文档介绍：第二章直流电机
为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,电机能不能发出直流电流?
换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向”成直流电,如果没有换向器,电机不能发出直流电。
试判断下列情况下,电刷两端电压性质
(1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转;
(2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。
(1)交流∵电刷与电枢间相对静止,∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。
(2)直流电刷与磁极相对静止,∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压,而电枢不动,磁场方向不变∴是直流。
在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压,那么换向器有什么呢?
直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电,以使电枢无论旋转到N极下,还是S极下,都能产生同一方向的电磁转矩
直流电机结构的主要部件有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些部件的功能是什么?
有7个主磁极换向极, 机座电刷电枢铁心,电枢绕组,换向器见备课笔记
从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈多愈好?
一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小,线圈愈多,脉动愈小,但线圈也不能太多,因为电枢铁心表面不能开太多的槽,∴线圈太多,无处嵌放。
何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?
主磁通: 从主极铁心经气隙,电枢,再经过相邻主极下的气隙和主极铁心,最后经定子绕组磁轭闭合,同时交链励磁绕组和电枢绕组,在电枢中感应电动势,实现机电能量转换。
漏磁通: 有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合,不参与机电能量转换,与饱和系数有关。
什么是直流电机的磁化曲线?为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近?
磁化曲线: -主磁通,励磁磁动势
设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即同样的磁势产生较小的磁通,如交于“膝点”,则磁路饱和,浪费磁势,即使有较大的,若磁通基本不变了,而我的需要是(根据E和公式)选在膝点附近好处:①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。
电机额定点选在不饱和段有两个缺点:①材料利用不充分②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。
选在饱和点有三个缺点:①励磁功率大增②磁场调节困难③电枢反应敏感
为什么直流电机的电枢绕组必须是闭合绕组?
直流电机电枢绕组是闭合的,为了换向的需要,如果不闭合,换向器旋转,电刷不动,无法保证正常换向。
何谓电枢上的几何中性线?何谓换向器上的几何中性线?换向器上的几何中性线由什么决定?它在实际电机中的位置在何处?
①电枢上几何中性线:相临两点极间的中性线
②换向器上几何中性线:电动势为零的元件所接两换向片间的中心线
③由元件结构决定,不对称元件:与电枢上的几何中性线重合。对称元件:与极轴轴线重合。
④实际电机中。
单叠绕组与单波绕组在绕法上、节距上、并联支路数上的主要区别是什么?
绕法上: 单叠:任意两个串联元件都是后一个叠在前一个上面
单波:相临两串联元件对应边的距离约为形成波浪型
节距上:
(单叠)
并联支路数 2a=2p(单叠) 2a=z(单波)
直流发电机的感应电动势与哪些因素有关?若一台直流发电机的额定空载电动势是230V,试问在下列情况下电动势的变化如何?
(1)磁通减少10%;
(2)励磁电流减少10%;
(3)磁通不变,速度增加20%;
(4)磁通减少10%,同时速度增加20%。
直发:
(1)减少10%,则
即∴
(2)励磁电流减少10%,如果饱和,则不变,E也不变,如没有饱和,则也减少10%,=207(V)
∴207<E<230V
(3) ∴
(4)
一台4极单叠绕组的直流电机,问:
(1)如果取出相邻的两组电刷,只用剩下的另外两组电刷是否可以?对电机的性能有何影响?端电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载(用额定功率的百分比表示)?
(2)如有一元件断线,电刷间的电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载?
(3)若只用相对的两组电刷是否能够运行?
(4)若有一极失磁,将会产生什么后果?
(1)取出相临的两组电刷,电机能够工作,此时,电枢感应电动势不受影响,但电机容量会减小;设原来每条支路电流为I,4条支路总电流为4I,现在两条支路并联,一条支路电阻为另一条支路的3倍,因此两条并联总电流为I+I=I,现在电流与原来电流之比为
I:4I=,因