電機(jī)與變壓器 課件 趙承荻 第5-8章　單相異步電動(dòng)機(jī)-特種電機(jī)

電機(jī)與變壓器第五章單相異步電動(dòng)機(jī)第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理一、單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)１.定子（１）定子鐵心定子鐵心大多用０.３５ｍｍ硅鋼片沖槽后疊壓而成，槽形一般為半閉口槽，槽內(nèi)則用以嵌放定子繞組，如圖５-３及圖５-４所示。（２）定子繞組單相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組一般都采用兩相繞組的形式，即工作繞組和起動(dòng)繞組。（３）機(jī)座與端蓋機(jī)座一般均用鑄鐵、鑄鋁或鋼板制成，其作用是固定定子鐵心，并借助兩端的端蓋與轉(zhuǎn)子連成一個(gè)整體，使轉(zhuǎn)軸上輸出機(jī)械能。２.轉(zhuǎn)子第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理（１）轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心一樣用０.３５ｍｍ厚的硅鋼片沖槽后疊壓而成，槽內(nèi)置放轉(zhuǎn)子繞組，最后將鐵心及繞組整體壓入轉(zhuǎn)軸。（２）轉(zhuǎn)子繞組單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組均采用籠型結(jié)構(gòu)，一般均用鋁或鋁合金壓力鑄造而成。（３）轉(zhuǎn)軸用碳鋼或合金鋼加工而成，軸上壓裝轉(zhuǎn)子鐵心，兩端壓上軸承，常用的有滾動(dòng)軸承和含油滑動(dòng)軸承。第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理３.單相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理（１）型號(hào)型號(hào)表示該產(chǎn)品的種類、技術(shù)指標(biāo)、防護(hù)結(jié)構(gòu)型式及使用環(huán)境等。第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理（２）電壓是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的電壓，單位為Ｖ。（３）頻率是指加在電動(dòng)機(jī)上的交流電源的頻率，單位為Ｈｚ。（４）功率是指單相異步電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為Ｗ。（５）電流在額定電壓、額定功率和額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，流過(guò)定子繞組的電流值，稱為額定電流，單位為Ａ。（６）轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速，單位為ｒ／ｍｉｎ。（７）工作方式工作方式是指電動(dòng)機(jī)的工作是連續(xù)式還是間斷式。第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理二、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理１.單相繞組的脈動(dòng)磁場(chǎng)第一節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理２.兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)第二節(jié)電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)一、電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理二、電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)的分類１.電容運(yùn)行單相異步電動(dòng)機(jī)２.電容起動(dòng)單相異步電動(dòng)機(jī)第二節(jié)電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)３.雙電容單相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié)電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī)第三節(jié)電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī)第四節(jié)單相罩極異步電動(dòng)機(jī)第四節(jié)單相罩極異步電動(dòng)機(jī)１）當(dāng)流過(guò)勵(lì)磁繞組中的電流由零開(kāi)始增大到ａ時(shí)，由電流產(chǎn)生的磁通也隨之增大，但在被銅環(huán)罩住的一部分磁極中，根據(jù)楞次定律，變化的磁通將在銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，力圖阻止原磁通的增加，從而使被罩磁極中的磁通較疏，未罩磁極中的磁通較密，如圖５-１６ａ所示。２）當(dāng)電流在ａｂ段時(shí)，電流的變化率近似為零，這時(shí)銅環(huán)中基本上沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因而磁極中的磁通均勻分布，如圖５-１６ｂ所示。３）當(dāng)勵(lì)磁繞組中的電流由ｂ往下降時(shí)，銅環(huán)中又有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻止被罩部分磁極中磁通的減小，因而此時(shí)被罩部分的磁通分布較密，而第四節(jié)單相罩極異步電動(dòng)機(jī)未罩部分的磁通分布較疏，如圖５-１６ｃ所示。第四節(jié)單相罩極異步電動(dòng)機(jī)第五節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速及反轉(zhuǎn)一、單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速１.串聯(lián)電抗器調(diào)速２.自耦變壓器調(diào)速第五節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速及反轉(zhuǎn)第五節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速及反轉(zhuǎn)３.串聯(lián)電容器調(diào)速４.晶閘管調(diào)壓調(diào)速第五節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速及反轉(zhuǎn)５.繞組抽頭法調(diào)速（１）工作繞組串并聯(lián)調(diào)速如圖５-２１所示，工作繞組由兩部分組成，高速時(shí)兩部分繞組并聯(lián)，流過(guò)工作繞組的電流大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)速高。（２）工作繞組抽頭（或起動(dòng)繞組抽頭）調(diào)速圖５-２２ａ所示為工作繞組抽頭調(diào)速，開(kāi)關(guān)Ｓ在１擋時(shí)，工作繞組匝數(shù)少，電流大，為高速擋；在２擋及３擋時(shí)，轉(zhuǎn)速下降。第五節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速及反轉(zhuǎn)（３）串中間繞組調(diào)速這種調(diào)速方法是在單相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心上再嵌放一個(gè)調(diào)速繞組（又稱為中間繞組），它與工作繞組及起動(dòng)繞組連接后引出幾個(gè)抽頭，如圖５-２３所示。第五節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速及反轉(zhuǎn)二、單相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組一、單層鏈?zhǔn)嚼@組１）圖５-２５ａ所示連接方式第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組２）圖５-２５ｂ所示連接方式３）圖５-２６所示連接方式第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組二、單層同心式繞組第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組三、雙層疊繞組第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組四、正弦繞組１.繞組的構(gòu)成第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組２.