任务一 直流电动机的认识和拆装调试
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任务一 直流电动机的认识和拆装调试. 知识点一 、直流电动机的工作原理. 电机的基本知识 1 、电机的定义: 利用电磁感应原理工作的、实现能量转换的机械装置 2 、电机的分类: 发电机:机械能转换为电能。交、直流 变压器:电能转换为电能。点能的传输 电动机:电能转换为机械能。交、直流 特种电机:信号的转换和传递。包括以上类型 3 、电磁感应原理: (1) 、电生磁 (2) 、磁生电 (3) 、电磁生力. 一、直流电动机. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
任务一 直流电动机的认识和拆装调试
知识点一 、直流电动机的工作原理
电机的基本知识1 、电机的定义: 利用电磁感应原理工作的、实现能量转换的机械装置2 、电机的分类: 发电机:机械能转换为电能。交、直流 变压器:电能转换为电能。点能的传输 电动机:电能转换为机械能。交、直流 特种电机:信号的转换和传递。包括以上类型3 、电磁感应原理: (1) 、电生磁 (2) 、磁生电 (3) 、电磁生力
一、直流电动机直流电机: 实现直流电能和机械能相互转换的电气设备。分类:
直流电动机 电能→机械能 直流发电机 机械能→电能直流电动机的主要优点: 起动性能和调速性能好,过载能力大。直流电机的主要缺点:电流换向问题。
二、基本工作原理1 、原理
图中 N 、 S 为一对固定的磁极,abcd 是装在可以转动的圆柱体表面上的一个线圈称为电枢,把线圈的两端分别接到两个圆环(称为滑环)上,在滑环上分别放上两个固定不动的由石墨制成的电刷 A 和 B 。通过电刷和把旋转着的电路与外部电路相联接。载流导体 ab 、 cd
上 受 到 的 电 磁 力 为f=Bli(N) 。
2 、直流电动机的可逆原理
在上图所示瞬间,线圈由原动机驱动,分析线圈 abcd 中感应电动势的方向,这时电刷 A 呈正极性,电刷 B 呈负极性。当线圈逆时针方向旋转 180 度时,这时导体 cd 位于N 极下,导体 ab 位于 S 极下,各导体中电动势都分别改变了方向 , 但是电刷 A 始终有正极性,电刷 B 始终有负极性,所以电刷端能引出方向不变的的电动势。
从以上分析可以看出,一台直流电机原则上既可以作为发电机运行,也可以作为电动机运行,只是其输入输出的条件不同而已。这种同一台电机,既能作发电机又能作电动机运行的原理,在电机学理论中称为电机的可逆原理。
知识点二 直流电机的结构及铭牌一、结构 直流电机是由静止的定子部分和转动的转子部分构成的,
定、转子之间有一定大小的间隙(以后称为气隙)。( 1 )定子部分:直流电机工作时固定不动的部分。 主磁极 又称主极。在一般大中型直流电机中,主磁极是一
种电磁铁。 换向极 容量在 1kw 以上的直流电机,在相邻两主磁极之
间要装上换向极。换向极又称附加极或间极,其作用为了改善直流电机的换向。
机座 一般直流电机都用整体机座。所谓整体机座,就是一个机座同时起两方面的作用:一方面起导磁的作用,一方面起机械支撑的作用。
电刷装置 电刷装置是把直流电压、直流电流引入或引出的装置。
直流电动机结构示意图
( 2 )转子部分:直流电机工作时转动的部分。
电枢铁心 电枢铁心作用有二,一个是作为主磁路的主要部分;另一个是嵌放电枢绕组。
电枢绕组 它是直流电机的主要电路部分,是通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换。
换向器 在直流发电机中,它的作用是将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势;在直流电动机中,它将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流。
二、铭牌数据1 、额定功率 即输出功率,直流电动机为机械功率
2 、额定电压 电枢绕组电压
3 、额定电流
4 、额定转速
5 、电动机轴上输出的额定转矩
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知识点三 直流电动机的电动势、转矩和功率
一、直流电机的励磁方式励磁方式:电枢绕组与励磁绕组接电源的方式。分为: 他励 电枢绕组与励磁绕组分别接电源,包括永久性磁
铁 并励 电枢绕组与励磁绕组并联后接同一电源 串励 电枢绕组与励磁绕组串联后接同一电源 复励 励磁绕组一部分与电枢绕组并联,一部分与电枢
绕 组串联注意电枢电流与额定电流的关系
二、电枢绕组的感应电动势、转矩和功率
1 、当电机旋转时电枢绕组内导体会切割磁力线,产生电动势。电刷两端总的电动势为
2 、电枢绕组的电磁转矩和功率
当电枢绕组通电时,在绕组的导体内会产生电磁力,使转子旋转形成一定的转矩,称为电磁转矩,其值为
3 、电动机输出功率为机械功率
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三、直流电动机的工作特性1 、直流电动机的基本方程式 当电动机稳态运行时,有几个平衡关系,分别用以下方
程式表示:( 1 )电动势平衡方程 式中: U 是外加电压; Ra 是电枢回路电阻,其中包
括电刷和换向器之间的接触电阻。 ( 2 )转矩平衡方程 稳态运行时,作用在电动机转轴上的转矩有三个。电磁
转矩 T 为驱动转矩,在电机稳态运行时,必须与负载转矩及空载转矩相平衡,即
T:电磁转矩、 To :空载转矩、 T2 :负载阻转
矩
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( 3 )功率平衡方程
式中: P1=UIa—— 电动机从电源输入的电功率( kW )
PM=EaIa—— 电磁功率 PCua=Ia2Ra—— 电枢回路的铜损耗 TΩ=T2Ω+T0Ω
PM= P2 + P0
式中: PM=TΩ 为电磁功率; P2= T2Ω为转轴输出的机械功率; P0= T0Ω为包括机械摩擦损耗 Pm 和铁损
耗 PFe 在内的空载损耗。 总损耗 ΣP= Pcua+ Pm + PFe
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2 、并励直流电动机的工作特性 工作特性表达式:
T
CC
R
C
Un
Te
a
e
N2
n0
nN
TN
T
n
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技能训练一 直流电动机的认识和拆装、调试
一、现场教学 1 、电机拆装工艺 2 、所需工具二、拆装电机 1 、拆开电机 2 、查看电机结构,说明各部分作用 3 、分析某部分有问题,会出现什么现象 4 、根据故障现象,排除故障 5 、安装电机
三、通电试验 1 、注意安全 2 、在老师指导下接通电源,检查电机是否运行
正常 3 、解决试验过程中存在的问题四、小结 1 、注意事项强调。
2 、共性问题的解答五、互动 1 、直流电动机工作时电磁原理的应用 2 、电机各部分的位置及作用 3 、电机通电时要先加哪个绕组的电源?为什么?