10 11 12 16 15 14 5 9 13 1 + - 上 下 上 下 结束 第四节 直流电机负载磁场及电枢反应 一、电枢磁势和磁场 1、磁场分布 N S 上一张 下一张 S2 N2 几何中性线 结束 二、直流电机的电枢反应 1、概念     1）d轴/直轴，q轴/交轴 N   S d轴/直轴 q轴/交轴 上一张 下一张     2）电枢反应：电枢磁场对主磁极磁场的影响 2、电刷在几何中性线时的电枢反应 N S Faq 交轴电枢反应 上一张 下一张 N S 无交轴电枢反应主磁场分布 N S 有交轴电枢反应主磁场分布         交轴电枢反应：1）将主磁场扭曲，磁场为零的位置发生偏转至物理中性线。2）主磁通量减少，称为电枢反应的附加去磁。 物理中性线 上一张 下一张 
chap3_1直流电机原理一.ppt