电机电磁转矩

电机电磁转矩第1页，共13页，2023年，2月20日，星期二发电机①右手定则判定电流方向②左手定则判定转矩方向

电动机①左手定则判定T方向②右手定则判定感应电动势方向电动机和发电机都有电磁转矩T与n方向相反，E与Ia方向相同吸收输入机械功率，输出电功率。

空载阻转矩

NS

n·○TT0T1电磁转矩原动机T与n方向相同输出机械功率S□×N

n·○T2·○TT0负载第2页，共13页，2023年，2月20日，星期二3.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)

第3页，共13页，2023年，2月20日，星期二3.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)

第4页，共13页，2023年，2月20日，星期二直流电机的基本工作原理电磁力定律：垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。力的方向用左手定则确定：

若与磁力线垂直的导体通过电流，导体受的力为：F=B·L·IF：力，NB：磁感应强度,Wb/m2或T(特斯拉)L:导体的有效长度，mI：导体中的电流，A第5页，共13页，2023年，2月20日，星期二若导体与磁力线发生相对运动，导体中感应的电势为：E=B·L·VE：感应电势，VB：磁感应强度,Wb/m2或T(特斯拉)L:导体的有效长度，mV：导体的运动速度，m/s感应电动势的方向用右手定则确定：

直流电机的基本工作原理(2)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。第6页，共13页，2023年，2月20日，星期二直流电机基本工作原理AB直流电机物理模型直流电机的物理模型如图所示。线圈在磁场中旋转，线圈的两条边分别与两个彼此绝缘而且与线圈同轴旋转的铜片连接，铜片上又各压着一个固定不动的电刷。电刷换向片第7页，共13页，2023年，2月20日，星期二发电机①右手定则判定电流方向②左手定则判定转矩方向

电动机①左手定则判定T方向②右手定则判定感应电动势方向电动机和发电机都有电磁转矩。T与n方向相反，E与Ia方向相同吸收输入机械功率，输出电功率。

空载阻转矩

NS

n·○TT0T1电磁转矩原动机T与n方向相同输出机械功率S□×N

n·○T2·○TT0负载第8页，共13页，2023年，2月20日，星期二2.线圈逆时针旋转——电源正接换向片B，电源负接换向片A电流：由B流进，由A流出；电磁转矩：方向逆时针；线圈感应电动势：B为高电位，A为低电位。AB结论：线圈内部电流Ia交变，感应电动势Ea交变，且与电流方向相反，电磁转矩T方向不变。第9页，共13页，2023年，2月20日，星期二直流电动机原理IaEaT1.电源正接换向片A，电源负接换向片B电流：由A流进，由B流出；电磁转矩：方向逆时针；线圈感应电动势：A为高电位，B为低电位。第10页，共13页，2023年，2月20日，星期二直流发电机原理IaEaT1T1.原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片A接电刷A’，换向片B接电刷B’时线圈感应电动势：A为高电位，B为低电位；电流：由A流出，由B流入；电磁转矩：方向顺时针；第11页，共13页，2023年，2月20日，星期二2.原动机提供机械转矩T1，带动线圈逆时针旋转，当换向片A接电刷B’，换向片B接电刷A’时线圈感应电动势：B为高电位，A为低电位；电流：由B流出，由A流入；电磁转矩：方向顺时针；BA结论：线圈内部电流I交变，感应电动势Ea交变，但电刷电动势方向不变，电磁转矩T方向与T1相反。第12页，共13页，2023年，2月20日，星期二直流发电机的基本工作原理♣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，