【學習課件】第三章直流電動機

1、第三章 直流電動機 第一節(jié) 直流電機的基本原理與結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 直流電機電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電動勢 第三節(jié) 直流他勵電動機運行原理與機械特性 第四節(jié) 直流他勵電動機的起動和反轉(zhuǎn) 第五節(jié) 直流他勵電動機的制動 第六節(jié) 直流他勵電動機的調(diào)速 7/29/2022第一節(jié) 直流電機的基本原理與結(jié)構(gòu) 一、直流電機的工作原理 （一）直流發(fā)電機工作原理 7/29/2022（二）直流電動機工作原理 7/29/2022二、直流電機的基本結(jié)構(gòu) （一） 定子 （二） 轉(zhuǎn)子 （三） 氣隙 7/29/2022三、直流電機的勵磁方式 a)他勵直流電機 b)并勵直流電機 c)串勵直流電機 d)復(fù)勵直流電機 7/29/2022四、直流

2、電機的銘牌數(shù)據(jù)和主要系列 （一）直流電機的銘牌數(shù)據(jù) 1、電機型號 2、額定功率PN 3、額定電壓UN 4、額定電流IN 5、額定轉(zhuǎn)速n N6、電動機額定效率 N 7/29/2022（二）直流電機主要系列 Z4 系列 一般用途的小型直流電動機。ZT 系列 廣調(diào)速直流電動機。ZJ 系列 精密機床用直流電動機。ZTD系列 電梯用直流電動機。ZZJ系列 起重冶金用直流電動機。ZD2、ZF2系列 中型直流電動機。ZQ 系列 直流牽引電動機。Z-H系列 船用直流電動機。ZA 系列 防爆安全用電動機。 ZLJ 系列 力矩直流電動機。 7/29/2022第二節(jié) 直流電機電磁轉(zhuǎn)矩和 電樞電動勢 一、電磁轉(zhuǎn)矩 T

3、 = CTIa T 9550 P/n二、電樞電動勢 EaCen 7/29/2022第三節(jié) 直流他勵電動機 運行原理與機械特性 一、直流電動機的基本方程式 （一）電動勢平衡方程式 U Ea+ IaRa 7/29/2022（二）功率平衡方程式 直流電動機輸入的電功率是不可能全部轉(zhuǎn)換成機械功率的，因為在轉(zhuǎn)換的過程中存在著各種損耗。按其性質(zhì)可分為機械損耗Pm，鐵心損耗PFe，銅損PCu和附加損耗PS四種。 電動機總損耗P Pm + PFe + PCu + PS電網(wǎng)向電動機輸入的電功率P1 U I U Ia 電動機輸出的機械功率 P2P1P 直流電動機的效率 =( P2 / P1 )1007/29/20

4、22（三）轉(zhuǎn)矩平衡方程式 二、直流他勵電動機的機械特性 （一）直流他勵電動機機械特性方程式 n =7/29/2022（二） 直流他勵電動機的固有機械特性 n =（三） 直流他勵電動機的人為機械特性 人為地改變電動機氣隙磁通、電源電壓 U和電樞回路串聯(lián)電阻R等參數(shù)，獲得的機械特性為人為機械特性。 7/29/20221、電樞回路串接電阻R時的人為特性 n =7/29/20222、改變電源電壓時的人為機械特性 n =7/29/20223、改變磁通時的人為機械特性 n =7/29/2022第四節(jié)直流他勵電動機的起動和反轉(zhuǎn) 一、起動方法 生產(chǎn)機械對直流電動機的起動要求是：起動轉(zhuǎn)矩T足夠大，因為只有T大于

5、負載轉(zhuǎn)矩T時，電動機方可順利起動；起動電流I不可太大；起動設(shè)備操作方便，起動時間短，運行可靠，成本低廉。 1、全壓起動 Ist=UN / Ra Tst = CTNIst 7/29/20222、減壓起動 Ust=Ist Ra =(1.5-2) IN Ra3、電樞回路串電阻起動 Ist = UN / ( Ra+ Rst )7/29/2022直流他勵電動機4級起動機械特性 二、直流他勵電動機反轉(zhuǎn) 1）改變勵磁電流方向 2）改變電樞電壓極性 7/29/2022第五節(jié) 直流他勵電動機的制動 常用的電氣制動有能耗制動、反接制動和發(fā)電回饋制動。此時電動機電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向相反，其機械特性在第、第象限內(nèi)

6、。 一、能耗制動 1、制動原理 7/29/20222、機械特性 n = = -7/29/2022當電動機拖動的是位能性負載時，下放重物能耗制動的電路工作情況。7/29/2022二、反接制動 （一）電樞反接制動 1、制動原理 Ia = = -7/29/20222、機械特性 n =（二）倒拉反接制動 這種制動方法一般發(fā)生在提升重物轉(zhuǎn)為下放重物的情況下。 7/29/20221、制動原理 2、機械特性 n =7/29/2022三、發(fā)電回饋制動 （一）位能負載高速拖動電動機時的發(fā)電回饋制動 n =7/29/2022（二）降低電樞電壓調(diào)速時的發(fā)電回饋制動 7/29/2022第六節(jié) 直流他勵電動機的調(diào)速 由直流電動機機械特性方程式 n可知，人為地改變電樞電壓U、電樞回路總電阻R和主磁通都可改變轉(zhuǎn)速n。所以，直流他勵電動機的調(diào)速方法有：降壓調(diào)速、電樞回路串電阻調(diào)速和弱