电机及拖动基础课件3

第8页
⒉额定电压 UN 指额定状态下电枢出线端的电压，以 “V” 为量纲 单位。 ⒊额定电流 IN 指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值， 以 “A” 为量纲单位。 ⒋额定转速 nN 指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为量纲 单位。 ⒌额定励磁电流 If 指电机在额定状态时的励磁电流值。
第20页
节距是指被连接起来的两个元件边或换向片之间的 距离，以所跨过的元件边数或虚槽数或换向片数来表示。 第一节距 y1 ：一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的 槽数。
y1
y
y2
Ze y1 = ±ε 2p
第21页
yk
第二节距 y2 ：连至同一换向片上的两个元件中第一个 元件的下层边与第二个元件的上层边间的槽数。 合成节距 的槽数。
第7页
⒈额定功率（额定容量） PN 指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输 出功率，以 "W" 为量纲单位。若大于 1kW 或 1MW 时, 则用 kW 或 MW 表示。 对于直流发电机，PN是指输出的电功率，它等于 额定电压和额定电流的乘积。PN＝UNIN 对于直流电机，PN是指输出的机械功率，所以公 式中还应有效率ηN存在。PN＝UNINηN
第12页
3.3.2空载时的气隙磁通密度的分布波形 空载时，励磁磁动势主要消耗在气隙上。当忽略铁 磁材料的磁阻时，主磁极下气隙磁通密度的分布就取决 于气隙的大小和形状。
极身 极靴 几何中性线
τ
（a）气隙形状
Bx
τ
第13页
（b）气隙磁密分布
3.3.2空载磁化特性 为了感应电动势或产生电磁转矩，直流电机气 隙中需要有一定量的每极磁通 Φ 0 ，空载时，气隙 磁通 Φ 0 与空载磁动势 Ff 0 或空载励磁电流 I f 0 的关 系，称为直流电机的空载磁化特性。
Φ0
ΦN
A
第14页
0
I fN
If 0 If Ff 0 IN
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.3.2直流电机的励磁方式 1、它励直流电机
第15页
2、串励直流电机
第16页
3、并励直流电机
第17页
3、复励直流电机
第18页
3.4直流电机的电枢绕组
直流电机枢绕组基本知识
元件：构成绕组的线圈称 为绕组元件，分单匝和多 匝两种。用S表示。(元件 数等于换向片数，即S=K)
第23页
举例：已知一台直流电机的极数为2p=4,Ze=S=K=16,画出它的 右行单叠绕组的展开图。 画图步骤：
Ze 16 ±ε = = 4 首先进行计算 第一节距： y1 = 2p 4
合成节距和换向器节距： 第二节距计算： y2 上边槽号
y = yk = 1
= y1 − y = 4 − 1 = 3
第9页
3.2.3国产直流电机的主要系列产品 一般用途的 防护式中小 型直流电机 Z2-31 表示铁心长度的顺序
表示二次设计
表示机座号
第10页
3.3直流电机的磁路、空载时 的气隙磁密与空载磁化特性
3.3.1直流电机的磁路
第11页
直流电机中，主磁通是主要的，它能在电枢绕 组中感应电动势或产生电磁转矩，而漏磁通没有这 个作用，它只是增加主磁极磁路的饱和程度。在数 量上，漏磁通比主磁通小得多，大约是主磁通的20%。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 13 14 15 16 1 2 3 5 6 7 8 910 1112131415 16 1 2 3 4
第24页 下边槽号
线圈V
B
B
1
2
3 4 5 6
N 2 3 4 5
7 8
S 6
9 10 11 12 13 14 15 16
N 7 8 9 S
15 16 1
第27页
杭州电子科技大学
自动化学院电气工程系
电机与拖动基础
第二讲
2007年3月9日
第三章
直流电机原理
3.1直流电机的用途及基本工作原理
3.1.1直流电机的用途 直流电机的分类：直流电动机与直流发电机 直流电机的优点： 1、调速范围广，易于平滑调速； 2、启动、制动和过载转矩大； 3、易于控制，可靠性较高。
有效边 换向片 端接部分
出线端
元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中 一根称为首端，另一根称为末端。 元件有效部分：元件嵌放在槽内的部分能切割气隙磁通，感生 电动势，成为元件的有效部分，其余称为端接部分。
第19页
虚槽和实槽：在电机中往往在一个槽的上层（或下层） 并列嵌放几个元件边，这时称一个上层元件边和一个 下层元件边为一个虚槽，而实际的槽称为实槽。 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
第1页
直流电机的应用领域：轧钢机、电车、电气铁道 牵引、挖掘机、纺织机械等。 3.1.2 基本工作原理
交流发电 机原理
第2页
直流发电机原理
直流电动机原理
第3页
3.2直流电机的主要结构与型号
3.2.1主要结构
第4页
第5页
第6页
3.2.2电机的名牌数据 额定值 是制造厂对各种电气设备在指定工作条件 下运行时所规定的一些量值。在额定状态下运行时， 可以保证各电气设备长期可靠地工作。并具有优良的 性能。额定值也是制造厂和用户进行产品设计或试验 的依据。额定值通常标在各电气的铭牌上，故又叫铭 牌值。
y ：连接同一换向片上的两个元件对应边之间
换向节距 y k ：同一元件首末端连接的换向片之间的 片数。
第22页
3.4.1单叠绕组
单叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部 分紧叠在前一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。
单叠绕组
单波叠绕组
绕组展开图：就是把放在电枢铁心槽里的、由各个元件 构成的电枢绕组单独取出来，画在同一张图上，以表示 槽里各元件彼此在电路上的连接情况。
10 11 12 13 14 15
第25页
上
2 下 3 8 10 16
上
4 6 12 14 13 5
+
1 9
下
7 11 15
-
第26页
单叠绕组的的特点： 1. 位于同一磁极下的各元件串联起来组成一条支路， 即支路数等于极对数。 2. 元件的几何形状对称，电刷放在换向器表面上的 位置对准主磁极中心线时，正负电刷间感应电动 势为最大，被电刷所短路的元件里感应电动势最 小。 3. 电刷杆数等于极数。