直流電機總結

2022-08-08 23:30:04 字數 1993 閱讀 4642

小結直流電機的工作原理是建立在電和磁相互作用的基礎上。為此,必須熟練地運用在電工原理中所學習過的基本電磁定律,結合換向器和電刷的作用去理解,並且充分注意到無論在直流電動機還是直流發電機中,電機的外電路中電壓、電流及電勢都是直流電性質的,但每個元件中的電壓,電流及電勢都是交流電性質的。任何型別的旋轉電機都必須有靜止部分與旋轉部分,在這兩部分之間存在著一定大小的空氣隙,使電機中磁場與電路能發生相對運動,以便順利地進行機電能量的變換。

直流電機的基本結構主要由靜止的磁極和旋轉的電樞兩大部分組成,這個靜止的和旋轉的部分還各自由一些主要的部件構成。這些主要的結構部件有一定的結構型式和一定的作用。其中須特別予以關注的是直流電機的特殊部分——換向器。

額定值是保證電機可靠地工作,並具有優良效能的依據。特別是執行人員,要十分重視額定值的涵義,以便很好地選擇和使用電機。直流電機的額定值有額定功率、額定電壓,額定電流、額定轉速和額定勵磁電流等。

電樞繞組是直流電機的主要電路。機電能量變換就是在這裡面進行。因此電樞繞組應該說是直流電機的「心臟「。

直流電機的電樞繞組是由許多完全相同的繞組元件以一定的規律聯接起來的一種閉合繞組。按元件串聯的特點與端接部分的形狀,分為疊繞組與波繞組兩大類。單疊繞組與單波繞組是兩種基本形式。

從構成電樞電路的支路情況來看,單疊繞組中,上層邊處於同一磁極下的元件構成一條支路,而單波繞組則是將上層邊處於所有同一極性磁極的元件構成一條支路,雖然電樞在轉動,每個瞬時組成支路的元件在變換,但電樞繞組通過電刷併聯的支路數始終是不變的。因此單疊繞組的支路對數始終等於極對數,而單波繞組的支路對數與極對數無關,總是等於l,直流電機的復繞組就是幾個單繞組的組合。所以直流電機的電樞繞組實質上是一種多支路(支路數是偶數)的電路。

電機中的磁場是機電能量變換的耦合介質。磁場與電路發生相對運動而產生感應電勢,與電流相互作用而產生電磁轉矩。感應電勢與電磁轉矩都是機電能量變換的要素。

為此,我們不僅需要理解電機中磁場是怎樣產生的了而且更重要的是理解其性質怎樣?直流電機中的磁場由磁極上的勵磁磁勢與電樞上電樞磁勢聯合產生,它是屬於雙邊勵磁的系統。因此存在電樞磁勢對氣隙磁場的影響,即所渭電樞反應問題。

直流電機的電樞反應作用,不僅使氣隙磁場發生畸變,而且還有一定的去磁作用。因此電樞反應直接影響感應電勢與電磁轉矩的大小,它對電機的效能關係很大。

直流電機的磁場是直流電機理論中重要的一部分,必須學會對磁場的定性和初步定量分析,並聯絡到與感應電勢和電磁轉矩的關係,由此可進一步理解直流電機的電磁功率與總機械功率相等的機電能量變換的客觀規律。在理解直流電機的電路及磁場形成及其性質的基礎上,用電勢平衡方程式、轉矩平衡方程式及功率平衡方程式綜合分析內部電磁過程。運用這些基本方程式去分析各種勵磁方式直流電動機的工作特性。

並勵電動機的特點是,在勵磁電流不變的情況下,磁通基本不變,所以負載變化時轉速變化很小,基本上是一種恆速電動機;電磁轉矩基本上正比於電樞電流。串勵電動機的特點是,負載(電樞電流)變化時勵磁電流及主磁通同時改變,所以負載變化時轉速變化很大,電磁轉矩則近似正比於電樞電流二次方(不計飽和時)。這種電動機的起動轉矩和過載能力較大,空載時則會產生飛速現象。

復勵電動機的特性介乎二者之間。從電力拖動的觀點來看,轉速與轉矩這兩個物理量是最重要的,在下一章裡尚須把直流電動機的轉矩與轉速之間的關係直接表示出來。這種轉矩與轉速的直接關係稱為機械特性。

機械特性決定著拖動系統是否能穩定執行,以及能否平滑而經濟地調速等等。直流發電機的特性主要表現在端電壓的建立,變化及調節上。勵磁方式不同,直流發電機的外特性亦不同。

外特性不同,應用場合亦不同。所以直流電機電樞繞組元件內的電流波形是一種平頂波的交流電流,從這裡使我們進一步認識到直流電機中電刷與換向器的作用。換向是直流電機在執行和製造中必須予以重視的問題。

特別是在執行中需經常觀察直流電機的換向是否良好。不良換向可能會使電機遭到破壞。換向過程是很複雜的,至今還沒有完全掌握其各種現象的物理實質,主要的電磁現象在於換向元件中存在幾種電勢阻礙電流變化,使換向延遲。

在換向迴路斷開時具有一定的電磁能量發布,可能發生火花。改善換向的主要方法是裝設換向極,使換向極磁勢抵消在幾何中性線處作用的電樞磁勢外,並產生換向極電勢去抵消電抗電勢。為了防止電位差火花與環火,在大容量和工作繁重的直流電機中,在主極上安裝補償繞組。

直流電機小結

一 直流電機的工作原理 結構 勵磁方式 他勵 自勵 並勵 串勵 復勵 各種勵磁方式的if i ia之間關係 電樞繞組 單疊繞組的繞法和特點 二 直流電機的磁動勢和磁場 1 空載 只有主極磁場,直流勵磁繞組產生。2 負載 1 由主磁極和電樞繞組共同建立氣隙磁場2 電樞磁場對主磁極磁場的影響 3 電刷是...

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