直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動(dòng)(一)

1、電子課件，DC電機(jī)起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)，徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鮑西平，電機(jī)及其控制技術(shù)，直流電機(jī)起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)，能力和目標(biāo)：1。正確分析DC電機(jī)2的工作原理。根據(jù)DC電機(jī)的結(jié)構(gòu)類型，定性分析其機(jī)械特性。能夠定性分析DC電機(jī)的啟動(dòng)、速度調(diào)節(jié)和制動(dòng)方法。知識(shí)目標(biāo)：1 .掌握DC電機(jī)的工作原理。了解DC電機(jī)的勵(lì)磁類型和調(diào)速特性。了解DC汽車的應(yīng)用場(chǎng)合。任務(wù)1:了解DC汽車公司；任務(wù)2:DC電機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、換向和制動(dòng)；DC汽車應(yīng)用圖片；任務(wù)1:了解DC汽車公司；1.DC汽車公司的工作原理。n和S是一對(duì)固定的。在兩個(gè)磁極之間有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的圓柱形磁芯，線圈abcd固定在磁芯上。線圈的ad端連接到

2、兩個(gè)隨電樞旋轉(zhuǎn)的半圓形銅片上。這兩個(gè)銅片統(tǒng)稱為換向器，它固定在轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸絕緣。鐵芯、線圈和換向器組合成電樞。電刷a和b分別與換向片接觸，以通向外部電路。通電的線圈受到磁場(chǎng)中的磁場(chǎng)力的作用。假設(shè)電刷A連接到電源的正極，電刷B連接到電源的負(fù)極，電流通過a-d-c-b-a-b形成一個(gè)回路，根據(jù)左手定則，線圈ab被推向右側(cè)，線圈cd被推向左側(cè)。這樣，就形成了一個(gè)扭矩，使電樞逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。其次，DC電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)由定子(靜止)和轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn))組成。定子和轉(zhuǎn)子之間有一個(gè)間隙，稱為氣隙。定子部分包括主磁極、換向磁極、電刷、機(jī)座等。轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等。DC電機(jī)主磁極，定子部分

3、，反向磁極，以減少電刷和換向器之間的火花。它由鐵芯和繞組組成。換向器鐵芯通常由整塊鋼制成。如果換向要求高，它由厚度為1.0毫米和1.5毫米的鋼板制成，電樞電流流經(jīng)其繞組。換向器極安裝在兩個(gè)相鄰的主極之間，并用螺釘固定在機(jī)座上。(1)主磁極主磁極用于產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)，由鐵芯和繞組(勵(lì)磁繞組)組成。鐵芯一般由0.5毫米1.5毫米厚的低碳鋼薄板制成，包括極身和極靴。極靴做成圓弧形，使磁極下的氣隙磁通更加均勻。極體上表面套有勵(lì)磁繞組，繞組中通入直流電。整個(gè)磁極用螺釘固定在底座上。在電刷和換向器的配合下，旋轉(zhuǎn)電樞繞組電路可以與外部電路連接，電樞繞組中的交流電可以在電刷端轉(zhuǎn)換成直流電。刷子裝置如圖所示。電刷組

4、的數(shù)量通常等于主磁極的數(shù)量。(4)框架可固定主磁極、換向器磁極、端蓋等。它也是電機(jī)磁路的一部分(稱為磁軛)?？蚣芤话阌描T鋼或厚鋼板焊接而成，具有良好的導(dǎo)磁能和機(jī)械強(qiáng)度。2.轉(zhuǎn)子(電樞)零件(1)電樞鐵芯電樞鐵芯是電機(jī)磁路的一部分，其外圓周開有槽，用于嵌入電樞繞組。電樞鐵芯通常由厚度為0.5毫米的硅鋼片層壓而成，兩側(cè)涂有絕緣漆，如圖所示。電樞鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上。當(dāng)鐵芯較長(zhǎng)時(shí)，為了加強(qiáng)冷卻，電樞鐵芯可以沿軸向分成幾個(gè)部分，并且在這些部分之間留有通風(fēng)孔。(2)電樞繞組是通過電樞電流產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的主要部件。通常，絕緣線被纏繞成線圈并按照一定的規(guī)則連接。(3)換向器