匝數(shù)分配（１）計(jì)算各同心線圈半個(gè)節(jié)距的正弦值（２）計(jì)算每極內(nèi)各線圈半個(gè)節(jié)距的總正弦值（３）計(jì)算各同心線圈占每極線圈的百分?jǐn)?shù)Ｋ％第六節(jié)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組（４）每個(gè)同心線圈的匝數(shù)Ｎ１（ｘ～ｘ）３.應(yīng)用舉例技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修一、訓(xùn)練目的１）初步學(xué)會(huì)吊扇及臺(tái)扇控制電路的接線方法。２）掌握單相電容電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、運(yùn)行、反轉(zhuǎn)、調(diào)速的原理及方法。３）學(xué)習(xí)單相異步電動(dòng)機(jī)（電扇）在使用過(guò)程中的維護(hù)、檢修方法及步驟。二、訓(xùn)練器材１）單相電容運(yùn)行異步電動(dòng)機(jī)（臺(tái)扇和吊扇用電動(dòng)機(jī)）各１臺(tái)。２）轉(zhuǎn)葉式電扇，１臺(tái)。３）油浸電容器，１～１.５μＦ，４００Ｖ，１只。４）吊扇用調(diào)速電抗器，四擋或五擋，１只。５）臺(tái)扇調(diào)速開(kāi)關(guān)，四擋或五擋，１個(gè)。６）吊扇用晶閘管調(diào)壓調(diào)速器，１個(gè)。７）刀開(kāi)關(guān)，ＨＫ２—１０／２型，２５０Ｖ，１０Ａ，１只。技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修８）萬(wàn)用表，５００型，１只。９）電工工具，１套。三、訓(xùn)練內(nèi)容及步驟１.電扇電動(dòng)機(jī)的測(cè)量１）觀察單相異步電動(dòng)機(jī)、電容器、調(diào)速用電抗器、調(diào)速開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)，記錄單相電動(dòng)機(jī)、電容器的參數(shù)（可觀看電扇銘牌）。技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修２）用萬(wàn)用表測(cè)量單相電動(dòng)機(jī)的繞組電阻，以確定電動(dòng)機(jī)的工作、起動(dòng)繞組。２.吊扇串聯(lián)電抗器調(diào)速及反轉(zhuǎn)１）按圖５-３０所示電路進(jìn)行接線，先將調(diào)速開(kāi)關(guān)Ｓ１置于５擋，合上開(kāi)關(guān)Ｓ２，然后合上電源開(kāi)關(guān)ＱＳ起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，串入電抗器以后電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)情況是____，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向（從電扇上部往下觀察）為_(kāi)___。２）將調(diào)速開(kāi)關(guān)Ｓ１由５擋撥向４擋，再撥向３、２、１擋，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后（切除電抗器后），電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化情況是____，轉(zhuǎn)向變化情況是____。技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修３）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，斷開(kāi)Ｓ２，切除電容器和起動(dòng)繞組，模擬電容起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速有無(wú)變化____，轉(zhuǎn)向有無(wú)改變____。４）先斷開(kāi)ＱＳ切斷電源，將工作繞組（或起動(dòng)繞組）的首、末端換接，再合上Ｓ２和ＱＳ重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，Ｓ１置于５擋，觀察其轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速____，轉(zhuǎn)向____。５）調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)Ｓ１至各擋位，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化情況。３.臺(tái)扇抽頭法調(diào)速１）按圖５-３１所示電路進(jìn)行接線。技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修２）合上電源開(kāi)頭ＱＳ，將調(diào)速開(kāi)關(guān)Ｓ分別置于各擋，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化情況：１擋____，２擋____，３擋____。４.吊扇晶閘管調(diào)壓調(diào)速電路１）按圖５-３２所示電路進(jìn)行接線（單點(diǎn)畫線框內(nèi)的晶閘管調(diào)壓電路已接在調(diào)速器內(nèi)，接線時(shí)只需將調(diào)速器的兩個(gè)端鈕外接電源和吊扇電動(dòng)機(jī)即可）。２）旋動(dòng)調(diào)速旋鈕，附在電位器上的開(kāi)關(guān)Ｓ即接通，吊扇電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的情況：旋鈕順時(shí)針旋動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速由到。３）斷開(kāi)電源，拆開(kāi)調(diào)速器后蓋，記錄雙向晶閘管調(diào)壓調(diào)速電路和元、器件的型號(hào)、參數(shù)：ＶＴ____，ＶＤ____，Ｃ____，Ｒ１____，Ｒ２____。５.單相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)電路技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修１）按圖５-３３所示電路進(jìn)行接線，當(dāng)Ｓ與下面的觸頭２接通時(shí)，電容器Ｃ串入起動(dòng)繞組支路，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向：從上部往下看，電動(dòng)機(jī)______時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。２）當(dāng)Ｓ與上面的觸頭１接通時(shí)，電容器Ｃ串入工作繞組支路，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向：從上部往下看，電動(dòng)機(jī)時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。６.單相異步電動(dòng)機(jī)的檢修１）電扇平時(shí)應(yīng)經(jīng)常清潔，以清除扇葉和機(jī)殼表面的灰塵。技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修２）電扇的故障有電氣故障和機(jī)械故障。３）檢修過(guò)或者長(zhǎng)時(shí)間不用的電扇，在使用前應(yīng)測(cè)量其絕緣電阻。７.電扇的拆裝１）用手旋下裝飾件。２）用一字形螺釘旋具輕輕地從轉(zhuǎn)軸上將轉(zhuǎn)葉襯圈取下。３）用手拉出轉(zhuǎn)葉輪。４）用起子拆下網(wǎng)罩與前蓋之間的連接螺釘，取出網(wǎng)罩。５）拆下前蓋。技能訓(xùn)練７單相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路和檢修６）用手拉出扇葉。７）如要對(duì)電扇電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆裝，則可參照三相異步電動(dòng)機(jī)的拆裝步驟進(jìn)行。８）清掃、擦抹干凈，給電動(dòng)機(jī)注入少量潤(rùn)滑油后即可將風(fēng)扇重新裝配好。四、注意事項(xiàng)１）做臺(tái)扇電動(dòng)機(jī)訓(xùn)練時(shí)可使用臺(tái)扇，或?qū)㈦娫撮_(kāi)關(guān)和調(diào)速開(kāi)關(guān)外接裝在實(shí)驗(yàn)板上；做吊扇訓(xùn)練時(shí)則應(yīng)拆去扇葉，并設(shè)法將電動(dòng)機(jī)固定好。２）測(cè)量單相電動(dòng)機(jī)繞組電阻時(shí)，對(duì)于串聯(lián)電抗器調(diào)速的電動(dòng)機(jī)測(cè)工作繞組、起動(dòng)繞組電阻值。３）本技能訓(xùn)練采用２２０Ｖ交流電壓，因此應(yīng)注意操作安全。４）拆裝電扇時(shí)要仔細(xì)，不要損壞或丟失零部件。本章小結(jié)１）單相異步電動(dòng)機(jī)是指利用單相交流電源供電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化而稍有變化的一種交流電動(dòng)機(jī)，通常其功率都比較小，主要用于小型風(fēng)機(jī)、家用電器等由單相電源供電的場(chǎng)合。