電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩

1、電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)右手定則判定電流方向右手定則判定電流方向左手定則判定轉(zhuǎn)矩方向左手定則判定轉(zhuǎn)矩方向 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)左手定則判定左手定則判定T方向方向右手定則判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)右手定則判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 方向方向電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)都有電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)都有電磁轉(zhuǎn)矩T與與n方向相反，方向相反， E與與Ia方向相同方向相同 吸收輸入機(jī)械功率，輸出電功率。吸收輸入機(jī)械功率，輸出電功率。 空載阻轉(zhuǎn)矩 NS S n TT0T 1電磁轉(zhuǎn)矩原動(dòng)機(jī)T與與n方向相同方向相同輸出機(jī)械功率輸出機(jī)械功率SN n T 2 TT0負(fù)載3.電樞電勢(shì)的性質(zhì)電樞電勢(shì)的性質(zhì)直流發(fā)電機(jī)的工作原理圖直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖直流發(fā)

2、電機(jī)：電源電勢(shì)(與電樞電流同方向)直流電動(dòng)機(jī)：反電勢(shì)(與電樞電流反方向)3.電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)直流發(fā)電機(jī)的工作原理圖直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖發(fā)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(與轉(zhuǎn)速方向相反)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩(與轉(zhuǎn)速方向相同)直流直流電機(jī)電機(jī)的基本工作原理的基本工作原理電磁力定律：電磁力定律：垂直于磁力線的導(dǎo)體通過電流時(shí)，會(huì)受到力的作用。垂直于磁力線的導(dǎo)體通過電流時(shí)，會(huì)受到力的作用。力的方向用力的方向用左手左手定則確定：定則確定：若與磁力線垂直的導(dǎo)體通過電流，導(dǎo)體受的力為：若與磁力線垂直的導(dǎo)體通過電流，導(dǎo)體受的力為：F=BF=BL LI IF F：力，：力，N BN B：磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度, Wb/m,

3、 Wb/m2 2或或T(T(特斯拉特斯拉) )L: L: 導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，m Im I：導(dǎo)體中的電流：導(dǎo)體中的電流，A A若導(dǎo)體與磁力線發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中感應(yīng)的電勢(shì)為：若導(dǎo)體與磁力線發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中感應(yīng)的電勢(shì)為：E=BE=BL LV VE E：感應(yīng)電勢(shì)，：感應(yīng)電勢(shì)，V BV B：磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度, Wb/m, Wb/m2 2或或T(T(特斯拉特斯拉) )L: L: 導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，m Vm V：導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度，：導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度，m/sm/s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手右手定則確定：定則確定：直流直流電機(jī)電機(jī)的基本工作原理的基本工作原理(2

4、)(2)電磁感應(yīng)定律：電磁感應(yīng)定律：若導(dǎo)體切割磁力線，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。若導(dǎo)體切割磁力線，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。直流電機(jī)基本工作原理直流電機(jī)基本工作原理AB直流電機(jī)物理模型直流電機(jī)物理模型 直流電機(jī)的物理模型直流電機(jī)的物理模型如圖所示。如圖所示。 線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，線圈的兩條邊分別與兩個(gè)線圈的兩條邊分別與兩個(gè)彼此絕緣而且與線圈同軸彼此絕緣而且與線圈同軸旋轉(zhuǎn)的銅片旋轉(zhuǎn)的銅片連接，銅片上連接，銅片上又各壓著一個(gè)又各壓著一個(gè)固定不動(dòng)的固定不動(dòng)的電刷電刷。電刷電刷換向片換向片發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)右手定則判定電流方向右手定則判定電流方向左手定則判定轉(zhuǎn)矩方向左手定則判定轉(zhuǎn)矩方向 電動(dòng)機(jī)電

