§1-1電機理論基礎知識第一章

直流電機的基礎知識講授新課一.電機：是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉(zhuǎn)換的電磁裝置。二.電機按能量轉(zhuǎn)換方式分類：2.（直流）電能機械能：（直流）電動機1.機械能（直流）電能：（直流）發(fā)電機.精品課件.1§1-1電機理論基礎知識第一章直流電機的基礎知識講二、分析電機原理常用物理量及常用的基本定律

（一）常用物理量1.磁感應強度B：描述磁場強弱和磁場方向的物理量。2.磁通Φ：垂直穿過某一截面s的磁感應強度B的通量。Φ=B?S通電直導線的磁場通電螺旋管的磁場.精品課件.2二、分析電機原理常用物理量及常用的基本定律（一）常用物理量13.磁場強度H：描述磁場強度和方向的輔助物理量。B=μ?H4.磁勢F：電流產(chǎn)生磁勢，磁勢建立磁場。F=N?

I5.磁鏈ψ=N?Φ.精品課件.33.磁場強度H：描述磁場強度和方向的輔助物理量。B=μ?H4（二）常用的基本電磁定律1.全電流定律任意一個閉合回線上的總磁壓，等于被這個閉合回線所包圍的面內(nèi)穿過的全部電流的代數(shù)和，這個規(guī)律稱為全電流定律。其中,電流的正方向與閉合回路的正方向滿足右手定則。dH.精品課件.4（二）常用的基本電磁定律1.全電流定律其中,電流的正2.電磁感應定律電磁感應現(xiàn)象:當穿過閉合導體回路的磁通（不論由于什么原因）發(fā)生變化時，在導體回路中就會產(chǎn)生電流。閉合回路磁通變化的原因有兩種：（2）ψ本身不隨時間變化，線圈切割磁力線，產(chǎn)生動生電勢。（發(fā)電機原理）(右手定則)（1）ψ隨時間變化，而閉合回路的任一部分對媒質(zhì)沒有相對運動，產(chǎn)生感生電勢。（變壓器原理）（楞次定律).精品課件.52.電磁感應定律閉合回路磁通變化的原因有兩種：（2）ψ本身不3.電磁力定律載流導體在磁場中受到力的作用。（電動機原理）(左手定則).精品課件.63.電磁力定律(左手定則).精品課件.6一、直流發(fā)電機的工作原理