２）由于在單相定子繞組中通入單相交流電后產(chǎn)生的是脈動(dòng)磁場(chǎng)，因此單相異步電動(dòng)機(jī)本身沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不能自行起動(dòng)。３）根據(jù)單相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法的不同，可分為電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)、電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極單相異步電動(dòng)機(jī)三大類。４）單相異步電動(dòng)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)與三相異步電動(dòng)機(jī)相似，也由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。５）目前使用較多的是電容運(yùn)行單相異步電動(dòng)機(jī)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)也較方便，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，主要用于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。６）單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法也與三相異步電動(dòng)機(jī)一樣有變頻調(diào)速、調(diào)電壓調(diào)速和變極調(diào)速三種。７）單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組主要有單層繞組、雙層繞組和正弦繞組三大類。第六章直流電機(jī)第一節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理及可逆性一、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理第一節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理及可逆性第一節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理及可逆性二、直流電動(dòng)機(jī)的可逆性第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)一、定子１.機(jī)座２.主磁極（１）主磁極鐵心作為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。（２）主磁極繞組用來(lái)通入直流電流，產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)。第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)３.換向極４.前、后端蓋５.電刷裝置第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)二、轉(zhuǎn)子１.電樞鐵心２.電樞繞組第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)３.換向器４.轉(zhuǎn)軸５.風(fēng)扇第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三、銘牌與額定值第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)１.型號(hào)２.額定功率ＰＮ３.額定電壓ＵＮ４.額定電流ＩＮ５.額定轉(zhuǎn)速ｎＮ６.勵(lì)磁方式第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)（１）永磁電動(dòng)機(jī)開(kāi)始永磁電動(dòng)機(jī)僅在功率很小的電動(dòng)機(jī)上采用，２０世紀(jì)８０年代起由于釹鐵硼永磁材料的發(fā)現(xiàn)，使目前永磁電動(dòng)機(jī)的功率已從毫瓦級(jí)發(fā)展到１００ｋＷ以上。（２）他勵(lì)電動(dòng)機(jī)它的特點(diǎn)是勵(lì)磁繞組（主磁極繞組）由單獨(dú)的直流電源供電，如圖６-１１ａ所示。（３）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，因此加在這兩個(gè)繞組上的電壓相等，而流過(guò)電樞繞組的電流Ｉａ和流過(guò)勵(lì)磁繞組的電流Ｉｆ則不同，總電流Ｉ＝Ｉａ＋Ｉｆ，如圖６-１１ｂ所示。（４）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，因此流過(guò)兩個(gè)繞組中的電流相等，如圖６-１１ｃ所示。（５）復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組有兩組，一組與電樞繞組串聯(lián)，另一組與電樞繞組并聯(lián)，如圖６-１１ｄ所示。第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組一、概述第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組二、單疊繞組１.繞組節(jié)距（１）第一節(jié)距ｙ１一個(gè)元件兩個(gè)有效邊之間的距離，用槽數(shù)（單元槽）來(lái)表示，稱為第一節(jié)距。（２）合成節(jié)距ｙ兩個(gè)元件相串聯(lián)的對(duì)應(yīng)邊之間的距離稱為合成節(jié)距，用虛槽數(shù)表示。（３）換向節(jié)距ｙＫ每一元件的兩端所連接的兩換向片間的距離稱為換向器節(jié)距，以換向片數(shù)表示，如圖６-１５ａ所示。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組

第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組（２）畫出展開(kāi)圖先畫１６個(gè)換向片，為作圖方便使換向片寬度等于槽與槽之間的距離，并將元件、槽、換向片按順序編號(hào)，編號(hào)時(shí)應(yīng)把元件號(hào)碼、元件上層邊所在的槽號(hào)碼以及與元件上層邊相連接的換向片號(hào)碼編得一致。（３）畫出磁極和電刷直流電動(dòng)機(jī)的磁極沿電樞圓周是對(duì)稱分布的，因而在展開(kāi)圖上必須均勻布置。第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組３.并聯(lián)支路圖第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組三、單波繞組第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組１.繞組的節(jié)距（１）第一節(jié)距ｙ１因?yàn)榕c元件的連接方式無(wú)關(guān)，所以計(jì)算方法與單疊繞組相同，即（２）合成節(jié)距ｙ在單波繞組中，合成節(jié)距與換向器節(jié)距ｙＫ相等的關(guān)系依然成立，即ｙ＝ｙＫ。（３）第二節(jié)距ｙ２與單疊繞組不同，單波繞組的第二節(jié)距ｙ２＝ｙ－ｙ１。２.單波繞組展開(kāi)圖第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組３.并聯(lián)支路圖第三節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組第四節(jié)直流電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩和功率一、直流電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)二、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩三、直流電動(dòng)機(jī)的功率第五節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性一、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)（他勵(lì)電動(dòng)機(jī)）的工作特性１.轉(zhuǎn)矩特性Ｔ＝??（Ｉａ）２.轉(zhuǎn)速特性ｎ＝??（Ｉａ）３.機(jī)械特性ｎ＝??（Ｔ）第五節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性二、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性１.轉(zhuǎn)矩特性Ｔ＝??（Ｉａ）２.轉(zhuǎn)速特性ｎ＝??（Ｉａ）３.機(jī)械特性ｎ＝??（Ｔ）第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)一、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)１.