5、動(dòng)機(jī)左手定則判定左手定則判定T方向方向右手定則判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)右手定則判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 方向方向電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)都有電磁轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)都有電磁轉(zhuǎn)矩。T與與n方向相反，方向相反， E與與Ia方向相同方向相同 吸收輸入機(jī)械功率，輸出電功率。吸收輸入機(jī)械功率，輸出電功率。 空載阻轉(zhuǎn)矩 NS S n TT0T 1電磁轉(zhuǎn)矩原動(dòng)機(jī)T與與n方向相同方向相同輸出機(jī)械功率輸出機(jī)械功率SN n T 2 TT0負(fù)載2. 線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)電源正接換向片電源正接換向片B，電源負(fù)接換向片，電源負(fù)接換向片A電流電流：由：由B流進(jìn)，由流進(jìn)，由A流出；流出；電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩：方向逆時(shí)針；：方向逆時(shí)針；線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

6、線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：B為高電位為高電位，A為低電位。為低電位。AB結(jié)論結(jié)論：線圈內(nèi)部電流：線圈內(nèi)部電流 Ia交變交變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) Ea交變交變，且與電，且與電流方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩流方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩T方向方向不變不變。直流電動(dòng)機(jī)原理直流電動(dòng)機(jī)原理IaEaT1. 電源正接換向片電源正接換向片A，電源負(fù)接換向片，電源負(fù)接換向片B電流電流：由：由A流進(jìn)，由流進(jìn)，由B流出；流出；電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩：方向逆時(shí)針；：方向逆時(shí)針；線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：A為高電位為高電位，B為低電位。為低電位。直流發(fā)電機(jī)原理直流發(fā)電機(jī)原理IaEaT1T1. 原動(dòng)機(jī)提供機(jī)械轉(zhuǎn)矩原動(dòng)機(jī)提供機(jī)械轉(zhuǎn)矩T1，帶動(dòng)線圈逆時(shí)針

7、旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換向片，帶動(dòng)線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換向片A接電刷接電刷A，換向片，換向片B接電刷接電刷B時(shí)時(shí)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：A為高電位為高電位，B為低電位；為低電位；電流電流：由：由A流出，由流出，由B流入；流入；電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩：方向順時(shí)針；：方向順時(shí)針；2. 原動(dòng)機(jī)提供機(jī)械轉(zhuǎn)矩原動(dòng)機(jī)提供機(jī)械轉(zhuǎn)矩T1，帶動(dòng)線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換向片，帶動(dòng)線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換向片A接電刷接電刷B，換向片，換向片B接電刷接電刷A時(shí)時(shí)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：B為高電位為高電位，A為低電位；為低電位；電流電流：由：由B流出，由流出，由A流入；流入；電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩：方向順時(shí)針；：方向順時(shí)針；BA結(jié)論結(jié)論：線圈

8、內(nèi)部電流：線圈內(nèi)部電流 I 交變交變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) Ea交變交變，但，但電刷電刷電動(dòng)勢(shì)方向不變電動(dòng)勢(shì)方向不變，電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩T方向與方向與T1相反相反。直流直流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的基本工作原理的基本工作原理電機(jī)可逆原理：電機(jī)可逆原理： 從上述基本電磁情況來看，一臺(tái)直流電機(jī)原則上既從上述基本電磁情況來看，一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，只是其可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，只是其輸入輸出的條件不同而已。如用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流電機(jī)的輸入輸出的條件不同而已。如用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流電機(jī)的電樞，將機(jī)械能從電機(jī)軸上輸入，而電刷上不加直流電電樞，將機(jī)械能從電機(jī)軸上輸入，而電刷上不加直流電壓，則從電刷端可以引出直流電動(dòng)勢(shì)作為直流電源，可壓，則從電刷端可以引出直流電動(dòng)勢(shì)作為直流電源，可輸出電能，電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能而成為發(fā)電機(jī)；如輸出電能，電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能而成為發(fā)電機(jī)；如在電刷上加直流電壓，將電能輸入電樞，則從電機(jī)軸上在電刷上加直流電壓，將電能輸入電樞，則從電機(jī)軸上輸出機(jī)械能，拖動(dòng)生