5、換向器是由多個(gè)梯形銅片壓在一起組成的圓柱體，這些銅片通過DC電機(jī)分類，DC電機(jī)勵(lì)磁方式，復(fù)合勵(lì)磁：勵(lì)磁繞組的一部分與電樞繞組串聯(lián)，另一部分與電樞繞組并聯(lián)。并聯(lián)勵(lì)磁繞組組匝數(shù)多，線徑細(xì)，而串聯(lián)勵(lì)磁繞組匝數(shù)少，線徑粗。其他勵(lì)磁：勵(lì)磁繞組的電流由獨(dú)立電源提供。也就是說，勵(lì)磁電路不與電樞電路電連接。并聯(lián)勵(lì)磁：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。勵(lì)磁電壓等于電樞電壓，并且勵(lì)磁繞組的匝數(shù)很大，并且用較細(xì)的導(dǎo)線纏繞，導(dǎo)致較高的電阻。串聯(lián)勵(lì)磁：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。勵(lì)磁電流和電樞電流相等，流經(jīng)勵(lì)磁繞組的電流較大，因此電阻應(yīng)較小，使用的導(dǎo)線應(yīng)較粗且匝數(shù)較少。4.DC電機(jī)銘牌，(1)型號(hào)。國(guó)產(chǎn)電機(jī)的型號(hào)一般用大寫的漢語拼音

6、字母和數(shù)字來表示電機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)。例如：2號(hào)鐵芯長(zhǎng)度，Z2-56/4-2，銘牌1，產(chǎn)品代碼含義如下：Z系列：通用DC電機(jī)，如Z2、Z3、Z4系列等。ZJ系列：DC精密機(jī)床電機(jī)；ZT系列：寬調(diào)速DC電機(jī)；ZQ系列：牽引DC電機(jī)；ZH系列：船用DC發(fā)動(dòng)機(jī)；ZA系列：防暴安全DC汽車；ZKJ系列：挖掘機(jī)用DC電機(jī)；ZZJ系列：冶金起重機(jī)用DC電機(jī)。(2)額定功率PN。指在額定條件下從電機(jī)軸輸出的機(jī)械功率。單位是千瓦或瓦.(3)額定電壓UN。在額定條件下，電機(jī)的DC電源電壓。單位是v.(4)額定電流輸入。在額定負(fù)載下，從電源到電機(jī)的允許電流輸入為a .(5)額定速度nN。對(duì)應(yīng)于電機(jī)在額定電壓、額定

7、電流和額定功率下運(yùn)行的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。(6)激發(fā)。指電機(jī)的勵(lì)磁方式，包括其他勵(lì)磁、并聯(lián)勵(lì)磁、串聯(lián)勵(lì)磁、復(fù)合勵(lì)磁等。(7)勵(lì)磁電壓。在電機(jī)額定狀態(tài)下，施加在勵(lì)磁繞組兩端的電壓。對(duì)于并聯(lián)勵(lì)磁的電機(jī)，勵(lì)磁電壓等于電機(jī)的額定電壓；對(duì)于單獨(dú)勵(lì)磁的電機(jī)，應(yīng)根據(jù)情況確定勵(lì)磁電壓。單位是v.(8)勵(lì)磁電流。電機(jī)產(chǎn)生主磁通所需的勵(lì)磁電流，單位為a.Z2-56/4-2、(9)配額。指電機(jī)在額定條件下連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間和順序。例如，如果標(biāo)記為“連續(xù)”，則意味著電機(jī)可以不受時(shí)間限制地連續(xù)運(yùn)行；標(biāo)有“25%”的意思是在一個(gè)循環(huán)中，馬達(dá)工作25%，休息75%。(10)溫度上升。表示電機(jī)允許加熱的極限。溫升極限取決于電機(jī)中使用的絕緣材料。(11)額定效率。額定功