1、電電 機(jī)機(jī) 原原 理理 及及 拖拖 動(dòng)動(dòng)主講人：方主講人：方 煒煒安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院第一章第一章 直流電機(jī)原理直流電機(jī)原理直流電機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)及基本工作原理直流電機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)及基本工作原理1直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的電樞繞組直流電機(jī)的電樞繞組234直流電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及直流電機(jī)的換向直流電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及直流電機(jī)的換向56直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院 直流電機(jī)可分為直流電機(jī)可分為

2、直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)和和直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)兩大類。將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的直流電機(jī)兩大類。將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的直流電機(jī)是直流發(fā)電機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的直是直流發(fā)電機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的直流電機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)具有良好流電機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)具有良好的調(diào)速性能、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力，的調(diào)速性能、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力，一般應(yīng)用于對(duì)起動(dòng)和調(diào)速要求較高的場(chǎng)合。一般應(yīng)用于對(duì)起動(dòng)和調(diào)速要求較高的場(chǎng)合。另外，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、維護(hù)較困難另外，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、維護(hù)較困難是直流電機(jī)的不足之處。是直流電機(jī)的不足之處。1.1 直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)安徽工業(yè)大學(xué)安徽

3、工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院 N、S為一對(duì)固定的為一對(duì)固定的磁極，稱為直流電機(jī)磁極，稱為直流電機(jī)的的定子定子。ab,cd是固定是固定在可旋轉(zhuǎn)鐵質(zhì)圓柱體在可旋轉(zhuǎn)鐵質(zhì)圓柱體上的線圈，線圈連同上的線圈，線圈連同鐵質(zhì)圓柱體是直流電鐵質(zhì)圓柱體是直流電機(jī)可轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，稱機(jī)可轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，稱為直流電機(jī)的為直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子（或（或電樞電樞）。）。圖圖1.1直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型 1.1.1 直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院 線圈的末端線圈的末端a、d聯(lián)聯(lián)結(jié)到兩個(gè)相互絕緣并結(jié)到兩個(gè)相互絕緣并可以隨線圈一同轉(zhuǎn)動(dòng)可

4、以隨線圈一同轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)電片上，該導(dǎo)電的導(dǎo)電片上，該導(dǎo)電片稱為片稱為換向片換向片。轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子線圈與外電路的聯(lián)結(jié)線圈與外電路的聯(lián)結(jié)是通過放置在換向片是通過放置在換向片上固定不動(dòng)的電刷進(jìn)上固定不動(dòng)的電刷進(jìn)行的。在定子與轉(zhuǎn)子行的。在定子與轉(zhuǎn)子間有間隙存在，稱為間有間隙存在，稱為氣隙氣隙。圖圖1.1直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型 1.1.1 直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院圖圖1.1直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型 1.1.1 直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 當(dāng)有原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子以當(dāng)

5、有原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子以一定的轉(zhuǎn)速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，一定的轉(zhuǎn)速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，在線圈在線圈ab,cdab,cd中將產(chǎn)生感應(yīng)中將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院 導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可用的方向可用右手定則右手定則確定。在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)確定。在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)情況下，導(dǎo)體情況下，導(dǎo)體abab在在N N極極下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性為性為a a點(diǎn)高電位，點(diǎn)高電位，b b點(diǎn)點(diǎn)低電位；導(dǎo)體低電位；導(dǎo)體cdcd則在則在S S極下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性為極性為c c點(diǎn)高電位，點(diǎn)高電位，d d點(diǎn)低電位，

6、在此狀態(tài)點(diǎn)低電位，在此狀態(tài)下電刷下電刷A A的極性為的極性為正正，電刷電刷B B的極性為的極性為負(fù)負(fù)。圖圖1.1直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型 1.1.1 直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院 當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)180180后，導(dǎo)體后，導(dǎo)體abab在在S S極下，極下，導(dǎo)體導(dǎo)體cdcd則在則在N N極下，此極下，此時(shí)導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)時(shí)導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向已改變，但由勢(shì)方向已改變，但由于原來與電刷于原來與電刷A A接觸的接觸的換向片已經(jīng)與電刷換向片已經(jīng)與電刷B B接接觸，而與電刷觸，而與電刷B B接觸的接觸的

7、換向片同時(shí)換到與電換向片同時(shí)換到與電刷刷A A接觸，因此電刷接觸，因此電刷A A的極性仍為的極性仍為正正，電刷，電刷B B的極性仍為負(fù)。的極性仍為負(fù)。圖圖1.1直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型 1.1.1 直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.1 直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)圖圖1.2直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型直流發(fā)電機(jī)的工作原理模型 可以看出，和電刷可以看出，和電刷A接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于N極下，和電刷極下，和電刷B接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于S極下，因此電刷極

8、下，因此電刷A的極性總為正，的極性總為正，而電刷而電刷B的極性總為負(fù)，使電刷獲得直流電動(dòng)勢(shì)。的極性總為負(fù)，使電刷獲得直流電動(dòng)勢(shì)。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院圖圖1.3直流電動(dòng)機(jī)的工作原理模型直流電動(dòng)機(jī)的工作原理模型 1.1.2 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 電刷電刷A A、B B接直流電源，接直流電源，此時(shí)電樞線圈中有電流流此時(shí)電樞線圈中有電流流過，線圈邊過，線圈邊abab,cdcd在磁場(chǎng)中在磁場(chǎng)中受到電磁力作用。受到電磁力作用。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院圖圖1.3直流電動(dòng)機(jī)的工作原理模型直流電動(dòng)機(jī)的工作原理模型 1.1.2

9、 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 導(dǎo)體受力方向由左手導(dǎo)體受力方向由左手定則確定。位于定則確定。位于N N極下極下的導(dǎo)體的導(dǎo)體abab受力方向?yàn)閺氖芰Ψ较驗(yàn)閺挠蚁蛴蚁蜃笞螅挥?，而位于S S極下極下的導(dǎo)體的導(dǎo)體cdcd受力方向從左受力方向從左到到右右。導(dǎo)體所受電磁力。導(dǎo)體所受電磁力對(duì)軸產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩，這種對(duì)軸產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩，這種由于電磁作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)由于電磁作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為矩稱為電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩，電磁，電磁轉(zhuǎn)矩的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。轉(zhuǎn)矩的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩大于阻力矩當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩大于阻力矩時(shí)，線圈按逆時(shí)針方向時(shí)，線圈按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信

