任務(wù)1-1直流電機(jī)的啟動.ppt

直流電機(jī)的運(yùn)行及控制 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系 直流電機(jī)是實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的一種旋轉(zhuǎn)電機(jī) 應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的是直流發(fā)電機(jī) 將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是直流電動機(jī) 直流發(fā)電機(jī)可作為各種直流電源 直流電動機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍 平滑的調(diào)速特性 較高的過載能力 較大的起動和制動轉(zhuǎn)矩等很多優(yōu)點(diǎn) 廣泛應(yīng)用在軋鋼機(jī) 電力機(jī)車 大型機(jī)床等生產(chǎn)機(jī)械中 不足之處是直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 成本高 運(yùn)行維護(hù)困難 本任務(wù)分兩個情景 情景一為直流電機(jī)的運(yùn)行 主要內(nèi)容包含直流電機(jī)的工作原理和機(jī)械特性 為使用直流電機(jī)奠定必要知識 情景二為討論他勵直流電動機(jī)的啟動 反向和制動及調(diào)速控制等電氣控制電路 教學(xué)目標(biāo) 1 直流電動機(jī)工作特性2 直流電動機(jī)的啟動 制動方法3 直流電動機(jī)的調(diào)速方法4 電動機(jī)的啟動 制動控制電路教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1 直流電動機(jī)的啟動 制動方法2 直流電動機(jī)的調(diào)速方法3 電動機(jī)的啟動 制動控制電路 情景1直流電機(jī)的起動 知識點(diǎn)一直流電機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu) 1 直流發(fā)電機(jī)工作原理2 直流電動機(jī)的工作原理3 直流電機(jī)的可逆原理 一 直流電機(jī)的基本工作原理 二 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示 它由定子和轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成 a 為結(jié)構(gòu)圖b 為軸向截面圖 a b a 1 端蓋2 風(fēng)扇3 機(jī)座4 電樞5 主磁極6 刷架7 換向器8 接線板9 出線盒10 換向器b 1 機(jī)座2 主磁極3 轉(zhuǎn)軸4 電樞鐵心5 換向磁極6 電樞繞組7 換向器8 電刷 三 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)和主要系列 一 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 1 電機(jī)型號 2 額定功率PN 3 額定電壓UN 4 額定電流IN 5 額定轉(zhuǎn)速nN 6 電動機(jī)額定效率 N 二 直流電機(jī)主要系列 Z4系列一般用途的小型直流電動機(jī) ZT系列廣調(diào)速直流電動機(jī) ZJ系列精密機(jī)床用直流電動機(jī) ZTD系列電梯用直流電動機(jī) ZZJ系列起重冶金用直流電動機(jī) ZD2 ZF2系列中型直流電動機(jī) ZQ系列直流牽引電動機(jī) Z H系列船用直流電動機(jī) ZA系列防爆安全用電動機(jī) ZLJ系列力矩直流電動機(jī) 四 直流電機(jī)的勵磁方式 a 他勵直流電機(jī)b 并勵直流電機(jī)c 串勵直流電機(jī)d 復(fù)勵直流電機(jī) 1 直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電動勢 一 電磁轉(zhuǎn)矩 T CT IaT 9550P n 二 電樞電動勢 Ea Ce n 知識點(diǎn)二 直流電動機(jī)的機(jī)械特性 2 直流他勵電動機(jī)運(yùn)行原理與機(jī)械特性 一 直流電動機(jī)的基本方程式 一 電動勢平衡方程式 U Ea IaRa 二 功率平衡方程式 直流電動機(jī)輸入的電功率是不可能全部轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率的 因為在轉(zhuǎn)換的過程中存在著各種損耗 按其性質(zhì)可分為機(jī)械損耗Pm 鐵心損耗PFe 銅損PCu和附加損耗PS四種 電動機(jī)總損耗 P Pm PFe PCu PS 電網(wǎng)向電動機(jī)輸入的電功率P1 UI UIa 電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P2 P1 P 直流電動機(jī)的效率 P2 P1 100 二 直流他勵電動機(jī)的機(jī)械特性 一 直流他勵電動機(jī)機(jī)械特性方程式 二 直流他勵電動機(jī)的固有機(jī)械特性 三 直流他勵電動機(jī)的人為機(jī)械特性 人為地改變電動機(jī)氣隙磁通 電源電壓U和電樞回路串聯(lián)電阻R等參數(shù) 獲得的機(jī)械特性為人為機(jī)械特性 1 電樞回路串接電阻R時的人為特性 2 改變電源電壓時的人為機(jī)械特性 3 改變磁通時的人為機(jī)械特性 知識點(diǎn)三常用低壓電器 按鈕 1 結(jié)構(gòu)示意圖按鈕是一種手動操作接通或斷開控制電路的主令電器 它主要控制接觸器和繼電器 也可作為電路中的電氣聯(lián)鎖 按鈕的結(jié)構(gòu)如圖1所示 它由按鈕帽 動觸點(diǎn) 靜觸點(diǎn)組成 二 接觸器 接觸器是用來頻繁接通和斷開電路的自動切換電器 它具有手動切換電器所不能實(shí)現(xiàn)的遙控功能 同時還具有欠電壓 失電壓保護(hù)的功能 但卻不具備短路保護(hù)和過載保護(hù)功能 接觸器的主要控制對象是電動機(jī) 當(dāng)吸引線圈通電時 動鐵心被吸向靜鐵心 使常閉觸點(diǎn)斷開 常開觸點(diǎn)閉合 當(dāng)吸引線圈欠壓或失壓后 動鐵心在彈簧的反作用力下復(fù)位 帶動主 輔觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài) 線圈 輔助觸點(diǎn) 電源 電機(jī) 主觸點(diǎn) 接觸器的組成 熱繼電器熱繼電器是利用發(fā)熱元件感受到的熱量而動作的一種保護(hù)繼電器 主要對電動機(jī)實(shí)現(xiàn)長期過載保護(hù) 斷相保護(hù) 電流不平衡運(yùn)行保護(hù) 閘刀開關(guān)1 外形與組成閘刀開關(guān)是一種手動電器 用來接通和斷開電路 它由操作手柄 閘刀 動觸頭 刀座 靜觸頭 熔絲和絕緣底板 膠蓋等組成 推動手柄 使閘刀緊緊地插入刀座中 電路就被接通 各電器在電路中的位置 刀開關(guān) 熔斷器 接觸器 熱繼電器 按鈕 交流異步電動機(jī) 知識點(diǎn)四直流他勵電動機(jī)的起動和反轉(zhuǎn) 一 起動方法 生產(chǎn)機(jī)械對直流電動機(jī)的起動要求是 起動轉(zhuǎn)矩T足夠大 因為只有T大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩T時 電動機(jī)方可順利起動 起動電流I不可太大 起動設(shè)備操作方便 起動時間短 運(yùn)行可靠 成本低廉 1 全壓起動 2 減壓起動 3 電樞回路串電阻起動