直流电机的换向PPT学习教案

1、会计学1 直流电机的换向直流电机的换向 2、换向过程、换向过程 元件 1从电刷A 右边转到左边， 电流方向改变。 1 1 N S A 1 1 S N A 第1页/共17页 2、换向过、换向过 程程 （假设电刷宽度等于换向片宽度） 1 2 vk ia 2ia 换向开始 t=0 1 2 vk ia i1 i2 2ia 正在换向 t=(0Tk) 2ia ia 1 2 vk 2ia 换向结束 t=Tk 第2页/共17页 3、直线换向、直线换向 如果换向元件中电势为零， 则在被电刷短路的闭 合回路中不会有环流。 i Tk i +ia -ia t 0 理想换向（直线换向） 即换向元件中感应电动势 为零。

2、换向周期TK：即一元件被电刷短路开始到短路完毕 所经历的时间。 换向元件中的电流由电刷与相邻两换向片的接触 面积决定。变化曲线是一条直线，称为直线换向。 第3页/共17页 4、换向元件中的感应电势、换向元件中的感应电势 （1）电抗电势er 换向元件中由于换向电流的变化所引起的自 感电势和互感电势之和，称为电抗电势。 dt di Le rr Lr：换向元件的电抗系数，包括自感和互感 er的平均值： k a rrr T i L t i Le 2 设电刷宽度bs等于换向片宽度bk，换向片数为K， nKnD KD v b v b T k k k k k s k 60 60/ / 则： 第4页/共17页

3、 电抗电势的特点：电抗电势的特点： nI T i e a k a r 电机负载越重或转速越高， 电抗电势越大。 电抗电势的方向阻止换向电流的变化，因此 er的方向必与换向前的元件电流ia的方向一致。 4、换向元件中的感应电势 第5页/共17页 换向元件所处的几何中线处， 主磁场几乎为零； 电枢反应磁势所产生的磁通 a正好穿过换向元件。 电枢旋转时，换向元件切割 a 所生电势ea称为旋转电势。 a ea N S n er （2）旋转电势 4、换向元件中的感应电势 第6页/共17页 旋转电势旋转电势 的特点：的特点： 设换向元件匝数为Wk，电枢反应磁势在换 向元件处所生的磁密为Ba， 则ea的平均

4、值： akaa vlWBe 2 ，负载越重或者转速越高， 旋转电 势也越大。 nIe aa 根据右手定则，ea 的方向总是与换向前元件中 的电流方向相同，ea与 er方向一致，也是阻碍换 向的。 4、换向元件中的感应电势 第7页/共17页 5、电刷下产生火花的原因、电刷下产生火花的原因 换向元件中存在两个方向相同的电势er和ea，合 成电势： 0 ra eee 合成电势在换向元件闭合回路中产生的环流： R ee R e i ra k 由闭合转为断开时，由 ik 建立的电磁能量以火花的 形式释放出来。 t i i k 第8页/共17页 电 枢换向器 N S 电枢绕组与 换向片焊接 电 枢 绕 组

5、 电动机工作原理演示 第9页/共17页 6、改善换向的方法、改善换向的方法 由于附加换向电流ik的存在，引起电磁性换向 火花。所以，消除换向火花的措施有： 1、增大Rb ：选用合适的电刷，改善环境促使氧化 膜的形成。 2、减小e ：安装换向磁极、移刷等。 其中最有效的办法是安装换向极。 第10页/共17页 6、改善换向的方法、改善换向的方法 安装换向极： 抵消电枢反应磁势，使ea 0 换向极磁势 建立Bk，产生ek，使 0 kr eee 第11页/共17页 7、换向极极性的确定：、换向极极性的确定： + - - - - - - - + + + + + n Nk Sk 电动机 发电机 X . .

6、 X er ek er ek 对发电机对电动机 N S 第12页/共17页 8、安装换向极的要求、安装换向极的要求 换向极应装在几何中性线上; 换向极的极性使产生的Bk方向与电枢反应 磁势的方向一致。 换向极绕组必须与电枢绕组串联，使在任何 时候，ek- er。 第13页/共17页 9、加换向极后的结构图、加换向极后的结构图 第14页/共17页 10、环火及其防止措施、环火及其防止措施 电位差火花与换向火花连成一片，构成环火。 防止环火的措施：在主磁极的极靴装补偿绕组， 并与电枢绕组串联，产生的磁势方向与电枢反应 磁势相反。 电枢反应使气隙磁场发生畸变， 使处于 处 的元件的感应电势增大。当片间电压Uk 超过一定 值时，换向