电机学课件--清华大学-参考文件.ppt

直流发电机 这种调速方法耗能较大，只用于小型直流机。 串励电机也可用类似的方法调速。 三、改变转子电阻调速 在电枢中串入电阻， 使? n ?、 n0不变，即 电机的特性曲线变陡 （斜率变大），在相 同力矩下，n? n n0 Ra Ra + R T 其中 ， 7.2.7 直流电动机的使用和额定值 限制Iast的措施： （1）启动时在电枢回路串电阻。 （2）启动时降低电枢电压。 一、使用 1.启动 启动时,n= 0 ? Ea=0，若加入额定电压，则 Iast太大会使换向器产生严重的火花，烧坏换 向器。一般Iast限制在 (2-2.5)IaN 内。 (1)若电动机原本静止，由于励磁转矩 T = KT? Ia， 而 ? ? 0 ，电机将不能启动，因此，反电动势 为零，电枢电流会很大，电枢绕组有被烧毁 的危险。 直流机在启动和工作时，励磁电路一定要接通， 不能让它断开，而且启动时要满励磁。否则，磁 路中只有很少的剩磁，可能产生以下事故： 注意： （2）如果电动机在有载运行时磁路突然断开， 则 E ? ? ，Ia ? ? ，T 和 ? ? ?，可能不满 足TL的要求，电动机必将减速或停转，使 Ia更大，也很危险。 （3）如果电机空载运行，可能造成飞车。 ? ? ? E ? ?Ia? ?T ? T0 ? n?飞车 措施： 他励直流电动机一定要有失磁保护。一般在励磁绕组加失压继电器或欠流继电器。当失压或欠流时，自动切断电枢电源U。 M 他励 Uf If Ia U 2.反转 电动机的转动方向由电磁力矩的方向确定。 （1）改变励磁电流的方向。 （2）或改变电枢电流的方向。 改变直流电机转向的方法： （1）反接制动 3.制动 制动的所采用的方法： 反接制动、能耗制动、发电回馈制动 M U Uf If + – R 运行 制动 电阻 R 的作用 是限制电源反 接制动时电枢 的电流过大。 （2）能耗制动 — 电枢断电后立即接入一个电阻。 M U Uf If + – R 运行 制动 K 停车时，电枢从 电源断开,接到电 阻上，这时：由 于惯性电枢仍保 持原方向运动， 感应电动势方向 也不变，电动机 变成发电机，电枢电流的方向与感应电动势相 同，从而电磁转矩与转向相反，起制动作用。 特殊情况下，例如汽车下坡时、吊车重物下降时， 在重力的作用下 n?n0（ n0理想空载转速），这时电动机变成发电机，电磁转矩成为阻转矩，从而限制电机转速过分升高。 (3) 发电回馈制动 直流电机有四个出线端，电枢绕组、励磁绕组 各两个，可通过标出的字符和绕组电阻的大小 区别。 4.连接 （1）绕组的阻值范围 电枢绕组的阻值在零点几欧姆到1~2欧姆。 他励/并励电机的励磁绕组的阻值有几百欧姆。 串励电机的励磁绕组的阻值与电枢绕组的相当。 自学 （2）绕组的符号 S1 T1 B1 C1 H1 BC1 Q1 S2 T2 B2 C2 H2 BC2 Q2 电枢绕组 他励绕组 并励绕组 串励绕组 换向极绕组 补偿绕组 启动绕组 始端 绕组名称 末端 二、额定值 1. 额定功率PN :电机轴上输出的机械功率。 2. 额定电压UN ：额定工作情况下的电枢上加的直流电压。（例：110V，220V，440V） 3. 额定电流IN ： 额定电压下，轴上输出额定功率时的电流（并励应包括励磁电流和电枢电流）三者关系：PN=UNIN? （ ?：效率） 注意：调速时对于没有调速要求的电机，最大转速 不能超过 1.2nN 。 4.额定转速nN ：在PN，UN，IN 时的转速。直流电 机的转速等级一般在 500r/min 以上。特殊的直流电机转速可以做到很低（如：每分钟几转）或很高（每分钟3000转以上）。 7.3 单相异步电动机 一、 单相异步电动机的工作原理 结构：定子放单相绕组（其中通220V单相交流电） 转子一般用鼠笼式。 定子 转子 定子 绕组 220V~ ? ? ? N S 当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。 在电流正半周 在电流负半周 ？ 转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方 向继续转动。其原理分析如下： 定子绕组产生的脉动磁场（?），可用正、反两个旋转磁场合成而等效。即： ? + ? - t ?m ? = ? + ? - = ? m/2 脉动磁场的分解 ④ ④ ⑥ ⑥ ⑧ ⑧ ? ② ② ?- ? + ③ ③ ⑦ ⑦ ⑨ ⑨ ⑤ ⑤ ① ① ? + ? - ? 正反向旋转磁场的合成转矩特性 合成转矩 起动转矩 为零。 （正向） （反向） 正 转 转 反