全壓起動(dòng)１）電動(dòng)機(jī)電刷與換向器之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花而導(dǎo)致電刷與換向器表面發(fā)生燒損。２）產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)矩使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)械受到強(qiáng)烈的沖擊而損壞。３）使電網(wǎng)電壓波動(dòng)，影響供電的穩(wěn)定性。２.減小電源電壓起動(dòng)（減壓起動(dòng)）第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)3.電樞回路串聯(lián)電阻起動(dòng)第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)二、直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速１）改變電源電壓Ｕ。２）減小主磁通Φ。３）改變電樞回路的電壓降ＲａＩａ，通常在電樞回路中串入調(diào)速電阻Ｒａｖ，則電樞回路中的電壓降為（Ｒａ＋Ｒａｖ）Ｉａ。１.改變電源電壓Ｕ調(diào)速１）調(diào)速范圍寬廣，可以從低速一直調(diào)到額定轉(zhuǎn)速，速度變化平滑，通常稱為無(wú)級(jí)調(diào)速。２）調(diào)速過(guò)程中沒(méi)有能量損耗，且調(diào)速的穩(wěn)定性較好。３）轉(zhuǎn)速只能由額定轉(zhuǎn)速往低調(diào)，不能超過(guò)額定轉(zhuǎn)速（因端電壓不能超過(guò)額定電壓）。４）所需設(shè)備較復(fù)雜，成本較高。２.減小主磁通Φ調(diào)速第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)１）由于調(diào)速在勵(lì)磁回路中進(jìn)行，功率小，故能量損耗小，控制方便。２）轉(zhuǎn)速只能從額定轉(zhuǎn)速向上調(diào)，且調(diào)速范圍一般來(lái)講比較窄，只能作輔助調(diào)速之用。３）所需設(shè)備較簡(jiǎn)單。３.在電樞回路中串入調(diào)速電阻調(diào)速１）所需設(shè)備較簡(jiǎn)單、成本較低，因此在小功率直流電動(dòng)機(jī)中用得較多。２）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速只能調(diào)低，而且為有級(jí)調(diào)速。３）在調(diào)速電阻上有較大的能量損耗，即經(jīng)濟(jì)性能較差。第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)三、直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)四、直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)１.再生制動(dòng)（又稱為回饋制動(dòng)、發(fā)電制動(dòng)）２.電阻制動(dòng)（又稱為能耗制動(dòng)）第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)３.反接制動(dòng)１）電樞繞組反接時(shí)，一定要在電樞回路中串接電阻以限制電樞電流Ｉａ的數(shù)值，如圖６-３４所示，否則在反接的瞬間，反電動(dòng)勢(shì)Ｅａ數(shù)值未變，而外加電壓方向相反，變?yōu)榕cＥａ同方向，故在該瞬間加在電樞繞組上的電壓接近兩倍的外加電壓，如不串接電阻，將因電樞電流過(guò)大而使電刷與換向器表面產(chǎn)生強(qiáng)烈火花而損壞。２）當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低至接近零時(shí)就應(yīng)立即切斷電源，否則電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)及微型直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介一、國(guó)產(chǎn)通用直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介二、直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用知識(shí)１）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本上不隨電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載變化而變化，這一特性與三相異步電動(dòng)機(jī)基本相同。２）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)由于其轉(zhuǎn)速與電樞電流大致成反比，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩很大，因此特別適用于起重設(shè)備、城市電車及電傳動(dòng)機(jī)車。３）永磁電動(dòng)機(jī)由于其磁場(chǎng)由永久磁鐵產(chǎn)生，從節(jié)約能源的角度看是一種極具發(fā)展前途的電機(jī)，不僅在直流電動(dòng)機(jī)中采用，在小功率交流發(fā)電機(jī)中也獲得廣泛應(yīng)用。４）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)在空載或輕載時(shí)轉(zhuǎn)速很高，對(duì)電動(dòng)機(jī)本身及操作人員都不安全，因此串勵(lì)電動(dòng)機(jī)絕對(duì)不允許空載起動(dòng)，不允許采用帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)。第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)及微型直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介三、微型直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介１.螺旋彈簧電刷微型直流電動(dòng)機(jī)第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)及微型直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)及微型直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介２.彈簧片電刷微型直流電動(dòng)機(jī)第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)及微型直流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介四、外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修一、訓(xùn)練目的１）掌握直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。２）學(xué)會(huì)直流電動(dòng)機(jī)的拆卸及裝配方法、所使用的工具、設(shè)備和工藝要求。３）了解直流電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及檢修方法。４）學(xué)習(xí)直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組的基本結(jié)構(gòu)、故障分析及修理方法。二、訓(xùn)練器材１）待修直流電動(dòng)機(jī)，１臺(tái)。２）直流電源，６～１２Ｖ，１臺(tái)。３）萬(wàn)用表，５００型或ＭＦ３０型，１只。４）絕緣電阻表，５００Ｖ，１只。５）校驗(yàn)燈，交流３６Ｖ，１組。６）電動(dòng)機(jī)拆卸器，１個(gè)。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修７）活扳手、錘子、木錘、純銅棒等，１套。８）電烙鐵及焊錫，１套。９）常用電工工具，１套。１０）鋸條做的拉槽工具，１套。１１）００號(hào)砂布，１張。三、訓(xùn)練內(nèi)容及步驟１.直流電動(dòng)機(jī)的使用及維護(hù)（１）使用前的檢查對(duì)久未使用的直流電動(dòng)機(jī)在使用前應(yīng)做如下檢查：１）用壓縮空氣或皮老虎吹凈電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的灰塵、電刷粉末等，清除污垢雜物。２）拆除與電動(dòng)機(jī)連接的一切接線，用絕緣電阻表測(cè)量繞組對(duì)機(jī)座的絕緣電阻，若小于０.５ＭΩ，應(yīng)進(jìn)行烘干處理，測(cè)量合格后再將拆除的接線恢復(fù)。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修３）檢查換向器表面是否光潔，如發(fā)現(xiàn)有機(jī)械損傷或火花灼痕應(yīng)按下面將會(huì)講述的換向器的維護(hù)、保養(yǎng)方法進(jìn)行處理。