直流电机的常用概念,干货总结,浓缩的精华,第一季

 
楼主   帖子创建时间:  2023-03-15 16:26 回复:0 关注量:93

直流电机以优越的动态性能成为精确控制领域的主要动力来源,虽然近年来逐步被变频调速的交流电机取代,但是依然在伺服和新能源汽车领域发挥着重要作用,特别是材料技术的不断发展,永磁材料的不断更新,让直流电机的构造不再复杂,成本降低,让直流电机再次成为工业和民用控制的主要设备。






现在,将有关直流电机的一些常用概念总结汇总一下,方便有需要的网友使用,干货精华,建议关注收藏。

一、电磁转矩:由电磁力产生的企图使电动机转动的力矩叫电磁转矩。

二、直流电机的两条重要的中线:

几何中线:在相邻的两个磁极的中心线处,磁通密度为零。这条中心线叫几何中线。

物理中线:电枢表面磁通密度为零处。空载时电机的物理中线与几何中线重合。负载时由于电枢反应,物理中线将不与几何中线重合。对于电动机,物理中线将逆着旋转方向移动一个角度。对于发电机,物理中线将顺着旋转方向移动一个角度。

三、两种绕组类型:

叠绕组:



1、同一磁极下的元件是串在一条支路上的,有几个主磁极就有几条支路,支路数等于主磁极数,每条支路上的元件数较少。

2、电刷数等于磁极数,电刷放在主磁极轴线上,元件中的感应电动势最大。

3、总电势等于每条支路的电动势。

4、总电流是各支路电流的和。

5、适用于低电压、大电流电机。

波绕组:

1、同一磁极下的元件是一个支路,所以只有两个支路,每条支路上的元件较多。

2、电刷数和极数相同,电刷放到磁极轴线上(感应电动势最大)。

3、总电势等于每条支路的电势。

4、总电流等于两条支路电流的和。

5、适用于高电压、小电流电机。

四、在电枢反应中,交轴电枢反应(横轴电枢反应)使气隙磁场发生畸变和去磁。直轴电枢反应(纵轴电枢反应)只有电刷不在几何中线上时才有,对于电动机来说,从几何中线顺旋转方向移动电刷,直轴电枢反应起增磁作用,反之起去磁作用;对于发电机来说,从几何中线顺旋转方向移动电刷,直轴电枢反应起去磁作用,反之起增磁作用。



五、磁通密度:因为磁感应强度B等于单位面积中通过的磁通量,所以B也叫磁通密度。

六、根据公式n=(U-IaRa)/(CEΦ),电枢电流增加对转速有两方面的影响:

1)电枢电流增加引起电枢电阻压降增加,使转速有下降的趋势。

2)由于磁饱和的影响,电枢电流增加引起电枢反应的去磁作用增大,气隙磁通Φ减小,使转速有上升的趋势。通常电枢电阻压降的影响是主要的,所以转速随电枢电流的增大而稍有下降。当输出功率增加时,电枢电流也增加。

七、串励直流电动机在负载很小时,励磁电流很小,电机转速极高,有可能使转子受到机械性破坏,因此串励直流电动机不允许空载启动,也不允许空载和轻载运行,通常规定串励直流电动机的负载不小于额定负载的四分之一。

八、串励直流发电机和差复励直流电机的特性不好,一般不被使用。

九、复励电动机的特性接近于并励电动机时,与普通并励电动机相比,有较大的启动转矩和转速变化率。复励电动机的特性接近于串励电动机时,不会在空载和轻载是出现危险地高转速。

十、并励直流发电机能够自励的条件是,励磁回路要有剩磁并且接线正确,同时励磁回路的电阻不能太大。

十一、设置换向极的规律:换向极绕组与电枢绕组串联;在电动机中,换向极极性与旋转方向下一个主磁极极性相反;在发电机中,换向极与旋转方向下一个主磁极极性相同。

十二、在小型电机中采用移动电刷的方法改善换向,将电刷顺发、逆动移动一定角度。






十三、直流电机换向火花等级:直流电机共分为5个等级,1、1.25、1.5、2、3,在额定负载下火花等级不能超过1.5。最大工作过载时,不能超过2级,因此1、1.25、1.5级均为无害火花。

十四、换向火花产生的原因:

1、元件中的自感电动势。

2、元件间的互感电动势。

3、旋转电动势。其中旋转电动势可以消除,自感和互感只能抵消和减弱,不能消除。

十五、消除火花的方法:

1、增大电刷的接触电阻。

2、加装换向极。

3、移动电刷。

4、加装补偿绕组。


 
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