直流电机的感应电动势与电机结构学习教案.pptx

会计学
1
第一页，共39页。
电枢绕组(ràozǔ)的感应电动势
电枢绕组的感应电动势是指直流电机正负电刷之间的感应电动势，也就是电枢绕组一条并联支路的电动势。
我们可以先求一根导体的在一个极距范围内所产生的平均(píngjūn)电动势，再求一条支路的。
一个磁极极距范围内，平均(píngjūn)磁密用 表示，极距为 电枢的轴向有效长度为L ，每极磁通为Ф，则
第1页/共39页
第二页，共39页。
电枢(diàn shū)绕组的感应电动势
一根(yī ɡēn)导体的平均电动势为：
又因为(yīn wèi)：
所以：
第2页/共39页
第三页，共39页。
电枢(diàn shū)绕组的感应电动势
因为一条支路(zhī lù)里的串联总导体数 （N 为电枢总导体数），于是，电枢电动势为：
为电机的结构常数
其中
（电动势常数(chángshù)）
可见，直流电机的感应电动势与电机结构、气隙磁通及转速有关。
第3页/共39页
第四页，共39页。
电枢(diàn shū)绕组的电磁转矩
如果电动势和发电机相关，那么，电磁转矩和电动机可以联系在一起，求解电磁转矩的过程和求解电动势是一样的：
1）先求一根导体的平均(píngjūn)电磁力：
2）平均(píngjūn)电磁力乘以电枢的半径，即得到一根导体所受的平均(píngjūn)转矩：
第4页/共39页
第五页，共39页。
电枢(diàn shū)绕组的感应电动势与电磁转矩
3）电机(diànjī)总的电磁转矩则为：
式中： 是一个常数(chángshù)，称为转矩常数(chángshù)，
是电枢总电流，从表达式可以看出，电磁转矩的大小正比与每极磁通和电枢电流。
第5页/共39页
第六页，共39页。
电枢(diàn shū)绕组电磁转矩
， 对于一个具体的电机而言，是一个常数(chángshù)，并且通过换算，两者之间有一固定的关系，

或
第6页/共39页
第七页，共39页。
直流电动机(dòngjī)
直流电动机(dòngjī)平衡方程式
一般情况下，若额定励磁(lì cí)电压与电枢电压相等，他励和
并励直流电动机就无实质性区别。本章以分析并励直流电动
机为重点。
直流电动机稳态运行的基本关系式
如图，并励直流电动机的示意图。接通直流电源时，励磁(lì cí)
绕组中流过励磁(lì cí)电流If，建立主磁场，电枢绕组流过电枢电流
Ia，电枢旋转时，电枢导体又切割气隙磁场，产生电枢电动势
Ea，其方向与Ia相反，称反电动势。
第7页/共39页
第八页，共39页。
直流电动机(dòngjī)稳态运行的基本关系式
并励直流电动机(dòngjī)
第8页/共39页
第九页，共39页。
直流电动机稳态运行(yùnxíng)的基本关系式
当电动机稳态运行时，有几个平衡关系，分别用方程式表示。
（1）电压平衡方程式
式中，Ra为电枢(diàn shū)回路电阻，其中包括电刷和换向器之间的接触电阻。
显然，直流电动机在电动机运行状态下的电枢(diàn shū)电动势Ea总小于端电压U。
（2）转矩平衡方程式
式中，T为电磁转矩，T2为轴上所带生产机械的转矩，T0为电动机空载损耗转矩。
U=Ea+ IaRa
I=Ia+If
第9页/共39页
第十页，共39页。