电机与拖动课程设计---他励直流电动机的回馈制动

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1、 1 第一章第一章 直流电动机工作原理直流电动机工作原理 图 1-1 直流电动机工作原理示意图 图 1.1 是一台直流电机的最简单模型。N 和 S 是一对固定的磁极，可以是电磁铁，也 可以是永久磁铁。磁极之间有一个可以转动的铁质圆柱体，称为电枢铁心。铁心表面固定 一个用绝缘导体构成的电枢线圈 abcd，线圈的两端分别接到相互绝缘的两个半圆形铜片 (换向片)上，它们的组合在一起称为换向器，在每个半圆铜片上又分别放置一个固定不动 而与之滑动接触的电刷 A 和 B，线圈 abcd 通过换向器和电刷接通外电路。 将外部直流电源加于电刷 A(正极)和 B(负极)上，则线圈 abcd 中流过电流，在导体

2、ab 中，电流由 a 指向 b，在导体 cd 中，电流由 c 指向 d。导体 ab 和 cd 分别处于 N、S 极磁 场中，受到电磁力的作用。用左手定则可知导体 ab 和 cd 均受到电磁力的作用，且形成的 转矩逆时针方向旋转，如图 1-1(a)所示。当电枢旋转 180，导体 cd 转到 N 极下，ab 转 到 S 极下，如图 1-1（b)所示，由于电流仍从电刷 A 流入，使 cd 中的电流变为由 d 流向 c， 而 ab 中的电流由 b 流向 a，从电刷 B 流出，用左手定则判别可知，电磁转矩的方向仍是逆 时针方同。 由此可见，加于直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机

3、 电枢线圈中流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确 保直流电动机朝确定的方向连续旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。 2 第二章第二章 直流电动机的分类直流电动机的分类 根据励磁方式的不同，直流电机可以分为他励、并励、串励和复励四种。 图 2-1 直流电动机按励磁方式的分类 3 第三章第三章 他励直流电动机的机械特性他励直流电动机的机械特性 在他励电动机中，Ua,Ra,If保持不变时，电动机的转速 n 与电磁转矩 T 之间的关系 称为他励电动机的机械特性。根据公式： a ICT T n E CE aaa RIEU 可得，他励电动机的转速与转矩之间有如下关系： T

4、T CC R C U C RI C U C RIU C E TEEEEEE 0 2 aaaaaaaa nn 当、 aa RU为常数时，Tfn 为一条向下倾斜的直线，如图 3 所示： 图 3-0 他励直流电动机的固有特性 其中： E C U a 0 n 称为理想空载转速； 2 a TEC C R 称为机械特性的斜率，大小反映软特性与硬特性； T CC R Tn TE a 称为负载时的转速降。 由于电枢电路电阻 Ra 很小， 所以机械特性的斜率很小， 硬度很大,固有特性为硬特性。 4 3.1 固有机械特性固有机械特性 N UU 、 N 电枢回路不串电阻时的机械特性。其方程式为： TT CC R C U C RI C U C RIU C E TEEEEEE 0 2 aaaaaaaa nn 由于 a R较小，特性的斜率小，所以他励直流电动机的固有机械特性是一条稍稍向下 倾斜的直线，如 3-2 所