10、息學(xué)院圖圖1.3直流電動(dòng)機(jī)的工作原理模型直流電動(dòng)機(jī)的工作原理模型 1.1.2 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)180180后，后，原位于原位于S S極下的導(dǎo)體極下的導(dǎo)體cdcd轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到N N極下，其受力方極下，其受力方向變?yōu)橄蜃優(yōu)閺挠蚁蜃髲挠蚁蜃?；而原；而原位于位于N N極下的導(dǎo)體極下的導(dǎo)體abab轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到到S S極下，導(dǎo)體極下，導(dǎo)體abab受力受力方向變?yōu)榉较蜃優(yōu)閺淖笙蛴覐淖笙蛴?，該，該轉(zhuǎn)矩的方向仍為逆時(shí)針轉(zhuǎn)矩的方向仍為逆時(shí)針方向，線圈在此轉(zhuǎn)矩作方向，線圈在此轉(zhuǎn)矩作用下繼續(xù)按逆時(shí)針方向用下繼續(xù)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)

11、院電氣信息學(xué)院圖圖1.4直流電動(dòng)機(jī)的工作模型直流電動(dòng)機(jī)的工作模型 1.1.2 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu) 雖然導(dǎo)體中流通的電流為交變的，但雖然導(dǎo)體中流通的電流為交變的，但N N極下的導(dǎo)體受力極下的導(dǎo)體受力方向和方向和S S極下導(dǎo)體的受力方向并未發(fā)生變化，電動(dòng)機(jī)在此極下導(dǎo)體的受力方向并未發(fā)生變化，電動(dòng)機(jī)在此方向不變的轉(zhuǎn)矩作用下轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變的轉(zhuǎn)矩作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院總結(jié)：總結(jié)：v 實(shí)際上直流電機(jī)的電樞是根據(jù)具體應(yīng)用情況需要有多個(gè)線實(shí)際上直流電機(jī)的電樞是根據(jù)具體應(yīng)用情況需要有多個(gè)線圈。線圈分布于電樞表面的不同位置上，并按照一定的規(guī)圈

12、。線圈分布于電樞表面的不同位置上，并按照一定的規(guī)定聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)成直流電機(jī)的電樞繞組。磁極也是根據(jù)需定聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)成直流電機(jī)的電樞繞組。磁極也是根據(jù)需要要,N,N、S S極交替放置多對(duì)。極交替放置多對(duì)。v 任何一臺(tái)電機(jī)既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作為電動(dòng)機(jī)任何一臺(tái)電機(jī)既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，這一性質(zhì)稱為電機(jī)的運(yùn)行，這一性質(zhì)稱為電機(jī)的可逆原理可逆原理。電機(jī)的可逆原理不。電機(jī)的可逆原理不僅適用于直流電機(jī)，也適用于交流電機(jī)。電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行僅適用于直流電機(jī)，也適用于交流電機(jī)。電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行方式由外施條件決定，如果電機(jī)轉(zhuǎn)子輸入機(jī)械能，而電樞方式由外施條件決定，如果電機(jī)轉(zhuǎn)子輸入機(jī)械能，而

13、電樞繞組輸出電能，電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行；如果在電樞繞組中繞組輸出電能，電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行；如果在電樞繞組中輸入電能，轉(zhuǎn)子輸出機(jī)械能，則電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。輸入電能，轉(zhuǎn)子輸出機(jī)械能，則電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu) 直流電動(dòng)機(jī)和直流直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本是相同的，即都有是相同的，即都有可旋轉(zhuǎn)部分和靜止可旋轉(zhuǎn)部分和靜止部分?？尚D(zhuǎn)部分部分?？尚D(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子，靜止部稱為轉(zhuǎn)子，靜止部分稱為定子，在定分稱為定子，在定子和轉(zhuǎn)子之間存在子和轉(zhuǎn)子之間存在著氣隙。著氣隙。圖圖1.5小型直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)小型直

14、流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子定子定子定子 定子的作用，在電定子的作用，在電磁方面是磁方面是產(chǎn)生磁場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)和和構(gòu)成磁路構(gòu)成磁路，在機(jī)，在機(jī)械方面是整個(gè)電機(jī)械方面是整個(gè)電機(jī)的的支撐支撐。定子由磁。定子由磁極、機(jī)座、換向極、極、機(jī)座、換向極、電刷裝置、端蓋和電刷裝置、端蓋和軸承等組成。軸承等組成。 圖圖1.6 直流電機(jī)剖面直流電機(jī)剖面 1電樞繞組；電樞繞組；2電樞鐵芯；電樞鐵芯；3機(jī)座；機(jī)座；4主磁極鐵芯；主磁極鐵芯；5勵(lì)磁繞組；勵(lì)磁繞組；6換向繞組；換向繞組；7換向極鐵芯；換向極鐵芯；8主磁極極靴；主磁極極靴；9機(jī)座

15、底腳機(jī)座底腳安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子定子主磁極主磁極 主磁極的作用是在定子與轉(zhuǎn)主磁極的作用是在定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場(chǎng)。子之間的氣隙中建立磁場(chǎng)。主磁極由主磁極鐵芯和放置主磁極由主磁極鐵芯和放置在鐵芯上的勵(lì)磁繞組構(gòu)成。在鐵芯上的勵(lì)磁繞組構(gòu)成。主磁極鐵芯分成極身和極靴主磁極鐵芯分成極身和極靴兩部分，極靴的作用是使氣兩部分，極靴的作用是使氣隙磁通密度的空間分布均勻隙磁通密度的空間分布均勻并減小氣隙磁阻，同時(shí)極靴并減小氣隙磁阻，同時(shí)極靴對(duì)勵(lì)磁繞組也起支撐作用。對(duì)勵(lì)磁繞組也起支撐作用。為減小渦流損耗，主磁極鐵為減小渦流損耗，主磁

16、極鐵芯是用芯是用1.01.5 mm厚的低碳厚的低碳鋼板沖成一定形狀，用鉚釘鋼板沖成一定形狀，用鉚釘把沖片鉚緊，然后再固定在把沖片鉚緊，然后再固定在機(jī)座上。主磁極上的線圈是機(jī)座上。主磁極上的線圈是用來產(chǎn)生主磁通的，稱為勵(lì)用來產(chǎn)生主磁通的，稱為勵(lì)磁繞組。磁繞組。 圖圖1.7 直流電機(jī)主磁極的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)主磁極的結(jié)構(gòu) 1機(jī)座；機(jī)座；2主磁極鐵芯；主磁極鐵芯；3勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子定子換向極換向極 換向極安裝在相鄰的兩個(gè)主換向極安裝在相鄰的兩個(gè)主磁極之間，固定在機(jī)座上，磁極之間，固定在機(jī)座上，用來改善直流電機(jī)的換