４）檢查電刷是否磨損得很嚴(yán)重，刷架的壓力是否適當(dāng)，刷架的位置是否符合規(guī)定的標(biāo)記。５）根據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌檢查直流電動(dòng)機(jī)各繞組之間的接線方式是否正確，電動(dòng)機(jī)額定電壓與電源電壓是否相符，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備是否符合要求，是否完好無(wú)損。（２）直流電動(dòng)機(jī)的使用１）直流電動(dòng)機(jī)在直接起動(dòng)時(shí)因起動(dòng)電流很大，將對(duì)電源及電動(dòng)機(jī)本身帶來(lái)不良的影響，因此除功率很小的直流電動(dòng)機(jī)可以用直接起動(dòng)外，一般的直流電動(dòng)機(jī)都要用減壓的措施來(lái)限制起動(dòng)電流。２）當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)采用減壓起動(dòng)時(shí)，要掌握電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程所需的時(shí)間，不能起動(dòng)過(guò)快，也不能過(guò)慢，考核的標(biāo)準(zhǔn)是起動(dòng)電流不能過(guò)大（一般在１～２倍額定電流范圍內(nèi)）。３）起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)就應(yīng)做好停車的準(zhǔn)備，一旦出現(xiàn)意外情況應(yīng)立即切除電源，并查找原因。４）在直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)應(yīng)觀察電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否正常，有無(wú)噪聲、振動(dòng)等現(xiàn)象，有無(wú)冒煙或發(fā)出焦技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修臭味等現(xiàn)象，如有應(yīng)停車查找原因。５）注意觀察直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電刷與換向器表面的火花情況。６）使用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意不允許空載起動(dòng)，不允許用帶輪或鏈條傳動(dòng)；使用并勵(lì)電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意勵(lì)磁回路絕對(duì)不允許開(kāi)路，否則都可能因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高而帶來(lái)嚴(yán)重的后果。（３）直流電動(dòng)機(jī)的維護(hù)１）保持直流電動(dòng)機(jī)的清潔，盡量防止灰、沙、雨水、油污、雜物等進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。２）直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)是電刷與換向器部分，因此必須特別注意對(duì)它們進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)。①換向器的維護(hù)和保養(yǎng)。②電刷的使用。２.直流電動(dòng)機(jī)的拆卸１）與拆卸三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，先拆帶輪或聯(lián)軸器。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修２）在前、后端蓋與機(jī)座連接處做好明顯的記號(hào)，以備裝配時(shí)予以復(fù)原。３）拆下后端蓋（換向器側(cè)的端蓋）的端蓋螺栓、軸承蓋螺栓，并取下軸承外蓋。４）松開(kāi)后端蓋上通風(fēng)窗的螺釘，取下通風(fēng)窗蓋板，從刷握中扳開(kāi)刷握彈簧，取出電刷。５）拆卸后端蓋。６）用青殼紙等將換向器包好，并用紗線扎緊。７）拆下前端蓋的端蓋螺栓，把連同前端蓋和風(fēng)扇在一起的電樞從定子內(nèi)小心地抽出來(lái)，注意不能碰傷電樞繞組。８）拆下前端蓋上的軸承蓋螺栓，取下軸承外蓋。９）軸承只在損壞需更換時(shí)拆下，一般可不拆下。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修１）清潔換向器表面及換向片與云母片之間凹槽內(nèi)的異物。２）清潔電樞繞組表面。３）清潔主磁極和換向磁極表面，用布擦拭或用高壓風(fēng)吹去灰塵。４）清潔電刷裝置，檢查電刷是否可繼續(xù)使用。５）先將前端蓋一側(cè)的軸承與軸承蓋裝好，將前端蓋連同風(fēng)扇和電樞一起放入定子內(nèi)。６）安裝后端蓋、軸承外蓋的步驟與三相異步電動(dòng)機(jī)的裝配方法一樣。７）將電刷放入刷盒內(nèi)，接好連接線，蓋上通風(fēng)窗蓋板。８）外觀檢查，檢查各零部件安裝是否合格，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。９）絕緣電阻測(cè)量，檢查直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與運(yùn)行，檢查電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流及運(yùn)行電流、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及換向器表面的火花情況等。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修４.直流電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障分析與檢修（１）電樞繞組接地這是直流電動(dòng)機(jī)繞組最常見(jiàn)的故障。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修（２）電樞繞組斷路這也是直流電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的故障。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修（３）電樞繞組短路若電樞繞組短路嚴(yán)重，會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒壞。①短路測(cè)試器法。②毫伏表法。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修５.直流電動(dòng)機(jī)換向器與電刷的檢修（１）片間短路按圖６-４４所示方法進(jìn)行檢測(cè)，如判定為換向片間短路，可先仔細(xì)觀察短路的換向片表面狀況。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修（２）換向器接地接地故障一般發(fā)生在前端的云母環(huán)上。（３）云母片凸出由于換向器上換向片的磨損比云母片快，因此直流電動(dòng)機(jī)使用較長(zhǎng)時(shí)間后，有可能出現(xiàn)云母片凸起。（４）電刷的研磨電刷與換向器表面接觸面積的大小將直接影響電動(dòng)機(jī)的火花等級(jí)，對(duì)新更換的電刷必須進(jìn)行研磨，以保證其接觸面積在８０％以上。技能訓(xùn)練８直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、拆裝及檢修６.直流電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及檢修實(shí)訓(xùn)操作１）人為設(shè)定或利用故障直流電動(dòng)機(jī)判定并修理電樞繞組的接地故障、斷路故障或短路故障，可任選一種或兩種。２）人為設(shè)定或利用故障直流電動(dòng)機(jī)對(duì)換向器的故障進(jìn)行檢查及修理。３）直流電動(dòng)機(jī)電刷的更換，更換同牌號(hào)的電刷，并在換向器上進(jìn)行電刷的研磨。四、注意事項(xiàng)１）能不拆下電刷架時(shí)盡量不要拆下電刷架。２）抽出電樞時(shí)要仔細(xì)，不要碰傷換向器及繞組。３）取出的電樞必須用紙或布包好放在木架上，避免污染、損壞換向器表面。４）裝配時(shí)，擰緊端蓋螺栓，必須按對(duì)角線上、下、左、右逐步擰緊，邊緊邊轉(zhuǎn)動(dòng)電樞，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。５）對(duì)于功率稍大的直流電動(dòng)機(jī)必須用降壓起動(dòng)或串電阻起動(dòng)，以限制起動(dòng)電流。技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)一、訓(xùn)練目的１）學(xué)習(xí)并初步掌握并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及調(diào)速方法和起動(dòng)或調(diào)速變阻器的用法。