《有刷励磁系统介绍》课件

有刷励磁系统介绍本课程将带您深入了解有刷励磁系统的结构、原理和应用，并探讨其在电机控制中的重要性。课程目标11.了解有刷励磁系统的基本概念掌握有刷励磁系统的基本工作原理和组成部件。22.掌握励磁系统的结构和特点深入理解励磁绕组、磁路和电枢绕组的功能。33.理解整流和换向装置的原理掌握电刷、整流器和换向器在励磁系统中的作用。44.分析励磁系统的动态特性了解电压方程、等效电路和稳态运行分析。55.掌握故障诊断与维护学习常见故障的分析方法和预防性维护技巧。有刷励磁系统的基本概念定义有刷励磁系统是利用直流电流产生的磁场来控制电机转速和转矩的一种电机控制方式。应用广泛应用于各种工业设备，例如电动机、发电机和电力机车等。有刷励磁系统的组成部件励磁绕组产生磁场，控制电机转速和转矩。电枢绕组产生电磁力，驱动电机转动。整流器将交流电转换为直流电，为励磁绕组供电。换向器将直流电转换为交流电，为电枢绕组供电。电刷连接整流器和换向器，为电机提供电流。励磁绕组的基本原理励磁绕组由导线绕制而成，通电后产生磁场，磁场强度取决于电流大小和绕组匝数。励磁磁路的构造磁极安装励磁绕组，产生磁场。磁轭连接磁极，构成闭合磁路。气隙电机转子和定子之间的间隙，影响磁场强度。漏磁路的特点漏磁路是指磁力线不经过气隙，而是从磁路中泄漏出去的路径。漏磁会导致磁场强度减弱，降低电机效率。电枢绕组的基本原理电枢绕组由导线绕制在电枢铁芯上，通电后产生电磁力，驱动电机转动。电枢绕组形式及特点波绕组每极有2个导体，适合低电压和大电流应用。链绕组每极有4个导体，适合高电压和小电流应用。开端线与闭端线的作用开端线和闭端线用于连接电枢绕组的各个线圈，保证电流流经每个线圈，产生旋转磁场。整流的基本原理整流器将交流电转换为直流电，用于励磁绕组和电枢绕组的供电。整流器利用二极管的单向导电特性来实现整流。整流器的分类与特点单相整流使用单相交流电，成本低，但输出电流波形不平稳。三相整流使用三相交流电，输出电流波形平稳，效率高。电刷的作用及要求电刷用于连接整流器和换向器，为电机提供电流，并引导电流流向电枢绕组。电刷应具有良好的导电性、耐磨性、耐腐蚀性等特点。电刷与换向装置换向器由多个铜片组成，电刷滑动在铜片上，实现电流方向的改变，保证电机平稳运行。电枢反应及其补偿电枢电流在电枢绕组中流动时会产生磁场，与励磁磁场相互作用，称为电枢反应。电枢反应会导致电机磁场发生变化，影响电机性能，需要进行补偿。励磁系统的调压控制通过调节励磁电流来控制电机转速和转矩，实现调速和调压功能。励磁系统通常使用调压器来调节励磁电流。励磁系统的动态特性励磁系统在受到外部扰动时，其状态会发生变化，称为动态特性。动态特性反映了励磁系统的稳定性和响应速度。电压方程与等效电路电压方程描述了励磁系统中电压与电流之间的关系，等效电路用于简化励磁系统，方便分析和计算。稳态运行分析稳态运行分析是指在外部条件不变的情况下，分析励磁系统的工作状态，例如电机转速、电流和电压等。起动过程分析电机起动过程是指从静止状态到正常运行状态的过程。分析起动过程有助于了解电机起动时的电流和电压变化情况。调速系统的构成调速器根据转速偏差调节励磁电流。速度传感器检测电机转速。控制电路处理速度传感器信号，控制调速器。调速特性分析调速特性是指电机转速与负载之间的关系。调速特性反映了调速系统的性能，例如响应速度和稳定性。过渡过程分析过渡过程分析是指电机在受到外部扰动时，其状态从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态的过程。负载冲击响应负载冲击响应是指电机在负载突然变化时，其状态的瞬时变化情况。负载冲击响应反映了励磁系统的抗干扰能力。励磁系统的故障诊断通过分析励磁系统的工作状态，识别并排除故障，确保电机安全可靠地运行。电枢绕组绝缘问题电枢绕组的绝缘失效会导致短路或漏电，造成电机损坏。需要定期进行绝缘测试，确保绝缘性能良好。整流器的故障分析整流器故障会导致输出电压波动或失效，影响电机性能。需要及时排查整流器故障，并进行维修或更换。耐压测试与分析耐压测试用于检测励磁系统部件的绝缘性能，防止高电压导致的故障。预防性维护与检修定期进行预防性维护和检修，可以及时发现并排除潜在故障，延长励磁系统的