17、向，用來改善直流電機(jī)的換向，消除或減小電刷與換向器之消除或減小電刷與換向器之間的火花。換向極是由換向間的火花。換向極是由換向極鐵芯和換向極繞組組成。極鐵芯和換向極繞組組成。換向極鐵芯可根據(jù)要求用整換向極鐵芯可根據(jù)要求用整塊鋼制成，也可用塊鋼制成，也可用1.01.5 mm厚的鋼板疊成，所有的換厚的鋼板疊成，所有的換向極線圈串聯(lián)后稱為換向極向極線圈串聯(lián)后稱為換向極繞組，換向極繞組與電樞繞繞組，換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。換向極繞組數(shù)目一組串聯(lián)。換向極繞組數(shù)目一般與主磁極數(shù)目相同。般與主磁極數(shù)目相同。 圖圖1.8 直流電動(dòng)機(jī)換向極結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)換向極結(jié)構(gòu)1換向極鐵芯；換向極鐵芯；2換向極繞組換向極繞組

18、安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子定子機(jī)座機(jī)座 機(jī)座直流電機(jī)的機(jī)座有兩種形式：機(jī)座直流電機(jī)的機(jī)座有兩種形式：(1)整體機(jī)座。整體機(jī)座是用導(dǎo)磁性能較好的鑄鋼材料整體機(jī)座。整體機(jī)座是用導(dǎo)磁性能較好的鑄鋼材料制成的，該種機(jī)座能同時(shí)起到導(dǎo)磁和機(jī)械支撐的作制成的，該種機(jī)座能同時(shí)起到導(dǎo)磁和機(jī)械支撐的作用。由于機(jī)座起導(dǎo)磁作用，因此機(jī)座是主磁路的一用。由于機(jī)座起導(dǎo)磁作用，因此機(jī)座是主磁路的一部分，稱為定子鐵軛。主磁極、換向極及端蓋均固部分，稱為定子鐵軛。主磁極、換向極及端蓋均固定在機(jī)座上，因此，機(jī)座起到了支撐的作用。一般定在機(jī)座上，因此，機(jī)座起到了支

19、撐的作用。一般直流電機(jī)均采用整體機(jī)座。直流電機(jī)均采用整體機(jī)座。(2)疊片機(jī)座。疊片機(jī)座是用薄鋼沖片疊壓成定子鐵軛，疊片機(jī)座。疊片機(jī)座是用薄鋼沖片疊壓成定子鐵軛，再把定子鐵軛固定在一個(gè)專門起支撐作用的機(jī)座里，再把定子鐵軛固定在一個(gè)專門起支撐作用的機(jī)座里，這樣定子鐵軛和機(jī)座是分開的，機(jī)座只起支撐作用，這樣定子鐵軛和機(jī)座是分開的，機(jī)座只起支撐作用，可用普通鋼板制成。疊片機(jī)座主要用于主磁通變化可用普通鋼板制成。疊片機(jī)座主要用于主磁通變化快、調(diào)速范圍較高的場(chǎng)合。快、調(diào)速范圍較高的場(chǎng)合。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)定子定子電刷電刷 電刷裝置的作

20、用是通過電刷電刷裝置的作用是通過電刷和旋轉(zhuǎn)的換向器表面的滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的換向器表面的滑動(dòng)接觸，把轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組與接觸，把轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組與外電路聯(lián)結(jié)起來，并與換向外電路聯(lián)結(jié)起來，并與換向器配合，起到整流或逆變的器配合，起到整流或逆變的作用。電刷裝置一般由電刷、作用。電刷裝置一般由電刷、刷握、刷桿座和壓緊彈簧組刷握、刷桿座和壓緊彈簧組成成 圖圖1.9 電刷的結(jié)構(gòu)電刷的結(jié)構(gòu)1刷握；刷握；2電刷；電刷；3壓緊彈壓緊彈簧；簧；4銅絲辮銅絲辮 安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子又稱轉(zhuǎn)子又稱電樞電樞，是電機(jī)的轉(zhuǎn)，是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，是用

21、來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)部分，是用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部分。機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部分。它包括電樞鐵芯、換向器、它包括電樞鐵芯、換向器、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電樞繞組、軸承電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電樞繞組、軸承和風(fēng)扇等。和風(fēng)扇等。圖圖1.10 直流電機(jī)轉(zhuǎn)子橫截面圖直流電機(jī)轉(zhuǎn)子橫截面圖電樞槽電樞槽電樞繞組電樞繞組電樞齒電樞齒電樞磁軛電樞磁軛安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電樞鐵芯電樞鐵芯 電樞鐵芯是主磁路的一部電樞鐵芯是主磁路的一部分，同時(shí)用來嵌放電樞分，同時(shí)用來嵌放電樞繞組。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，繞組。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，為

22、減小電樞鐵芯中的磁為減小電樞鐵芯中的磁通變化引起的磁滯損耗通變化引起的磁滯損耗和渦流損耗，電樞鐵芯和渦流損耗，電樞鐵芯用涂有絕緣漆的用涂有絕緣漆的0.5 mm厚的硅鋼片疊成。電樞厚的硅鋼片疊成。電樞鐵芯沖片上沖有放置電鐵芯沖片上沖有放置電樞繞組的電樞槽、軸孔樞繞組的電樞槽、軸孔和通風(fēng)口和通風(fēng)口圖圖1.11 電樞沖片形狀電樞沖片形狀1齒；齒；2槽；槽；3軸向通風(fēng)孔軸向通風(fēng)孔安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.3 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子換向器換向器 換向器又稱整流子。對(duì)換向器又稱整流子。對(duì)于發(fā)電機(jī)，換向器的作于發(fā)電機(jī)，換向器的作用是把電樞繞組中的交用是把電樞繞組

23、中的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娮冸妱?dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)向外部輸出直流電動(dòng)勢(shì)向外部輸出直流電壓；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，它是壓；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，它是把外界供給的直流電流把外界供給的直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)槔@組中的交變電轉(zhuǎn)變?yōu)槔@組中的交變電流以使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。換向流以使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。換向器是由換向片組合而成器是由換向片組合而成的，是直流機(jī)的關(guān)鍵部的，是直流機(jī)的關(guān)鍵部件，也是最薄弱的部分件，也是最薄弱的部分圖圖1.11 換向器結(jié)構(gòu)換向器結(jié)構(gòu)1V形套筒；形套筒；2云母片；云母片；3換向片；換向片；4聯(lián)結(jié)片聯(lián)結(jié)片安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.4 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)v表征電機(jī)額定運(yùn)行情況的各種數(shù)據(jù)