２）了解并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)的方法及調(diào)速方法。３）熟悉改變并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法。二、訓(xùn)練器材１）并勵(lì)（他勵(lì)）直流電動(dòng)機(jī)，Z2—21型,110V,551A,1000r/min,1臺(tái)。２）起動(dòng)變阻器（與被測(cè)電動(dòng)機(jī)配套），１臺(tái)。３）轉(zhuǎn)速表，０～１８００ｒ／ｍｉｎ，１塊。４）直流電壓表，０～２５０Ｖ，１塊。５）磁場(chǎng)變阻器，１個(gè)。６）直流電流表，１０Ａ，１塊。７）開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)，１５Ａ，１個(gè)。技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)８）電工工具，１套。三、訓(xùn)練內(nèi)容及步驟１.直流電源電壓ＵＮ是恒壓電源技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)（１）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞回路中串聯(lián)電阻起動(dòng)１）按圖６-４９所示進(jìn)行接線。２）將起動(dòng)器手柄置于零位，合上電源開(kāi)關(guān)ＱＳ，首先將勵(lì)磁回路串聯(lián)的電阻器Ｒｐｆ短接，以保證起動(dòng)時(shí)主磁場(chǎng)最強(qiáng)。３）當(dāng)起動(dòng)器手柄接觸可變電阻器Ｒｓｔ的１位時(shí)，在電樞繞組回路Ａ１和Ｌ１兩點(diǎn)間串入的Ｒｓｔ值最大，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始起動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)手柄至２、３、４、５位時(shí)，Ｒｓｔ的阻值逐漸減小；當(dāng)電阻全部切除時(shí)，手柄被電磁鐵ＹＡ吸住不動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。４）從電動(dòng)機(jī)軸伸出端觀察電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)開(kāi)____。５）停機(jī)時(shí)，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)ＱＳ，起動(dòng)器手柄被彈簧拉回初始位置，為下次起動(dòng)做好準(zhǔn)備。技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)（２）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速１）電樞回路串聯(lián)電阻調(diào)速；①起動(dòng)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，電樞回路所串的電阻為零時(shí)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電阻器Ｒｐｆ使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ｎ＝ｎＮ。②調(diào)節(jié)起動(dòng)器手柄，逐步增加電樞回路Ｒｓｔ的數(shù)值，使轉(zhuǎn)速ｎ下降，分別測(cè)量幾組轉(zhuǎn)速、電樞電壓Ｕａ和電樞電流Ｉａ的數(shù)值并記錄于表６-１中。③根據(jù)所得的數(shù)據(jù)在圖６-５１中畫出并勵(lì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性曲線。④將起動(dòng)器手柄仍然轉(zhuǎn)到最后位，使電樞回路所串電阻為零，并保持電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ｎ＝ｎＮ，再進(jìn)行以下操作。技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)２）改變主磁通調(diào)速：①核對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否為額定轉(zhuǎn)速。②緩慢增加勵(lì)磁回路電阻Ｒｐｆ，觀察并測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)逐步升高至ｎ＝１.２ｎＮ時(shí)為止。２.整流電路供電電源（１）不可控整流電路利用晶體二極管的單向?qū)щ娦暂敵鲆粋€(gè)大小不變的脈動(dòng)直流電壓，單相整流電路接到電壓為２２０Ｖ的正弦工頻交流電源上，輸出直流電壓一般為１６０Ｖ，三相整流電路輸入３８０Ｖ交流電壓時(shí)，輸出直流電壓大小一般為４００Ｖ。技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)（２）可控整流電路用晶閘管整流裝置作為一個(gè)輸出電壓可調(diào)的直流電源，利用控制晶閘管的導(dǎo)通角即可改變加在直流電動(dòng)機(jī)上的電壓，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)和調(diào)速控制。（３）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)１）切斷電源，在勵(lì)磁繞組接法不變的情況下，將電樞繞組兩端反接，然后重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從軸伸端觀察電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，并記錄于表６-２的項(xiàng)目１中。２）切斷電源，在電樞繞組接法不變的情況下，將勵(lì)磁繞組兩端反接，然后重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從軸伸端觀察電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，并記錄于表６-技能訓(xùn)練９并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)２的項(xiàng)目２中。３）切斷電源，將電樞繞組和勵(lì)磁繞組同時(shí)反接（即改變電源極性），然后重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從軸伸端觀察電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，并記錄于表６-２的項(xiàng)目３中。四、注意事項(xiàng)１）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主磁通成反比，因此需要特別注意磁場(chǎng)繞組必須可靠地并接在電源兩端，所串的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻阻值應(yīng)最?。榱悖?。２）進(jìn)行并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速訓(xùn)練時(shí)，動(dòng)作應(yīng)盡量快，不要較長(zhǎng)時(shí)間地使起動(dòng)變阻器串聯(lián)在電樞回路中，以減小發(fā)熱損耗，并保證設(shè)備安全。３）通過(guò)改變主磁通進(jìn)行調(diào)速時(shí)，要緩慢增加磁場(chǎng)繞組回路中串聯(lián)的電阻值，以免使磁通減小太多，造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高而損壞。４）訓(xùn)練時(shí)應(yīng)注意觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)異常立即切斷電源。５）注意人身及設(shè)備的安全。本章小結(jié)１）直流電動(dòng)機(jī)是將電能變換為機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有良好的起動(dòng)性能和調(diào)速性能，缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，運(yùn)行可靠性差，維護(hù)也較困難。２）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是：載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到作用力。３）直流電動(dòng)機(jī)由靜止的磁極和旋轉(zhuǎn)的電樞兩部分組成，兩者之間有空氣隙，使電動(dòng)機(jī)中的磁與電有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行機(jī)電能量的互換。４）電樞繞組是直流電動(dòng)機(jī)的心臟，能量轉(zhuǎn)換就是在這里進(jìn)行。