电机电磁转矩.ppt

电机电磁转矩电机电磁转矩发电机发电机右手定则判定电流方向右手定则判定电流方向左手定则判定转矩方向左手定则判定转矩方向 电动机电动机左手定则判定左手定则判定T方向方向右手定则判定感应电动势右手定则判定感应电动势 方向方向电动机和发电机都有电磁转矩电动机和发电机都有电磁转矩T与与n方向相反，方向相反，E与与Ia方向相同方向相同 吸收输入机械功率，输出电功率。吸收输入机械功率，输出电功率。空载阻转矩 NS S n TT0T 1电磁转矩原动机T与与n方向相同方向相同输出机械功率输出机械功率S N n T 2 TT0负载3.电枢电势的性质电枢电势的性质直流发电机的工作原理图直流电动机的工作原理图直流发电机：电源电势(与电枢电流同方向)直流电动机：反电势(与电枢电流反方向)3.电磁转矩的性质电磁转矩的性质直流发电机的工作原理图直流电动机的工作原理图发电机制动转矩(与转速方向相反)电动机驱动转矩(与转速方向相同)直流直流电机电机的基本工作原理的基本工作原理电磁力定律：电磁力定律：垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。力的方向用力的方向用左手左手定则确定：定则确定：若与磁力线垂直的导体通过电流，导体受的力为：若与磁力线垂直的导体通过电流，导体受的力为：F=BF=BL LI IF F：力，：力，N BN B：磁感应强度：磁感应强度,Wb/m,Wb/m2 2或或T(T(特斯拉特斯拉)L:L:导体的有效长度，导体的有效长度，m Im I：导体中的电流，：导体中的电流，A A若导体与磁力线发生相对运动，导体中感应的电势为：若导体与磁力线发生相对运动，导体中感应的电势为：E=BE=BL LV VE E：感应电势，：感应电势，V BV B：磁感应强度：磁感应强度,Wb/m,Wb/m2 2或或T(T(特斯拉特斯拉)L:L:导体的有效长度，导体的有效长度，m Vm V：导体的运动速度，：导体的运动速度，m/sm/s感应电动势的方向用感应电动势的方向用右手右手定则确定：定则确定：直流直流电机电机的基本工作原理的基本工作原理(2)(2)电磁感应定律：电磁感应定律：若导体切割磁力线，导体中会产生感应电动势。若导体切割磁力线，导体中会产生感应电动势。直流电机基本工作原理直流电机基本工作原理AB直流电机物理模型直流电机物理模型 直流电机的物理模型直流电机的物理模型如图所示。如图所示。线圈在磁场中旋转，线圈在磁场中旋转，线圈的两条边分别与两个线圈的两条边分别与两个彼此绝缘而且与线圈同轴彼此绝缘而且与线圈同轴旋转的铜片旋转的铜片连接，铜片上连接，铜片上又各压着一个又各压着一个固定不动的固定不动的电刷电刷。电刷电刷换换向向片片发电机发电机右手定则判定电流方向右手定则判定电流方向左手定则判定转矩方向左手定则判定转矩方向 电动机电动机左手定则判定左手定则判定T方向方向右手定则判定感应电动势右手定则判定感应电动势 方向方向电动机和发电机都有电磁转矩。电动机和发电机都有电磁转矩。T与与n方向相反，方向相反，E与与Ia方向相同方向相同 吸收输入机械功率，输出电功率。吸收输入机械功率，输出电功率。空载阻转矩 NS S n TT0T 1电磁转矩原动机T与与n方向相同方向相同输出机械功率输出机械功率S N n T 2 TT0负载2.线圈逆时针旋转线圈逆时针旋转电源正接换向片电源正接换向片B，电源负接换向片，电源负接换向片A电流电流：由：由B流进，由流进，由A流出；流出；电磁转矩电磁转矩：方向逆时针；：方向逆时针；线圈感应电动势线圈感应电动势：B为高电位，为高电位，A为低电位。为低电位。AB结论结论：线圈内部电流：线圈内部电流 Ia交变交变，感应电动势感应电动势 Ea交变交变，且与电，且与电流方向相反，电磁转矩流方向相反，电磁转矩T方向方向不变不变。直流电动机原理直流电动机原理IaEaT1.电源正接换向片电源正接换向片A，电源负接换向片，电源负接换向片B电流电流：由：由A流进，由流进，由B流出；流出；电磁转矩电磁转矩：方向逆时针；：方向逆时针；线圈感应电动势线圈感应电动势：A为高电位，为高电位，B为低电位。为低电位。直流发电机原理直流发电机原理IaEaT1T1.原动机提供机械转矩原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片，带动线圈逆时针旋转，当换向片A接电刷接电刷A，换向片，换向片B接电刷接电刷B时时线圈感应电动势线圈感应电动势：A为高电位，为高电位，B为低电位；为低电位；电流电流：由：由A流出，由流出，由B流入；流入；电磁转矩电磁转矩：方向顺时针；：方向顺时针；2.原动机提供机械转矩原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片，带动线圈逆时针旋转，当换向片A接电刷接电刷B，换向片，换向片B接电刷接电刷A时时线圈感应电动势线圈感应电动势：B为高电位，为高电位，A为低电位；为低电位；电流电流：由：由B流出，由流出，由A流入；流入；电磁转矩电磁转矩：方向顺时针；：方向顺时针；BA结论结论：线圈内部电流：线圈内部电流 I 交变交变，感应电动势感应电动势 Ea交变交变，但，但电刷电刷电动势方向不变电动势方向不变，电磁转矩，电磁转矩T方向与方向与T1相反相反。直流直流发电机发电机的基本工作原理的基本工作原理 电机可逆原理：电机可逆原理：从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是其可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是其输入输出的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的输入输出的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的电枢，将机械能从电机轴上输入，而电刷上不加直流电电枢，将机械能从电机轴上输入，而电刷上不加直流电压，则从电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可压，则从电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机；如输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机；如在电刷上加直流电压，将电能输入电枢，则从电机轴上在电刷上加直流电压，将电能输入电枢，则从电机轴上输出机械能，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成输出机械能，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机。这种同一台电机，既能作发电机又能作电动为电动机。这种同一台电机，既能作发电机又能作电动机运行的原理，在电机学理论中称为电机的机运行的原理，在电机学理论中称为电机的可逆原理可逆原理。