24、稱為表征電機(jī)額定運(yùn)行情況的各種數(shù)據(jù)稱為額定值額定值。額定值一般標(biāo)注在電機(jī)的銘牌上，所以又稱為銘額定值一般標(biāo)注在電機(jī)的銘牌上，所以又稱為銘牌數(shù)據(jù)。它是牌數(shù)據(jù)。它是正確合理正確合理使用電機(jī)的依據(jù)。銘牌數(shù)使用電機(jī)的依據(jù)。銘牌數(shù)據(jù)主要包括電機(jī)型號(hào)、額定功率、額定電壓、額據(jù)主要包括電機(jī)型號(hào)、額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速和額定勵(lì)磁電流及勵(lì)磁方式等，定電流、額定轉(zhuǎn)速和額定勵(lì)磁電流及勵(lì)磁方式等，此外還有電機(jī)的出廠數(shù)據(jù)，如出廠編號(hào)、出廠日此外還有電機(jī)的出廠數(shù)據(jù)，如出廠編號(hào)、出廠日期等。期等。 在選擇電機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的要求，盡可能使在選擇電機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的要求，盡可能使電機(jī)運(yùn)行在額定值附近電機(jī)運(yùn)行在

25、額定值附近安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.4 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)v國(guó)產(chǎn)電機(jī)型號(hào)一般采用大寫的漢語(yǔ)拼音字母和阿國(guó)產(chǎn)電機(jī)型號(hào)一般采用大寫的漢語(yǔ)拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其格式為：第一部分用大寫的拼拉伯?dāng)?shù)字表示，其格式為：第一部分用大寫的拼音表示產(chǎn)品代號(hào)，第二部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)音表示產(chǎn)品代號(hào)，第二部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)計(jì)序號(hào)，第三部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示機(jī)座代號(hào)，計(jì)序號(hào)，第三部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示機(jī)座代號(hào)，第四部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示電樞鐵芯長(zhǎng)度代號(hào)。第四部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示電樞鐵芯長(zhǎng)度代號(hào)。 如如Z292中的中的Z表示一般用途直流電機(jī)；表示一般用途直流電機(jī)；2

26、表示設(shè)計(jì)序號(hào)，表示設(shè)計(jì)序號(hào)，第二次改型設(shè)計(jì)；第二次改型設(shè)計(jì)；9表示機(jī)座代號(hào)；表示機(jī)座代號(hào)；2表示電樞鐵芯長(zhǎng)度代表示電樞鐵芯長(zhǎng)度代號(hào)。號(hào)。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.4 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)v額定功率額定功率PN是指在額定條件下電機(jī)所能供給的功是指在額定條件下電機(jī)所能供給的功率。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，額定功率是指電動(dòng)機(jī)軸上輸出率。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，額定功率是指電動(dòng)機(jī)軸上輸出的最大機(jī)械功率；對(duì)于發(fā)電機(jī)，額定功率是指電的最大機(jī)械功率；對(duì)于發(fā)電機(jī)，額定功率是指電刷間輸出的最大電功率。額定功率的單位為刷間輸出的最大電功率。額定功率的單位為kW。v額定電壓額定電壓UN是指額定

27、工作條件下電機(jī)出線端的平是指額定工作條件下電機(jī)出線端的平均電壓。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，額定電壓是指輸入額定電均電壓。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，額定電壓是指輸入額定電壓；對(duì)于發(fā)電機(jī)，額定電壓是指輸出額定電壓。壓；對(duì)于發(fā)電機(jī)，額定電壓是指輸出額定電壓。額定電壓的單位為額定電壓的單位為V。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.4 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)v額定電流額定電流IN是指電機(jī)在額定電壓下，運(yùn)行于額定是指電機(jī)在額定電壓下，運(yùn)行于額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值。額定電流的單位為功率時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值。額定電流的單位為A 。v額定功率、額定電壓和額定電流的關(guān)系為：額定功率、額定電壓和額定電流的關(guān)系為：

28、 發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)： 電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)：kWIUPNNN310kWIUPNNNN310安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.4 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)v額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN是指對(duì)應(yīng)于額定電流、額定電壓，電是指對(duì)應(yīng)于額定電流、額定電壓，電機(jī)運(yùn)行于額定功率時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)速的機(jī)運(yùn)行于額定功率時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)速的單位為單位為 r/min。v額定勵(lì)磁電流額定勵(lì)磁電流IfN 是指對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、是指對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速及額定功率時(shí)的勵(lì)磁電流。額定勵(lì)磁電額定轉(zhuǎn)速及額定功率時(shí)的勵(lì)磁電流。額定勵(lì)磁電流的單位為流的單位為A。v勵(lì)磁方式是指直流電機(jī)

29、的勵(lì)磁線圈與其電樞線圈勵(lì)磁方式是指直流電機(jī)的勵(lì)磁線圈與其電樞線圈的聯(lián)結(jié)方式。根據(jù)電樞線圈與勵(lì)磁線圈的聯(lián)結(jié)方的聯(lián)結(jié)方式。根據(jù)電樞線圈與勵(lì)磁線圈的聯(lián)結(jié)方式不同，直流電機(jī)勵(lì)磁有并勵(lì)、串勵(lì)、他勵(lì)和復(fù)式不同，直流電機(jī)勵(lì)磁有并勵(lì)、串勵(lì)、他勵(lì)和復(fù)勵(lì)等方式。勵(lì)等方式。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.2 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 由直流電機(jī)的基本工作原理可知，電樞旋轉(zhuǎn)切由直流電機(jī)的基本工作原理可知，電樞旋轉(zhuǎn)切割氣隙中的磁力線而感應(yīng)割氣隙中的磁力線而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)( (發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)) )，電，電樞電流與氣隙中的磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生樞電流與氣隙中的磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩矩

30、( (電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)) )，因而，因而氣隙磁場(chǎng)氣隙磁場(chǎng)是電機(jī)進(jìn)行機(jī)電能是電機(jī)進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的媒介。直流電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)是在主磁量轉(zhuǎn)換的媒介。直流電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)是在主磁極的勵(lì)磁繞組中通以直流電流建立的。極的勵(lì)磁繞組中通以直流電流建立的。 所以直流電機(jī)有兩種基本繞組，即所以直流電機(jī)有兩種基本繞組，即勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組和和電樞電樞繞組繞組。勵(lì)磁繞組和電樞繞組之間的聯(lián)結(jié)方式稱為勵(lì)磁方。勵(lì)磁繞組和電樞繞組之間的聯(lián)結(jié)方式稱為勵(lì)磁方式。勵(lì)磁方式不同，電機(jī)的運(yùn)行特性有很大的差異式。勵(lì)磁方式不同，電機(jī)的運(yùn)行特性有很大的差異。直直流電機(jī)的勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四類。流電機(jī)的勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)

31、和復(fù)勵(lì)四類。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.2 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 直流電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，電樞電流為零。這時(shí)的直流電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，電樞電流為零。這時(shí)的氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁電流氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁電流I If f通過勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁通過勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)F Ff f所建立。所以，直流電機(jī)空載時(shí)的氣隙磁所建立。所以，直流電機(jī)空載時(shí)的氣隙磁場(chǎng)又稱勵(lì)磁磁場(chǎng)。場(chǎng)又稱勵(lì)磁磁場(chǎng)。 1直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.2 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 絕大部分的磁通絕大部分的磁通是從是從N N極出來，經(jīng)過極出來