５）電樞繞組由兩端接到兩個(gè)換向片的若干元件構(gòu)成，為使空載時(shí)正、負(fù)電刷之間電動(dòng)勢(shì)最大，電刷應(yīng)放在主磁極中心線下的換向片上。６）直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性ｎ＝??（Ｔ），表示電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。７）直流電動(dòng)機(jī)一般不允許直接起動(dòng)，必須減小電源電壓或在電樞回路串聯(lián)電阻Ｒｓｔ起動(dòng)。８）欲使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，可改變磁通方向或改變電樞電流的方向，二者中，僅改變其一即可。９）直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有３種方法：改變電源電壓Ｕ調(diào)速、減小主磁通Φ調(diào)速、在電樞回路中串聯(lián)本章小結(jié)電阻調(diào)速。調(diào)速性能好，目前廣泛采用的是改變電源電壓Ｕ調(diào)速。１０）直流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)按其產(chǎn)生電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法不同可分為再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)和反接制動(dòng)等幾種。第七章同步電機(jī)第一節(jié)同步電機(jī)的工作原理、用途及分類一、同步電機(jī)的工作原理１.同步電動(dòng)機(jī)２.同步發(fā)電機(jī)第一節(jié)同步電機(jī)的工作原理、用途及分類二、同步電機(jī)的用途三、同步電機(jī)的分類第二節(jié)同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、定子第二節(jié)同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、轉(zhuǎn)子第二節(jié)同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第二節(jié)同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三、國(guó)產(chǎn)同步電機(jī)系列簡(jiǎn)介第二節(jié)同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（１）額定容量ＰＮ指軸上輸出的機(jī)械功率，單位為ｋＷ。（２）額定電壓ＵＮ指加到定子繞組上的線電壓，單位為Ｖ或ｋＶ。（３）額定電流ＩＮ指電動(dòng)機(jī)額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，流過(guò)定子繞組的線電流，單位為Ａ。（４）額定轉(zhuǎn)速ｎＮ單位為ｒ／ｍｉｎ。（５）額定頻率ｆＮ我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)工頻為５０Ｈｚ。（６）額定效率ηＮ是指額定負(fù)載時(shí)的效率。（７）額定功率因數(shù)ｃｏｓφＮ。（８）額定勵(lì)磁電壓ＵｆＮ是指額定負(fù)載時(shí)勵(lì)磁繞組所需施加的電壓。（９）額定勵(lì)磁電流ＩｆＮ。（１０）額定溫升是指電動(dòng)機(jī)允許的最高溫度與環(huán)境溫度之差。第三節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理和起動(dòng)方法一、同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理第三節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理和起動(dòng)方法二、同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法第三節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理和起動(dòng)方法１.異步起動(dòng)法第三節(jié)同步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理和起動(dòng)方法２.輔助電動(dòng)機(jī)起動(dòng)法３變頻起動(dòng)法第四節(jié)同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的調(diào)整第四節(jié)同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的調(diào)整第五節(jié)微型同步電動(dòng)機(jī)第五節(jié)微型同步電動(dòng)機(jī)一、概述二、永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)１.基本結(jié)構(gòu)（１）異步起動(dòng)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和異步電動(dòng)機(jī)相似，其定子鐵心上嵌放三相或單相繞組，轉(zhuǎn)子有磁極和籠形繞組。（２）磁滯起動(dòng)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)磁滯起動(dòng)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)是利用磁滯環(huán)起動(dòng)的，圖７-１４所示為徑向式磁滯起動(dòng)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)，它是以徑向永磁體取代直流勵(lì)磁的轉(zhuǎn)子磁極。（３）爪極自起動(dòng)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)爪極自起動(dòng)永磁式微型同步電動(dòng)機(jī)沒(méi)有籠形繞組，也沒(méi)有磁滯環(huán)，不能產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩或磁滯轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)和牽入同步都靠同步轉(zhuǎn)矩。２.工作原理第五節(jié)微型同步電動(dòng)機(jī)第五節(jié)微型同步電動(dòng)機(jī)三、反應(yīng)式微型同步電動(dòng)機(jī)１.基本結(jié)構(gòu)２.工作原理第五節(jié)微型同步電動(dòng)機(jī)四、磁滯式微型同步電動(dòng)機(jī)１.基本結(jié)構(gòu)第五節(jié)微型同步電動(dòng)機(jī)２.工作原理本章小結(jié)１）同步電動(dòng)機(jī)是一種大型的電動(dòng)機(jī)，它用來(lái)拖動(dòng)送風(fēng)機(jī)、水泵、球磨機(jī)、空氣壓縮機(jī)等大型的機(jī)械設(shè)備，其功率達(dá)數(shù)百千瓦甚至數(shù)兆千瓦（如蓄能電站的同步電機(jī)）。２）同步電動(dòng)機(jī)的定子與異步電動(dòng)機(jī)相似，在定子鐵心中嵌入三相繞組，通入對(duì)稱三相交流電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。３）同步電動(dòng)機(jī)不能自起動(dòng)，要借助其他方法起動(dòng)。４）同步電動(dòng)機(jī)最大的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速恒定，即有絕對(duì)硬的機(jī)械特性。５）同步電動(dòng)機(jī)另一個(gè)特點(diǎn)是功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，改變同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流，可改變定子取用交流電源的功率因數(shù)。６）一般的同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極利用通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理而獲得；功率較小的同步電動(dòng)機(jī)則可以采用永久磁鋼來(lái)獲得。７）微型同步電動(dòng)機(jī)用于轉(zhuǎn)速要求保持嚴(yán)格恒定的場(chǎng)合，如紡織機(jī)械、醫(yī)療器械、攝像機(jī)、復(fù)印機(jī)、自動(dòng)記錄裝置、家用電器等。第八章特殊電機(jī)第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（１）調(diào)速范圍寬盡量提高最高轉(zhuǎn)速以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（２）動(dòng)態(tài)性能好能迅速起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)和停車。