清华大学电机原理及拖动(彭鸿才版).pptx

电机原理及拖动3、学习方法：要注意它既有基础理论的学习，又有结合工程实际综合应用的性质。要逐渐地培养学员的工程观点，掌握工程问题的处理方法。目录第一章直流电机原理
1.1直流电机的用途、结构及工作原理(2)换向极:它位于相邻两主磁极之间,构造与主磁极相似,其
作用是为了消除在运行过程中换向器产生的火花.2.转动部分(3)换向器:其作用是使电枢绕组的绕组元件中的电流进行
方向的交换,起着电流换向作用.电枢绕组元件
的引线就焊在换向片上.为了说明方便,作下列规定:
(1)N导体和S导体:在N极下的导体称为N导体;在S极下的
导体称为S导体.
(2)符号和符号:导体中电势(电流)的方向进入纸面时用表示;导体中电势(电流)的方向由纸面出来时用表示.
基本原理:
由于导体切割了磁力线,因而在导体内将产生感应电动势.根据右手定则,N导体中电势方向为;而S导体中电势方向为;即二者方向相反.
N导体和S导体在交换(a和b位置),但是,b1和b2极性是恒定的,即b1恒为正,b2恒为负,故在电刷两端输出脉动的直流电压.
2.直流电动机的基本工作原理发电机:由主磁极产生的气隙磁通与电枢绕组切割而产生电势.wf——一个主磁极上激磁绕组的匝数；
If——激磁绕组中的激磁电流；
Rm——该段的磁组；Ф——磁通量气隙磁密的概念：
是指穿过气隙进入电枢表面或由电枢表面出来的磁通。
因而气隙磁密实际上是指电枢表面的磁通密度。
气隙磁密=主磁极作用产生部分+电枢磁势作用部分
主磁极磁势单独作用（电枢电流为零时）：
气隙在极掌下大致
是均匀的。但在极
尖以外时，主磁通所
经气隙加大，磁密减
小，并在两主磁极中
间的几何中线上下降
为零。一、概述
电机的电枢绕组是电机的主要组成部件。
电机必须通过电枢绕组与气隙磁场相互作用才能实现
能量转换。
绕组类型：（1）单迭绕组；（2）复迭绕组；（3）单
波绕组；（4）复波绕组；（5）混合绕组。
其中，单迭和单波绕组是最基本的直流电枢绕组，是了解其他绕组的基础。
二、单迭绕组
1有关技术名词
（1）极轴线：它是将主磁极平分为左右两部分的直线。（2）极距：它是相邻两主磁极极轴线之间的距离，在相邻主磁极之间，与上述距离大小相等的距离，也叫极距。

（3）几何中线：是在相邻两极轴线之间并且与这两极轴线等距离的直线，两相邻主磁极以几何中线为轴作位置上的对称分布。以n—n表示。2.单迭绕组元件
单迭绕组由迭绕组元件按一定规律排列联接而成.绕组元件实际上是一个线圈,可以是多匝,也可以的单匝的.
绕组元件结构原理:
a1b1及a2b2部分称为元件边,
用后端匝a1ma2及前端匝b1nb2
将元件边联结起来,使两元件
边中电势在元件中迭加.
端线c1d1及c2d2称为引线,d1为
元件的首端,d2为末端.元件
的首端和末端分别焊接在
不同的换向上.
a1b1称为第一元件边,右边a2b2称为第二元件边.4.绕组电路分析:
元件2、3、4电势方向相同组成一个支路，元件6、7、8电势方向相同组成一个支路，但方向与2、3、4组成支路电势相反。
元件10、11、12与2、3、4支路电势方向相同故将电刷A1、A2接在一起；14、15、16与6、7、8支路电势方向相同故将B1、B2接在一起，引出正、负两个电极。
并联支路图:
每个主磁
极下的元件
串联成一条
支路,共有四
条并联支路
a=b=p,输出电
流Ia=2aia,a为并联
支路数、ia为去路
电流；p为主磁极
对数；b为电刷对数。
电枢反应:电枢磁动势对主磁极所建立的气隙磁场的影响。
电枢磁动势不仅与电枢电流大小有关，它还受
电刷位置的影响。
一、电枢磁动势与电枢磁场
二极直流电机电刷在几何中性线上时的电枢磁场分布图。
几点说明：
1.因电刷接触的换向片与几何中
性线处的导体相连,故把电刷画在几
何中性线处的导体上.
2.绕组只画一层,都在电枢表面上.
3.电流方向以电刷为分界线.
4.电枢磁场以电刷为极轴线,电刷
处磁势最强,主磁极的极轴线处
电枢磁势为零.电枢磁势与主磁极
磁势正交,称交轴电枢磁势.把电枢圆周从电刷处切开展成
直线并以主磁极轴线与电枢表面
的交点为空间坐标的起点,这点的
电枢磁动势为零.
电枢磁动势沿空间的分布:
电枢线负荷---电枢圆周表面单位
长度上的安培导体数.

A=
应用全电流定律,有ΣHl=2Ax
认为总磁势全部降在两段气隙上
2Fax=2Ax即Fax=Ax
磁密Bax=μ0Hax=µ0Fax/δ二、电刷位于几何中性线上时的电枢反应
此时电枢磁动势刚好与主磁极磁动势正交，故称这
电枢反应为交轴电枢反应。
电机合成磁场Bδx=B0x+Bax
正方向规定：磁力线进入转子
为负,出来为正.
所以,主磁极磁通密度在N极
下为负,在S极下为正.
可知:磁场波形发生