电工电子技术模块四电动机课件.ppt
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- 电工 电子技术 模块 电动机 课件
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1、模块四模块四 电动机电动机任务任务1 认识直流电动机认识直流电动机任务任务2 分析汽车辅助电器设备用的直流电动机电路任务任务3 了解步进电动机了解步进电动机1直流电动机的结构直流电动机的结构任务一任务一 认识直流电动机认识直流电动机一、直流电动机的结构一、直流电动机的结构图4-1 直流电动机的结构示意图 图4-2 直流电动机的定子(1)定子)定子 定子由机座、主磁极、换向磁极、端盖和定子由机座、主磁极、换向磁极、端盖和电刷装置等部分构成电刷装置等部分构成(2)转子)转子 直流电动机的转子习惯上称为电枢,如图直流电动机的转子习惯上称为电枢,如图4-3所示,所示,由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴
2、和风扇等组成。由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。图4-3 直流电动机的转子二、直流电动机的工作原理二、直流电动机的工作原理 1转动原理转动原理图44 最简单直流电动机的转动原理图(a)初始位置 (b)转过180后的位置2电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩M M=KTIa 式中,式中,KT为电磁转矩系数,与电机的结构有关,是个常数;为电磁转矩系数,与电机的结构有关,是个常数;为每极磁通,单位为每极磁通,单位Wb;Ia为电枢电流,单位为电枢电流,单位A;M单位单位Nm。3电枢电动势和电枢电流电枢电动势和电枢电流 Ef=Ken式中,式中,Ke为电枢电动势系数,与电动机的结构有关,是常数;
3、为电枢电动势系数,与电动机的结构有关,是常数;n为电动机的转速。为电动机的转速。直流电机的电压平衡关系式:直流电机的电压平衡关系式:U=Ef+IaRa afaREUI三、直流电动机的分类三、直流电动机的分类励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。按照不同的励磁励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。按照不同的励磁方式,直流电动机可以分为:他励式、并励式、串励式和方式,直流电动机可以分为:他励式、并励式、串励式和复励式四种。如图复励式四种。如图4-6所示所示 图4-6 直流电动机的励磁方式 四、分析启动机中串励式直流电动机的工作特性四、分析启动机中串励式直流电动机的工作特性1.启动机的组成启动机
4、的组成启动机如图。一般由三部分组成:串励式直流电动机、传动机启动机如图。一般由三部分组成:串励式直流电动机、传动机构、电磁开关。构、电磁开关。(1)串励式直流电动机)串励式直流电动机图 启动机的组成图图4-8 直流串励式电动机的组成直流串励式电动机的组成1-电刷端盖;电刷端盖;2-电刷和电刷架;电刷和电刷架;3-磁场绕组;磁场绕组;4-磁极铁芯;磁极铁芯;5-机壳;机壳;6-电枢;电枢;7-驱动端盖驱动端盖电枢由外缘带槽的硅钢片(电枢叠片)叠成的铁芯、嵌装在铁电枢由外缘带槽的硅钢片(电枢叠片)叠成的铁芯、嵌装在铁芯槽内的电枢绕组、电枢轴和换向器等组成芯槽内的电枢绕组、电枢轴和换向器等组成图4-
5、9 电枢结构图1-换向器;2-电枢铁芯;3-电枢绕组;4-电枢轴;5-电枢铁芯;6-电枢叠片磁极由固定在壳体内圆周上的铁芯和绕在铁芯上的磁场绕组组磁极由固定在壳体内圆周上的铁芯和绕在铁芯上的磁场绕组组成成图4-11 磁极与磁路图a)四个励磁绕组相互串联再和电枢绕组串联)四个励磁绕组相互串联再和电枢绕组串联 b)两个励磁绕)两个励磁绕组串联后再并联和电枢绕组串联组串联后再并联和电枢绕组串联图图4-12 磁场绕组的连接方式磁场绕组的连接方式(2)传动机构)传动机构(或称啮合机构或称啮合机构)传动机构的作用是在启动发动机时传动机构的作用是在启动发动机时,使启使启动机驱动齿轮啮入飞轮齿圈,将启动动机驱
6、动齿轮啮入飞轮齿圈,将启动机的转矩传递给发动机曲轴;在发动机的转矩传递给发动机曲轴;在发动机运转后,使驱动齿轮打滑或与飞轮机运转后,使驱动齿轮打滑或与飞轮齿圈自动脱开齿圈自动脱开,单向传递启动机的转单向传递启动机的转矩。矩。(3)控制装置)控制装置(或电磁开关或电磁开关)控制装置作用是用来接通和切断直流串控制装置作用是用来接通和切断直流串励式电动机与蓄电池之间的电路。并励式电动机与蓄电池之间的电路。并将传动机构的驱动齿轮啮入或退出飞将传动机构的驱动齿轮啮入或退出飞轮齿圈。轮齿圈。2、串励式直流电动机的工作特性、串励式直流电动机的工作特性(1)说明主磁通若不考虑饱和时,)说明主磁通若不考虑饱和时
7、,M与电枢电流的平方成正与电枢电流的平方成正比。比。M=KTIa=KKTIa2=KIa2上式中上式中K为比例系数,为比例系数,K=KKT eaafKIRRUn)(由电压平衡方程可得:由电压平衡方程可得:TaKMI将将代入上式得代入上式得:MKKRRKUneTafe2)(图 直流电动机的机械特性(2)该曲线表明)该曲线表明:当电机处于轻载或空载当电机处于轻载或空载(Ia=0)时,转速很高,)时,转速很高,易发生飞车事故;当负载易发生飞车事故;当负载增加时,转速下降很快,增加时,转速下降很快,说明特性很软,因此不允说明特性很软,因此不允许在轻载或空载状态下运许在轻载或空载状态下运行。行。汽车上使用
8、的起动机是串汽车上使用的起动机是串励式励式.任务任务 分析汽车辅助电器设备用的直流电动机电路分析汽车辅助电器设备用的直流电动机电路一、启动一、启动直流电动机的启动方法有:直接起动、降压起动。直流电动机的启动方法有:直接起动、降压起动。1直接起动直接起动直流电动机直接起动时,刚开始转速为零,电枢反电势直流电动机直接起动时,刚开始转速为零,电枢反电势Ef=0,起动电流为起动电流为aafstRUREUI一般直流电动机不允许直接起动。一般直流电动机不允许直接起动。直接起动的起动转矩为直接起动的起动转矩为Mst=KTIst2降压起动降压起动(1)降低电枢电压起动)降低电枢电压起动(2)电枢回路串电阻起动
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