（３）加工精度高即要求一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的位移量小、并要精確、均勻。（４）輸出轉(zhuǎn)矩大可直接帶動(dòng)負(fù)載。第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類１.反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（１）基本結(jié)構(gòu)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（２）工作原理１）三相單三拍控制。２）三相六拍控制。第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)２.永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（１）基本結(jié)構(gòu)永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)如圖８-６所示，它的定子為凸極式，定子上有兩相或多相繞組，轉(zhuǎn)子是一對(duì)極或多對(duì)極的星形永久磁鋼。（２）工作原理以圖８-６所示為例，當(dāng)定子繞組按Ｕ→Ｖ→（－Ｕ）→（－Ｖ）單四拍方式或ＵＶ→Ｖ→（－Ｕ）→（－Ｕ）（－Ｖ）→（－Ｖ）Ｕ雙四拍方式通電時(shí)，轉(zhuǎn)子便連續(xù)旋轉(zhuǎn)，步距角為４５°第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)３.永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（１）基本結(jié)構(gòu)永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)如圖８-７所示。第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（２）工作原理如圖８-７所示，定子控制繞組與永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相同，為兩相集中繞組，每相為兩對(duì)極，Ｕ相繞組布置在１、３、５、７大極上，Ｖ相繞組布置在２、４、６、８大極上，按Ｕ→Ｖ→（－Ｕ）→（－Ｖ）→Ｕ…次序輪流通以正負(fù)電脈沖（也可在同一相的極上繞二套繞向相反的繞組，通以正脈沖）。二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用第一節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)一、概述１）有較大的調(diào)速范圍。２）快速響應(yīng)，即要求機(jī)電時(shí)間常數(shù)小，靈敏度高，使轉(zhuǎn)速隨著控制電壓迅速變化。３）具有線性的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性。４）無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。二、交流伺服電動(dòng)機(jī)１.基本結(jié)構(gòu)第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)２.工作原理及特點(diǎn)（１）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大由于轉(zhuǎn)子電阻大，其轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖８-１３中曲線１所示，與普通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線２相比，有明顯的區(qū)別。第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)（２）運(yùn)行范圍較寬如圖８-１３所示，轉(zhuǎn)差率ｓ在０～１范圍內(nèi)伺服電動(dòng)機(jī)都能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。（３）無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)，只要失去控制電壓，電動(dòng)機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)３.交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式（１）幅值控制方式即保持勵(lì)磁電壓的相位和幅值不變，通過(guò)調(diào)節(jié)控制電壓的大小來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；通過(guò)改變控制電壓的相位來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，如圖８-１６ａ所示。第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)（２）相位控制方式即保持勵(lì)磁電壓和控制電壓的幅值不變，通過(guò)調(diào)節(jié)控制電壓與勵(lì)磁電壓之間的相位差來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，這種方式一般很少采用。（３）幅值—相位控制方式即保持勵(lì)磁電壓的相位和幅值不變，同時(shí)改變控制電壓的幅值和相位以達(dá)到控制的目的，如圖８-１６ｂ所示。４.交流伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用三、直流伺服電動(dòng)機(jī)１.基本結(jié)構(gòu)（１）傳統(tǒng)式直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和一般直流電動(dòng)機(jī)基本相同，也是由定子、轉(zhuǎn)子（電樞）、電刷和換向器等部分組成的。第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)（２）低慣量型直流伺服電動(dòng)機(jī)１）盤式電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)。２）空心杯電樞永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)。第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)３）無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)。第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)２.工作原理３.控制方式４.機(jī)械特性第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)５.主要應(yīng)用第二節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)第三節(jié)測(cè)速發(fā)電機(jī)一、交流測(cè)速發(fā)電機(jī)第三節(jié)測(cè)速發(fā)電機(jī)１.空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)測(cè)速發(fā)電機(jī)２.空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理３.交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用第三節(jié)測(cè)速發(fā)電機(jī)二、直流測(cè)速發(fā)電機(jī)１.基本結(jié)構(gòu)２.工作原理第三節(jié)測(cè)速發(fā)電機(jī)３.直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用第四節(jié)直線電動(dòng)機(jī)一、直線電動(dòng)機(jī)的工作原理第四節(jié)直線電動(dòng)機(jī)二、直線電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)１.初級(jí)２.次級(jí)３.氣隙第四節(jié)直線電動(dòng)機(jī)三、直線電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用１.工業(yè)直線傳動(dòng)（１）傳送帶圖８-３６所示為直線電動(dòng)機(jī)運(yùn)用于傳送帶的傳動(dòng)裝置，圖中直線電動(dòng)機(jī)的初級(jí)是固定不動(dòng)的，次級(jí)就是傳送帶本身，所用材料是金屬帶或金屬網(wǎng)與橡膠的復(fù)合皮帶。第四節(jié)直線電動(dòng)機(jī)（２）傳送車在工業(yè)生產(chǎn)中，可用直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小車傳送工件。（３）其他主要包括橋式起重機(jī)或吊車的移動(dòng)裝置以及行李和貨物存取系統(tǒng)的移動(dòng)裝置。２.電磁泵３.工業(yè)自