§1-2直流電機基本工作原理一（一）簡單模型簡介：主磁極N，S——產(chǎn)生靜止磁場（定子）電樞繞組——絕緣導體ab與cd構(gòu)成的線圈，安放在電樞鐵芯上（轉(zhuǎn)子）換向器——電樞繞組的首段和末端分別連到圓弧形的銅片（換向片）上，換向片直接相互絕緣，換向片構(gòu)成的整體叫換向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，且與轉(zhuǎn)軸相互絕緣。（轉(zhuǎn)子）電刷——與換向器滑動接觸，使旋轉(zhuǎn)的電路與外界靜止的電路相連接。（定子）21.精品課件.7§1-2直流電機基本工作原理一（一）簡單模型簡介：電刷—（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）121.精品課件.8（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）121（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）電壓：A+B-感應電流方向：b→a,c→d121vvee.精品課件.9（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）電壓：21（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）負載ABabcd無evvn2.精品課件.1021（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）負（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）感應電流方向：a→b,d→c電壓：A+B-321vvee.精品課件.11（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）感應電A2B1（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）abcd負載無evvn4.精品課件.12A2B1（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）12342121電壓：A+B-感應電流方向：b→a,c→d無e無e感應電流方向：a→b,d→c電壓：A+B-.精品課件.13（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）123結(jié)論：1.電樞線圈中的電勢方向由于電樞旋轉(zhuǎn)而隨時間做正負變化。2.電刷A、B間出現(xiàn)了一個極性不變的電動勢或電壓。3.換向器的作用：把直流發(fā)電機電樞線圈中交變的感應電動勢，變成電刷A、B兩端輸出的直流電動勢，這種作用稱為整流。.精品課件.14結(jié)論：.精品課件.14實際電機中，電樞上放置了許多線圈組成的電樞繞組，這些線圈均勻分布在電樞表面，并按一定規(guī)律連接起來。實踐證明，若每極下線圈邊數(shù)大于8時，電勢脈動的幅值將可小于1%，基本是一直流電勢。（多線圈）.精品課件.15實際電機中，電樞上放置了許多線圈組成的電樞繞組，這些線圈均勻當電刷之間接有負載時，在電動勢的作用下就在電路中產(chǎn)生與電動勢方向相同的電流。同時載流導體在磁場中必然產(chǎn)生一個電磁力（f=Bli,方向：左手定則），電磁力對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩Te，因電磁轉(zhuǎn)矩與電樞旋轉(zhuǎn)的方向相反，起制動作用，故稱之為制動轉(zhuǎn)矩。要維持發(fā)電機狀態(tài)，原動機輸入的機械轉(zhuǎn)矩T機械必須克服電磁轉(zhuǎn)矩Te，方可實現(xiàn)機械能轉(zhuǎn)換為電能。21T機械Teeeff.精品課件.16當電刷之間接有負載時，在電動勢的作用下就在電路中產(chǎn)生與直流發(fā)電機工作的條件是：1、直流電機內(nèi)部需要有磁場存在2、原動機拖動轉(zhuǎn)子以n（r/min）旋轉(zhuǎn)3、機械轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩直流發(fā)電機的特點是：1、將輸入的機械功率轉(zhuǎn)換為電功率輸出2、利用換向器和電刷將電樞線圈中的交變電動勢和電流整成直流電輸出3、電樞線圈中電流的方向和感應電勢的方向相同。4、電磁轉(zhuǎn)矩起制動作用.精品課件.17直流發(fā)電機工作的條件是：直流發(fā)電機的特點是：.精品課件.17二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）T=f.R1n逆時針轉(zhuǎn)向21iiffTe.精品課件.18二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）T=f21二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）ABabcd無Te2.精品課件.1921二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）A二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）3n逆時針轉(zhuǎn)向iiffTe21.精品課件.20二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）3n逆A2B1二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）abcd4.精品課件.21A2B1二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）21iiffTeiiffTe211234電壓：A+B-感應電流方向：b→a,c→d無e無e感應電流方向：a→b,d→c電壓：A+B-.精品課件.22二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）21i結(jié)論：1.電樞線圈中的電流是隨時間做正負變化。2.換向器的作用：把直流電動機兩端的直流電，變成電樞線圈中的交流電，這種作用稱為逆變。.精品課件.23結(jié)論：.精品課件.23當電樞線圈旋轉(zhuǎn)時，電樞線圈在導體中做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電勢（e=Blv,方向：左手定則）。因感應電勢的方向與輸入電流的方向相反，稱為反電動勢。要維持電動機狀態(tài)，外部輸入電動勢必須大于電樞內(nèi)部切割運動產(chǎn)生的感應電動勢。21iivvTeee.精品課件.24當電樞線圈旋轉(zhuǎn)時，電樞線圈在導體中做切割磁感線運動，直流電動機工作的條件是：1、直流電機內(nèi)部需要有磁場存在2、將電機外部接入直流電源3、外部輸入電動勢必須大于電樞內(nèi)部運動感應電動勢直流電動機的特點是：1、將輸入的電功率轉(zhuǎn)換為機械功率輸出2、利用換向器和電刷將外部的直流電逆變成內(nèi)部電樞線圈中的交變電動勢3、外部輸入電流的方向與電樞線圈中感應電勢的方向相反。4、電磁轉(zhuǎn)矩起驅(qū)動作用.精品課件.25直流電動機工作的條件是：直流電動機的特點是：.精品課件.25e和Te對電機的作用直流發(fā)電機直流電動機e電源電動勢反電動勢Te制動轉(zhuǎn)矩驅(qū)動轉(zhuǎn)矩總結(jié)：.精品課件.26e和Te對直流發(fā)電機直流電動機e電源電動勢反電動勢Te制動轉(zhuǎn)引入下文：這節(jié)課我們用簡單的電機模型來分析電動機和發(fā)電機的工作原理，實際生活和生產(chǎn)中用的電機要比模型復雜的多，下節(jié)課我們就一起學習實際電機的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。.精品課件.27引入下文：這節(jié)課我們用簡單的電機模型來分析電動機和.小結(jié)：一、直流發(fā)電機的工作原理

