1直流电机的工作原理 感应电动势 电磁转矩Word文档下载推荐.docx
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直流电机的组成
直流发电机的工作原理
线圈在原动机的拖动下旋转运动,导体切割磁场产生
切割电动势,每根导体中的电动势为交流电,通过滑
环和电刷(换向器)的机械换向作用,输出直流电。
eBlv
发电:
电磁感应定律
右手定则
单个线圈的感应电动势
eBδlvBδ
但此电势在零和最大值之间脉动,波动太大,不能做直流电源。
两线圈串联后的合成电势
与原有线圈相距90电角度再设置一个线圈,其两端
各接有换向片,并与原有换向片A、B相距90电角度,
换向器包含4片换向片,相邻换向片间各相距90电角
度。
当电枢旋转时,两个线圈的感应电势在时间相位上相
距90电角度
多个线圈串联后的合成电势
增加线圈数,可减小感应电势脉
动。
当每极下导体数大于8时,
脉动可小于1%。
直流发电机实质是带换向器
的交流发电机
直流发电机工作原理的描述
定子磁场的形成:
给定子励磁绕组通入直流励磁电流,
或定子为永磁体,产生恒定磁场,称为励磁磁场或主
磁场B;
原动机带动电枢线圈旋转,切割主磁场B
电枢线圈的导体中将产生感应电势e=Blv;
通过换向器与电刷的作用,可以引出单向(直流)端
电势,输出电能。
注意:
电枢绕组导体载流后,在磁场的作用下,根据
安培力定律,受到安培力作用,产生电磁转矩,与原
动机形成力矩的平衡。
直流电动机的工作原理
在电刷A、B间加直流电压,产生电流Ia。
则导体ab,cd受到电
磁力作用,电磁力的方向用左手定则判断。
当导体转过换向片时,
其电流反向,所受电磁力也反向,保证线圈的旋转方向不变。
即:
通过换向器,外部电路的直流电流变换为电枢绕组内的交流电流,
电动机产生方向不变的电磁转矩。
电动:
电磁力定律
Bli
左手定则
f
直流电动机工作原理的描述
定子磁场的形成:
或定子为永磁体,产生恒定磁场,称为励磁磁场或主磁
场B;
将直流电源通过电刷和换向器接入电枢绕组,使电枢导
体有电流流过。
载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力f的作用
f=Blia(左手定则)
导体处于不同磁极下,所受到的力是方向相反的,但同
一磁极下导体所受到的力始终是同一个方向,从而形成
固定方向的合力及电磁转矩,拖动机械负载旋转。
形成
力矩的平衡。
注意:
同时电枢导体切割磁场,根据电磁感应定律产生
感应电动势,与外加直流电源形成电压的平衡。
直流电机的基本工作原理
导体切割磁场,产生感应电动势
电磁感应定律
载流导体处在磁场中,受到安培力作用
安培定律
fBli左手定则
电枢绕组的感应电动势
Bavli
eavBavliv
pN
EanCen
v2pn
60a
60
EaNeav
2a
例题
nN2850r/min
N372
PN10kW
p2
Ea250V
单波绕组
求:
气隙每极磁通量
解:
pN237212.4
Ce
60a601
E
Cn12.42850
e
250
70.7104Wb
a
电枢绕组的电磁转矩
Ce
favBavlia
D
Tavfav2
2a
TIaCTIa
D2p
CTCe9.55Ce
TNTav
2
Ce0.105CT
PN100kW
UN330V
N186
nN730r/minN
6.98102Wb
N0.915
TN
Ct
2a213.1416
2186
59.2
100103
NUN0.915330
PN
IN
331A
TNCI59.26.981023311367.7Nm
t
NN
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