32、，經(jīng)過氣隙進(jìn)入電樞的齒氣隙進(jìn)入電樞的齒槽，再經(jīng)過電樞的槽，再經(jīng)過電樞的鐵軛到電樞的另一鐵軛到電樞的另一邊齒槽，又通過氣邊齒槽，又通過氣隙進(jìn)入隙進(jìn)入S S極，通過定極，通過定子鐵軛回到子鐵軛回到N N極。這極。這部分磁通同時(shí)交鏈部分磁通同時(shí)交鏈勵(lì)磁繞組和電樞繞勵(lì)磁繞組和電樞繞組，能在電樞繞組組，能在電樞繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，生電磁轉(zhuǎn)矩，稱為稱為主磁通主磁通圖圖1.11 四極電機(jī)空載磁場(chǎng)示意圖四極電機(jī)空載磁場(chǎng)示意圖安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.2 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 一小部分磁通不進(jìn)一小部分磁通不進(jìn)入電樞鐵芯，直接入電樞鐵芯，直接

33、經(jīng)過氣隙、相鄰磁經(jīng)過氣隙、相鄰磁極或定子鐵軛形成極或定子鐵軛形成閉合回路，這部分閉合回路，這部分稱為稱為漏磁通漏磁通。漏磁。漏磁通只是增加主磁極通只是增加主磁極磁路的飽和程度，磁路的飽和程度，使電機(jī)的損耗加大，使電機(jī)的損耗加大，效率降低。一般情效率降低。一般情況下，漏磁通為主況下，漏磁通為主磁通的磁通的15%20%。圖圖1.11 四極電機(jī)空載磁場(chǎng)示意圖四極電機(jī)空載磁場(chǎng)示意圖安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.2 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 主磁通主磁通所經(jīng)磁路所經(jīng)磁路:兩個(gè)氣隙、兩個(gè)電樞齒、兩個(gè)氣隙、兩個(gè)電樞齒、一個(gè)電樞軛、兩個(gè)主磁極鐵心和一個(gè)一個(gè)電樞軛、兩個(gè)主磁極

34、鐵心和一個(gè) 主磁極主磁極軛等五段。由磁路中的歐姆定律，各段上的磁軛等五段。由磁路中的歐姆定律，各段上的磁壓降可以表示為：壓降可以表示為： Rm = Nf If Nf 一個(gè)主磁極上激磁繞組的匝數(shù)；一個(gè)主磁極上激磁繞組的匝數(shù)； If 激磁繞組中的激磁電流；激磁繞組中的激磁電流； Rm 該段的磁組；該段的磁組； 磁通量磁通量說明說明:當(dāng)當(dāng)I較小時(shí)磁路的磁阻為氣隙較小時(shí)磁路的磁阻為氣隙 磁阻且為常數(shù)磁阻且為常數(shù),故故If與與是線性的是線性的 If較大時(shí)鐵心飽和較大時(shí)鐵心飽和,磁阻加大磁阻加大增增 加變慢加變慢If與與為非線性關(guān)系為非線性關(guān)系. 電機(jī)的飽和程度對(duì)電機(jī)的性能有很電機(jī)的飽和程度對(duì)電機(jī)的性能有

35、很 大的影響大的影響.If021安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.2 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 因?yàn)殡姌欣@組是在氣隙磁場(chǎng)下進(jìn)行電磁感應(yīng)的，所以因?yàn)殡姌欣@組是在氣隙磁場(chǎng)下進(jìn)行電磁感應(yīng)的，所以氣隙磁通密度的分布是我們分析的主要對(duì)象。當(dāng)忽略主氣隙磁通密度的分布是我們分析的主要對(duì)象。當(dāng)忽略主磁路中鐵磁材料的磁阻時(shí)，主磁極下氣隙磁通密度的分磁路中鐵磁材料的磁阻時(shí)，主磁極下氣隙磁通密度的分布就取決于氣隙的大小和形狀。布就取決于氣隙的大小和形狀。 2氣隙磁通密度分布?xì)庀洞磐芏确植即艠O中心及附近的氣隙較磁極中心及附近的氣隙較小且均勻不變，磁通密度小且均勻不變，磁通密度較大且基

36、本為常數(shù)；接近較大且基本為常數(shù)；接近極尖處氣隙逐漸變大，磁極尖處氣隙逐漸變大，磁通密度減小；極尖以外氣通密度減?。粯O尖以外氣隙明顯增大，磁通密度顯隙明顯增大，磁通密度顯著減小，因此，空載時(shí)的著減小，因此，空載時(shí)的氣隙磁通密度分布為一平氣隙磁通密度分布為一平頂波。頂波。圖圖1.12 1.12 氣隙磁密分布圖氣隙磁密分布圖安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.3 直流電機(jī)的電樞繞組直流電機(jī)的電樞繞組 由直流電機(jī)的基本工作原理可知，電樞旋轉(zhuǎn)切由直流電機(jī)的基本工作原理可知，電樞旋轉(zhuǎn)切割氣隙中的磁力線而感應(yīng)割氣隙中的磁力線而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)( (發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)) )，電，電樞電流與氣隙中的

37、磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生樞電流與氣隙中的磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩矩( (電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)) )，因此電機(jī)的電樞繞組是電機(jī)的主，因此電機(jī)的電樞繞組是電機(jī)的主要組成部件。電機(jī)必須通過電樞繞組與氣隙磁要組成部件。電機(jī)必須通過電樞繞組與氣隙磁場(chǎng)相互作用才能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。場(chǎng)相互作用才能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 所以繞組類型：（所以繞組類型：（1）單迭繞組；（）單迭繞組；（2）復(fù)迭繞組；）復(fù)迭繞組；（3）單波繞組；（）單波繞組；（4）復(fù)波繞組；（）復(fù)波繞組；（5）混合繞組。）混合繞組。 其中，單迭和單波繞組是最基本的直流電樞繞組，是了其中，單迭和單波繞組是最基本的直流電樞繞組，是了解其他繞組的基礎(chǔ)。解其他繞組的基礎(chǔ)。

38、安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院（2）極距：它是相鄰兩主磁極極軸線之間的距離，在相鄰）極距：它是相鄰兩主磁極極軸線之間的距離，在相鄰主磁極之間，與上述距離大小相等的距離，也叫極距。主磁極之間，與上述距離大小相等的距離，也叫極距。1.3 直流電機(jī)的電樞繞組直流電機(jī)的電樞繞組1有關(guān)技術(shù)名詞有關(guān)技術(shù)名詞NN 極軸線極軸線nNS.nNS極距極距（1）極軸線：它是將主磁極平分為左右兩部分的直線。）極軸線：它是將主磁極平分為左右兩部分的直線。 安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院（3）幾何中線：是在相鄰兩）幾何中線：是在相鄰兩 極軸線之間并且與這兩極軸線極軸線之間并且與這兩

39、極軸線等距離的直線，兩相鄰主磁極以幾何中線為軸作位置上等距離的直線，兩相鄰主磁極以幾何中線為軸作位置上的對(duì)稱分布。以的對(duì)稱分布。以nn表示。表示。 單疊繞組由疊繞組元件按一定規(guī)律排列聯(lián)接而成單疊繞組由疊繞組元件按一定規(guī)律排列聯(lián)接而成.繞組元繞組元件實(shí)際上是一個(gè)線圈件實(shí)際上是一個(gè)線圈,可以是多匝可以是多匝,也可以的單匝的。也可以的單匝的。2單疊繞組單疊繞組安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院繞組元件結(jié)構(gòu)原理繞組元件結(jié)構(gòu)原理: : a a1 1b b1 1及及a a2 2b b2 2部分稱為元件邊部分稱為元件邊, , 用后端匝用后端匝a(bǔ)1ma2a1ma2及前端匝及前端匝b1nb2b1

40、nb2 將元件邊聯(lián)結(jié)起來將元件邊聯(lián)結(jié)起來, ,使兩元件使兩元件 邊中電勢(shì)在元件中迭加邊中電勢(shì)在元件中迭加. . 端線端線c1d1c1d1及及c2d2 c2d2 稱為引線稱為引線,d1,d1為為 元件的首端元件的首端,d2,d2為末端為末端. .元件元件 的首端和末端分別焊接在的首端和末端分別焊接在 不同的換向上不同的換向上. . a1b1 a1b1稱為第一元件邊稱為第一元件邊, ,右邊右邊a2b2a2b2稱為第二元件邊稱為第二元件邊. .mnd2a1b1a2b2c1d1VNS安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14161

41、51 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 N1N2S1S2A1A2B1B2_+_+ +n圖圖1.13 單迭繞組展開圖單迭繞組展開圖安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院 圖中四個(gè)方框代表四個(gè)主磁極,相同極性的兩個(gè)電刷均用導(dǎo)線并聯(lián)后引往出線端.四個(gè)電刷均安放在相應(yīng)的四個(gè)主磁極的極軸線處的換向片上,電刷寬度等于一個(gè)換向片寬.電樞鐵心槽數(shù)、元件數(shù)以及換向片數(shù)均相等且為16。 元件的第一元件邊嵌在槽的上層 上層邊；而元件的第二元件邊總是嵌在槽的下層 下層邊。 上層邊用實(shí)線表示，下層邊用虛線表示。 以元件上層邊所在槽的號(hào)碼作為該元件的號(hào)碼。 元件聯(lián)接次序

42、表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 號(hào)碼上打號(hào)碼上打“.”的的,表示被電刷短路的元件表示被電刷短路的元件 .當(dāng)元件的兩元件當(dāng)元件的兩元件邊的距離恰是一個(gè)極距時(shí)邊的距離恰是一個(gè)極距時(shí),由于電刷放在極軸線處的換向片由于電刷放在極軸線處的換向片上上,故被電刷短接的元件的兩個(gè)元件邊正處在兩相鄰故被電刷短接的元件的兩個(gè)元件邊正處在兩相鄰 幾何中幾何中線上線上. . . . . .安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng) 當(dāng)電機(jī)負(fù)載后，電樞繞組流過電流，出現(xiàn)了當(dāng)電機(jī)負(fù)載后，電樞繞組流過電流，出現(xiàn)了電電

43、樞磁動(dòng)勢(shì)樞磁動(dòng)勢(shì)。電樞反應(yīng)電樞反應(yīng):電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主磁極所建立的氣隙磁場(chǎng)電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主磁極所建立的氣隙磁場(chǎng)的影響。電樞磁動(dòng)勢(shì)不僅與電樞電流大小有關(guān)，的影響。電樞磁動(dòng)勢(shì)不僅與電樞電流大小有關(guān)，它還受電刷位置的影響。它還受電刷位置的影響。 安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)1電樞磁動(dòng)勢(shì)與電樞磁場(chǎng)電樞磁動(dòng)勢(shì)與電樞磁場(chǎng) 二極直流電機(jī)電刷在幾何中二極直流電機(jī)電刷在幾何中性線上時(shí)的電樞磁場(chǎng)分布圖：性線上時(shí)的電樞磁場(chǎng)分布圖：安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng) 把電樞圓周從電刷處切開展成把電樞

44、圓周從電刷處切開展成直線并以主磁極軸線與電樞表面直線并以主磁極軸線與電樞表面的交點(diǎn)為空間坐標(biāo)的起點(diǎn)的交點(diǎn)為空間坐標(biāo)的起點(diǎn),電樞磁電樞磁動(dòng)勢(shì)沿空間的分布：動(dòng)勢(shì)沿空間的分布：nNSFax0 x xx xxnxBax圖圖1.14 電樞磁動(dòng)勢(shì)、磁通密度空間分布圖電樞磁動(dòng)勢(shì)、磁通密度空間分布圖安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)上時(shí)的電樞反應(yīng)(a)(a)所示為空載磁場(chǎng)分布情況。所示為空載磁場(chǎng)分布情況。在電樞表面上磁感應(yīng)強(qiáng)度在電樞表面上磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的地方是物理中性線為零的地方是物理中性線m-m

45、m-m 。空載時(shí)物理中性線?？蛰d時(shí)物理中性線與幾何中性線重合。與幾何中性線重合。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)上時(shí)的電樞反應(yīng)(b)(b)所示為電樞磁場(chǎng)，它的方所示為電樞磁場(chǎng)，它的方向由電樞電流確定，電樞向由電樞電流確定，電樞電流的分界線是電刷，在電流的分界線是電刷，在電刷軸線兩側(cè)對(duì)稱分布。電刷軸線兩側(cè)對(duì)稱分布。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)上時(shí)的電樞反應(yīng)(c)(c)

46、所示為合成磁場(chǎng)，它是主所示為合成磁場(chǎng)，它是主磁極磁場(chǎng)與電樞磁場(chǎng)合在磁極磁場(chǎng)與電樞磁場(chǎng)合在一起產(chǎn)生的?？梢钥闯?，一起產(chǎn)生的?？梢钥闯?，由于電樞磁場(chǎng)的出現(xiàn)，對(duì)由于電樞磁場(chǎng)的出現(xiàn)，對(duì)主磁極磁場(chǎng)的分布有明顯主磁極磁場(chǎng)的分布有明顯的影響，這種現(xiàn)象稱為電的影響，這種現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)。樞反應(yīng)。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)2電刷位于幾何中性線電刷位于幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)上時(shí)的電樞反應(yīng)(1)(1)使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變。在每一使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變。在每一磁極下，主磁極磁場(chǎng)的一半被磁極下，主磁極磁場(chǎng)的一半被削弱，另一半被加強(qiáng)。這時(shí)物削弱，另一半被加強(qiáng)

47、。這時(shí)物理中性線與幾何中性線不再重理中性線與幾何中性線不再重合。合。(2)(2)對(duì)主磁極磁場(chǎng)有去磁作用。對(duì)主磁極磁場(chǎng)有去磁作用。 NSnnn幾何中線發(fā)電機(jī)nnn電動(dòng)機(jī)mm物理中線B0 xBaxBx圖圖1.15 交軸電樞反應(yīng)的磁通密度分布曲線交軸電樞反應(yīng)的磁通密度分布曲線安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.4 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)3電刷偏離幾何中性線電刷偏離幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)上時(shí)的電樞反應(yīng)(1)(1) 電樞磁勢(shì)分為兩部分：交軸電樞磁勢(shì)分為兩部分：交軸磁勢(shì)和順軸磁勢(shì)。磁勢(shì)和順軸磁勢(shì)。 Fa = Faq + Fad Fa = Faq + Fad(2)(2)當(dāng)發(fā)

48、電機(jī)順旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)電當(dāng)發(fā)電機(jī)順旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)電 刷或電動(dòng)機(jī)逆移時(shí)順軸電勢(shì)刷或電動(dòng)機(jī)逆移時(shí)順軸電勢(shì) Fad Fad去磁，反之順軸電勢(shì)助磁去磁，反之順軸電勢(shì)助磁Fa FadFaqNSACBDnfnd 安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.5 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩 直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其電樞中產(chǎn)生直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其電樞中產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩和和感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 電磁轉(zhuǎn)矩為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，通過電動(dòng)機(jī)的軸帶動(dòng)負(fù)電磁轉(zhuǎn)矩為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，通過電動(dòng)機(jī)的軸帶動(dòng)負(fù)載；電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為反向電動(dòng)勢(shì)，與電樞所加載；電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為反向電動(dòng)勢(shì)，與電樞所加外電壓相平衡。外電壓相

49、平衡。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.5 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩1電樞電動(dòng)勢(shì)電樞電動(dòng)勢(shì) 電樞電勢(shì)是指電機(jī)正常工作時(shí)電樞繞組切割電樞電勢(shì)是指電機(jī)正常工作時(shí)電樞繞組切割氣隙磁通產(chǎn)生的刷間電動(dòng)勢(shì)氣隙磁通產(chǎn)生的刷間電動(dòng)勢(shì) 。 刷間電動(dòng)勢(shì)等于其中一條支路的電動(dòng)勢(shì)。刷間電動(dòng)勢(shì)等于其中一條支路的電動(dòng)勢(shì)。(1)設(shè)繞組為整距元件設(shè)繞組為整距元件,電刷在幾何中線上。電刷在幾何中線上。 如電樞繞組總?cè)珉姌欣@組總導(dǎo)體數(shù)為導(dǎo)體數(shù)為N, 并聯(lián)電路數(shù)為并聯(lián)電路數(shù)為2a，則繞組每條支路的導(dǎo)體，則繞組每條支路的導(dǎo)體數(shù)為數(shù)為N/(2a)。(2)如每根導(dǎo)體的平均電動(dòng)勢(shì)如每

50、根導(dǎo)體的平均電動(dòng)勢(shì)eav,則支路電動(dòng)勢(shì)即刷間電動(dòng)則支路電動(dòng)勢(shì)即刷間電動(dòng)勢(shì)勢(shì)2aavNEea安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.5 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩1電樞電動(dòng)勢(shì)電樞電動(dòng)勢(shì)(3) 一根導(dǎo)體的平均電動(dòng)勢(shì)為一根導(dǎo)體的平均電動(dòng)勢(shì)為 eav =Bavlv, Bav為一個(gè)極下的為一個(gè)極下的平均磁密平均磁密, (4)如導(dǎo)體切割磁場(chǎng)的速度如導(dǎo)體切割磁場(chǎng)的速度v用每分鐘轉(zhuǎn)速表示有用每分鐘轉(zhuǎn)速表示有(5)則電樞電動(dòng)勢(shì)為：則電樞電動(dòng)勢(shì)為：2226060aaveNNpnpNEenCnaaa avBl260p nv安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息

51、學(xué)院1.5 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩1電樞電動(dòng)勢(shì)電樞電動(dòng)勢(shì)這是一個(gè)十分重要的公式這是一個(gè)十分重要的公式 ,式中式中為電動(dòng)勢(shì)常數(shù)為電動(dòng)勢(shì)常數(shù),是一個(gè)決定于電機(jī)結(jié)構(gòu)的參數(shù)是一個(gè)決定于電機(jī)結(jié)構(gòu)的參數(shù).2226060aaveNNpnpNEenCnaaa 60epNCa電樞電動(dòng)勢(shì)與每極磁通成正比電樞電動(dòng)勢(shì)與每極磁通成正比,與轉(zhuǎn)速正比與轉(zhuǎn)速正比安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.5 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩2電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 在直流電機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩是由電樞電流與氣隙在直流電機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩是由電樞電流與氣隙磁場(chǎng)相互作用

52、而產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的電磁力電磁力所形成的。所形成的。 根據(jù)電磁力定律，當(dāng)電樞繞組有電樞電流流過根據(jù)電磁力定律，當(dāng)電樞繞組有電樞電流流過時(shí)，在磁場(chǎng)內(nèi)將受到電磁力的作用，該力與電時(shí)，在磁場(chǎng)內(nèi)將受到電磁力的作用，該力與電機(jī)電樞鐵芯半徑的乘積為電磁轉(zhuǎn)矩。機(jī)電樞鐵芯半徑的乘積為電磁轉(zhuǎn)矩。安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.5 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩2電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩(1)先求每根導(dǎo)體平均受力先求每根導(dǎo)體平均受力(2)直流電機(jī)電樞直徑為直流電機(jī)電樞直徑為D，每根導(dǎo)體平均轉(zhuǎn)矩為，每根導(dǎo)體平均轉(zhuǎn)矩為(3)電樞總轉(zhuǎn)矩為電樞總轉(zhuǎn)矩為avavafB l

