7 直流电机7.1 直流电机的用途与种类7.2 直流电机的工作原理7.3 直流电机基本结构7.4 直流电机型号与额定值7.5 直流电机的电枢反应7.8 直流电动机的功率和转矩
直流电动机用途:实现电力拖动(即电能转换为机械能)
直流电机分类:按照电励磁的方式分--他励 并励 串励 复励直流电机
建立磁场两个方式:一个是永磁体即本身具有磁性,一个是电力磁即导体通电产生磁场
电流电机基本结构:定子+转子
定子(励磁):机壳机座 ,主磁极(主磁极绕组(励磁绕组接直流电产生恒定磁场)+主磁极铁心) ,电刷
转子(电枢):电枢铁心,电枢绕组 (漆包线头子接到换向器),换向器
恒定磁场:磁场大小与方向不变化
工作原理视频:推荐看不同电机动画原理
工作原理:通电电枢绕组在励磁磁场的作用下产生洛伦兹力,方向判断根据左手定则。
他励直流电机(经常用):其对应电枢(Ra 与 E)绕组与励磁(Rf)绕组需要两个直流电源供电。两端的电路方程理解。
并励直流电机:同一个电源供电并联形式。理解电路方程列写。
串励直流电机:同一个电源供电的电枢与励磁的串联形式。
自励:只有一个电源供电,相对于他励而言的。
型号:直流电机 Z 异步电机Y 同步电机T
额定功率PN(输出机械功率):额定电压电流状态下的额定机械功率值
额定电压电流:指的是输入的电压与电流
额定效率计算公式
原理:通电的电枢绕组也形成磁场,与励磁磁场形成干扰,不利于电机工作,负面效应如下。
磁性物质会有饱和现象,不会无限增加磁通数目。导致励磁磁场整体减小,即弱磁效应。
直流电机功率流程变化:直流电源提供电功率输入功率P1,轴上输出机械功率P2,在气隙中实现能量从电到机械能转换。P1-P2 = Pal即能量总损耗部分,总损耗包括定子与转子中绕组电阻产生的铜损耗(与电机工作无关,只与是否接到电源有关,接电就有铜损耗);磁场损耗即磁场在变化情况下或者切割磁感线情况下产生损耗,记作Pfe即铁损耗,直流电动机的定子是没有铁损耗产生因为磁场是恒定磁场,铁损耗是磁的损耗,转子环节属于方波(交流电),磁路是交变磁场,转子产生相应的铁损耗。机械损耗Pme与附加损耗Pad不要求掌握形成原因与计算,归咎到转子与轴产生的损耗;
定子与转子没有直接的电气连接,只有通过轴承的机械连接。
电磁功率Pe:多少电功率从定子侧通过气隙传递给转子
输出功率P2:=电磁功率Pe-空载功率P0
功率流程图:理解功率传递规则就自然会列写公式与明确概念了。
转矩关系图:结合功率流程图分析更加容易理解公式与概念。理解记忆上面概念与公式
转矩存在判断技巧:有机械功率的地方就有转矩存在。TL是负载转矩,在稳定运行情况下输出转矩与负载转必须相等。如果忽略空载转矩,输出转矩就是等于电磁转矩等于负载转矩。
机械角速度:Ω = 2πn/60 n是转速 转矩公式中的角速度Ω是同一个值
机械功率:P = T * Ω
电机稳定运行状态:电机工作在匀速状态,要求输出转矩与负载转矩相等。即T2 = TL(负载转矩)
题目假设电机工作在稳定状态下: