直流電機的常用概念,乾貨總結,濃縮的精華,第一季

七陸工作室 發佈 2024-03-18T21:04:15.919594+00:00

直流電機以優越的動態性能成為精確控制領域的主要動力來源,雖然近年來逐步被變頻調速的交流電機取代,但是依然在伺服和新能源汽車領域發揮著重要作用,特別是材料技術的不斷發展,永磁材料的不斷更新,讓直流電機的構造不再複雜,成本降低,讓直流電機再次成為工業和民用控制的主要設備。

直流電機以優越的動態性能成為精確控制領域的主要動力來源,雖然近年來逐步被變頻調速的交流電機取代,但是依然在伺服和新能源汽車領域發揮著重要作用,特別是材料技術的不斷發展,永磁材料的不斷更新,讓直流電機的構造不再複雜,成本降低,讓直流電機再次成為工業和民用控制的主要設備。


現在,將有關直流電機的一些常用概念總結匯總一下,方便有需要的網友使用,乾貨精華,建議關注收藏。

一、電磁轉矩:由電磁力產生的企圖使電動機轉動的力矩叫電磁轉矩。

二、直流電機的兩條重要的中線:

幾何中線:在相鄰的兩個磁極的中心線處,磁通密度為零。這條中心線叫幾何中線。

物理中線:電樞表面磁通密度為零處。空載時電機的物理中線與幾何中線重合。負載時由於電樞反應,物理中線將不與幾何中線重合。對於電動機,物理中線將逆著旋轉方向移動一個角度。對於發電機,物理中線將順著旋轉方向移動一個角度。

三、兩種繞組類型:

疊繞組:


1、同一磁極下的元件是串在一條支路上的,有幾個主磁極就有幾條支路,支路數等於主磁極數,每條支路上的元件數較少。

2、電刷數等於磁極數,電刷放在主磁極軸線上,元件中的感應電動勢最大。

3、總電勢等於每條支路的電動勢。

4、總電流是各支路電流的和。

5、適用於低電壓、大電流電機。

波繞組:

1、同一磁極下的元件是一個支路,所以只有兩個支路,每條支路上的元件較多。

2、電刷數和極數相同,電刷放到磁極軸線上(感應電動勢最大)。

3、總電勢等於每條支路的電勢。

4、總電流等於兩條支路電流的和。

5、適用於高電壓、小電流電機。

四、在電樞反應中,交軸電樞反應(橫軸電樞反應)使氣隙磁場發生畸變和去磁。直軸電樞反應(縱軸電樞反應)只有電刷不在幾何中線上時才有,對於電動機來說,從幾何中線順旋轉方向移動電刷,直軸電樞反應起增磁作用,反之起去磁作用;對於發電機來說,從幾何中線順旋轉方向移動電刷,直軸電樞反應起去磁作用,反之起增磁作用。


五、磁通密度:因為磁感應強度B等於單位面積中通過的磁通量,所以B也叫磁通密度。

六、根據公式n=(U-IaRa)/(CEΦ),電樞電流增加對轉速有兩方面的影響:

1)電樞電流增加引起電樞電阻壓降增加,使轉速有下降的趨勢。

2)由於磁飽和的影響,電樞電流增加引起電樞反應的去磁作用增大,氣隙磁通Φ減小,使轉速有上升的趨勢。通常電樞電阻壓降的影響是主要的,所以轉速隨電樞電流的增大而稍有下降。當輸出功率增加時,電樞電流也增加。

七、串勵直流電動機在負載很小時,勵磁電流很小,電機轉速極高,有可能使轉子受到機械性破壞,因此串勵直流電動機不允許空載啟動,也不允許空載和輕載運行,通常規定串勵直流電動機的負載不小於額定負載的四分之一。

八、串勵直流發電機和差復勵直流電機的特性不好,一般不被使用。

九、復勵電動機的特性接近於並勵電動機時,與普通並勵電動機相比,有較大的啟動轉矩和轉速變化率。復勵電動機的特性接近於串勵電動機時,不會在空載和輕載是出現危險地高轉速。

十、並勵直流發電機能夠自勵的條件是,勵磁迴路要有剩磁並且接線正確,同時勵磁迴路的電阻不能太大。

十一、設置換向極的規律:換向極繞組與電樞繞組串聯;在電動機中,換向極極性與旋轉方向下一個主磁極極性相反;在發電機中,換向極與旋轉方向下一個主磁極極性相同。


十二、在小型電機中採用移動電刷的方法改善換向,將電刷順發、逆動移動一定角度。

十三、直流電機換向火花等級:直流電機共分為5個等級,1、1.25、1.5、2、3,在額定負載下火花等級不能超過1.5。最大工作過載時,不能超過2級,因此1、1.25、1.5級均為無害火花。

十四、換向火花產生的原因:

1、元件中的自感電動勢。

2、元件間的互感電動勢。

3、旋轉電動勢。其中旋轉電動勢可以消除,自感和互感只能抵消和減弱,不能消除。

十五、消除火花的方法:

1、增大電刷的接觸電阻。

2、加裝換向極。

3、移動電刷。

4、加裝補償繞組。

未來還將陸續更新更多的常用概念,希望有需要的網友能夠關注,也歡迎網友在評論區進行探討。

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