53、i2avavaDTB li22222aavaaTaIDppNTNB liNlICIlaa安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.5 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩2電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩22222aavaaTaIDppNTNB liNlICIlaa這是一個(gè)十分重要的公式這是一個(gè)十分重要的公式 ,式中式中為轉(zhuǎn)矩常數(shù)為轉(zhuǎn)矩常數(shù),是一個(gè)決定于電機(jī)結(jié)構(gòu)的參數(shù)是一個(gè)決定于電機(jī)結(jié)構(gòu)的參數(shù).電動(dòng)勢(shì)常數(shù)與轉(zhuǎn)矩常數(shù)有著如下重要關(guān)系式電動(dòng)勢(shì)常數(shù)與轉(zhuǎn)矩常數(shù)有著如下重要關(guān)系式2TpNCa609.552TeeCCC安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院 1.1.他勵(lì)直流

54、發(fā)電機(jī)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī): : 勵(lì)磁電流由另外的獨(dú)立直流電源供給勵(lì)磁電流由另外的獨(dú)立直流電源供給. .2.2.自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)自勵(lì)直流發(fā)電機(jī): : 用自已發(fā)出的電給自已的勵(lì)磁繞組勵(lì)磁用自已發(fā)出的電給自已的勵(lì)磁繞組勵(lì)磁. . GIaUEa IfUfG他勵(lì)GUIaIfI并勵(lì)G GUIf串勵(lì)1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)1直流發(fā)電機(jī)的分類直流發(fā)電機(jī)的分類串勵(lì)式電機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流串勵(lì)式電機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1. 電壓平衡方程式電壓平衡方程式: :1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)2基本方程式基本方程式 aaaUEI R 電樞電壓電樞電壓, , 電動(dòng)勢(shì)

55、，電動(dòng)勢(shì)， 電樞回路總電阻。電樞回路總電阻。 UaE aR2.2. 轉(zhuǎn)矩平衡方程式轉(zhuǎn)矩平衡方程式: :10TTT 拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩, , 電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩， 空載轉(zhuǎn)矩?？蛰d轉(zhuǎn)矩。 1TT0T安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院3.3. 功率平衡方程式功率平衡方程式: :1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)2基本方程式基本方程式10 MPPp 原動(dòng)機(jī)從軸上送入直流發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率原動(dòng)機(jī)從軸上送入直流發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率1P 為機(jī)械摩擦損耗為機(jī)械摩擦損耗MP 為空載損耗功率為空載損耗功率0p0mFespppp 為鐵損耗為鐵損耗 為附加損耗，常按為附加損耗，常按額定功率的額定功率的0.5%-1%

56、計(jì)算計(jì)算mpFepsp 為電磁功率為電磁功率安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī) 鐵損耗鐵損耗: :電機(jī)旋轉(zhuǎn)后，電樞鐵心反復(fù)磁化產(chǎn)生的損耗電機(jī)旋轉(zhuǎn)后，電樞鐵心反復(fù)磁化產(chǎn)生的損耗包括渦流損耗：變化磁通在鐵心感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)包括渦流損耗：變化磁通在鐵心感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 產(chǎn)生渦流引起的損耗；產(chǎn)生渦流引起的損耗； 磁滯損耗：鐵心反復(fù)磁化過程中，磁畸磁滯損耗：鐵心反復(fù)磁化過程中，磁畸 摩擦消耗的能量；摩擦消耗的能量；Fep2基本方程式基本方程式安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)2基本方程式基本方程式2P電磁功率多數(shù)轉(zhuǎn)為電功率電磁功

57、率多數(shù)轉(zhuǎn)為電功率226060MTaaaaapNnpNPTCIInIE Ia 電磁功率是轉(zhuǎn)換出的總電功率，與輸出功率電磁功率是轉(zhuǎn)換出的總電功率，與輸出功率還差一個(gè)電樞回路的電阻銅損耗還差一個(gè)電樞回路的電阻銅損耗 ，銅耗是可變損耗，銅耗是可變損耗2aPUIcup22aMaaMcuPUIPI RPp安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī) 銅損耗銅損耗: :電流在繞組電阻上產(chǎn)生的損耗電流在繞組電阻上產(chǎn)生的損耗包括電樞繞組損耗；包括電樞繞組損耗； 與電樞繞組串聯(lián)的串勵(lì)繞組、換向繞組與電樞繞組串聯(lián)的串勵(lì)繞組、換向繞組 及補(bǔ)償繞組的銅耗；及補(bǔ)償繞組的銅耗； 電刷換向器

58、的接觸電阻產(chǎn)生損耗；電刷換向器的接觸電阻產(chǎn)生損耗；2基本方程式基本方程式cup安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)2基本方程式基本方程式總結(jié)：總結(jié)：122cumFesPPppppPp P2 =UIa P1 PM= EaIapm + pFe +pspCu= I2aRa圖圖1.16 直流發(fā)電機(jī)功率流程圖直流發(fā)電機(jī)功率流程圖安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院1.1.空載特性空載特性 ：1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)3他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)特性他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)特性,0anC I研究條件：保持轉(zhuǎn)速研究條件：保持轉(zhuǎn)速n不變且等于額定轉(zhuǎn)速不變且等于額定轉(zhuǎn)速nN。

59、因因 ， 和和 為常數(shù)，所以為常數(shù)，所以 和和 成正比成正比aeECneCnaEIfUNIfNc發(fā)電機(jī)的額定電壓工作點(diǎn)一般選在開始飽和的彎曲處發(fā)電機(jī)的額定電壓工作點(diǎn)一般選在開始飽和的彎曲處C點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)，當(dāng)If=0時(shí)，時(shí)，U0，這是剩磁所致稱為剩磁電壓，這是剩磁所致稱為剩磁電壓Us=2% -4% UN()fUf I安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院2.2.外特性外特性 ：1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)3他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)特性他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)特性,NfnnIC()aUf I 調(diào)勵(lì)磁調(diào)勵(lì)磁If和負(fù)載和負(fù)載Ia ,使使U =UN，電機(jī)工作在額定，電機(jī)工作在額定狀態(tài)狀態(tài), 調(diào)調(diào)Ia測(cè)測(cè)U得外特性得

60、外特性 U = f ( Ia ) 曲線曲線IaUNIN0U0一條略微向下傾斜的曲線一條略微向下傾斜的曲線()aaaaaUEI RIUEU電樞反應(yīng)去磁作用安徽工業(yè)大學(xué)安徽工業(yè)大學(xué) 電氣信息學(xué)院電氣信息學(xué)院2.2.外特性外特性 ：1.6 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)3他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)特性他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)特性,NfnnIC()aUf IIaUNIN0U0國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：用發(fā)電機(jī)由額定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：用發(fā)電機(jī)由額定狀態(tài)過渡到空載時(shí)的電壓升高狀態(tài)過渡到空載時(shí)的電壓升高對(duì)額定電壓的比率表示電壓變化率對(duì)額定電壓的比率表示電壓變化率0%100%NNUUUU他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的電壓變化率約為他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的電壓變化率約為5%10%