二、直流電動機的工作原理.精品課件.28小結(jié)：二、直流電動機的工作原理.精品課件.28作業(yè)：1.P11：二、（1）（2）2.直流發(fā)電機和直流電動機的特點？.精品課件.29作業(yè)：1.P11：二、（1）（2）2.直流發(fā)電機和直流電動機§1-1電機理論基礎知識第一章

直流電機的基礎知識講授新課一.電機：是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉(zhuǎn)換的電磁裝置。二.電機按能量轉(zhuǎn)換方式分類：2.（直流）電能機械能：（直流）電動機1.機械能（直流）電能：（直流）發(fā)電機.精品課件.30§1-1電機理論基礎知識第一章直流電機的基礎知識講二、分析電機原理常用物理量及常用的基本定律

（一）常用物理量1.磁感應強度B：描述磁場強弱和磁場方向的物理量。2.磁通Φ：垂直穿過某一截面s的磁感應強度B的通量。Φ=B?S通電直導線的磁場通電螺旋管的磁場.精品課件.31二、分析電機原理常用物理量及常用的基本定律（一）常用物理量13.磁場強度H：描述磁場強度和方向的輔助物理量。B=μ?H4.磁勢F：電流產(chǎn)生磁勢，磁勢建立磁場。F=N?

I5.磁鏈ψ=N?Φ.精品課件.323.磁場強度H：描述磁場強度和方向的輔助物理量。B=μ?H4（二）常用的基本電磁定律1.全電流定律任意一個閉合回線上的總磁壓，等于被這個閉合回線所包圍的面內(nèi)穿過的全部電流的代數(shù)和，這個規(guī)律稱為全電流定律。其中,電流的正方向與閉合回路的正方向滿足右手定則。dH.精品課件.33（二）常用的基本電磁定律1.全電流定律其中,電流的正2.電磁感應定律電磁感應現(xiàn)象:當穿過閉合導體回路的磁通（不論由于什么原因）發(fā)生變化時，在導體回路中就會產(chǎn)生電流。閉合回路磁通變化的原因有兩種：（2）ψ本身不隨時間變化，線圈切割磁力線，產(chǎn)生動生電勢。（發(fā)電機原理）(右手定則)（1）ψ隨時間變化，而閉合回路的任一部分對媒質(zhì)沒有相對運動，產(chǎn)生感生電勢。（變壓器原理）（楞次定律).精品課件.342.電磁感應定律閉合回路磁通變化的原因有兩種：（2）ψ本身不3.電磁力定律載流導體在磁場中受到力的作用。（電動機原理）(左手定則).精品課件.353.電磁力定律(左手定則).精品課件.6一、直流發(fā)電機的工作原理

§1-2直流電機基本工作原理一（一）簡單模型簡介：主磁極N，S——產(chǎn)生靜止磁場（定子）電樞繞組——絕緣導體ab與cd構(gòu)成的線圈，安放在電樞鐵芯上（轉(zhuǎn)子）換向器——電樞繞組的首段和末端分別連到圓弧形的銅片（換向片）上，換向片直接相互絕緣，換向片構(gòu)成的整體叫換向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，且與轉(zhuǎn)軸相互絕緣。（轉(zhuǎn)子）電刷——與換向器滑動接觸，使旋轉(zhuǎn)的電路與外界靜止的電路相連接。（定子）21.精品課件.36§1-2直流電機基本工作原理一（一）簡單模型簡介：電刷—（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）121.精品課件.37（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）121（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）電壓：A+B-感應電流方向：b→a,c→d121vvee.精品課件.38（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）電壓：21（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）負載ABabcd無evvn2.精品課件.3921（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）負（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）感應電流方向：a→b,d→c電壓：A+B-321vvee.精品課件.40（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）感應電A2B1（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）abcd負載無evvn4.精品課件.41A2B1（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）12342121電壓：A+B-感應電流方向：b→a,c→d無e無e感應電流方向：a→b,d→c電壓：A+B-.精品課件.42（二）直流發(fā)電機工作原理（e=Blv,方向：右手定則）123結(jié)論：1.電樞線圈中的電勢方向由于電樞旋轉(zhuǎn)而隨時間做正負變化。2.電刷A、B間出現(xiàn)了一個極性不變的電動勢或電壓。3.換向器的作用：把直流發(fā)電機電樞線圈中交變的感應電動勢，變成電刷A、B兩端輸出的直流電動勢，這種作用稱為整流。.精品課件.43結(jié)論：.精品課件.14實際電機中，電樞上放置了許多線圈組成的電樞繞組，這些線圈均勻分布在電樞表面，并按一定規(guī)律連接起來。實踐證明，若每極下線圈邊數(shù)大于8時，電勢脈動的幅值將可小于1%，基本是一直流電勢。（多線圈）.精品課件.44實際電機中，電樞上放置了許多線圈組成的電樞繞組，這些線圈均勻當電刷之間接有負載時，在電動勢的作用下就在電路中產(chǎn)生與電動勢方向相同的電流。同時載流導體在磁場中必然產(chǎn)生一個電磁力（f=Bli,方向：左手定則），電磁力對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩Te，因電磁轉(zhuǎn)矩與電樞旋轉(zhuǎn)的方向相反，起制動作用，故稱之為制動轉(zhuǎn)矩。要維持發(fā)電機狀態(tài)，原動機輸入的機械轉(zhuǎn)矩T機械必須克服電磁轉(zhuǎn)矩Te，方可實現(xiàn)機械能轉(zhuǎn)換為電能。21T機械Teeeff.精品課件.45當電刷之間接有負載時，在電動勢的作用下就在電路中產(chǎn)生與直流發(fā)電機工作的條件是：1、直流電機內(nèi)部需要有磁場存在2、原動機拖動轉(zhuǎn)子以n（r/min）旋轉(zhuǎn)3、機械轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩直流發(fā)電機的特點是：1、將輸入的機械功率轉(zhuǎn)換為電功率輸出2、利用換向器和電刷將電樞線圈中的交變電動勢和電流整成直流電輸出3、電樞線圈中電流的方向和感應電勢的方向相同。4、電磁轉(zhuǎn)矩起制動作用.精品課件.46直流發(fā)電機工作的條件是：直流發(fā)電機的特點是：.精品課件.17二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）T=f.R1n逆時針轉(zhuǎn)向21iiffTe.精品課件.47二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）T=f21二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）ABabcd無Te2.精品課件.4821二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）A二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）3n逆時針轉(zhuǎn)向iiffTe21.精品課件.49二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）3n逆A2B1二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則）abcd4.精品課件.50A2B1二、直流電動機工作原理（f=Bli,方向：左手定則二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）21iiffTeiiffTe211234電壓：A+B-感應電流方向：b→a,c→d無e無e感應電流方向：a→b,d→c電壓：A+B-.精品課件.51二、直流電動機的工作原理（f=Bli,方向：左手定則）21i結(jié)論：1.電樞線圈中的電流是隨時間做正負變化。2.換向器的作用：把直流電動機兩端的直流電，變成電樞線圈