【电机学整理 2——直流电机01】

作者&投稿:薄信 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 电机,这个神奇的转换装置,如同一个隐形的魔术师,巧妙地将电能和机械能相互转化。在深入研究中,我们关注两点核心:电机本体设计,它塑造了电磁场的微妙韵律;以及驱动控制,通过精细的策略操控输入,实现精准输出。首先,我们通过简化模型,剖析电机的运行特性,进而探索控制技术的奥秘。直流电机,作为电能与机械能转换的典范,其工作原理令人惊叹:定子磁极如诗如画般生成磁场,转子则像一个敏感的感应器,或是发电机捕捉电能,或是电动机驱动旋转,展现出卓越的可逆性能。

电机的构造,就像交响乐团的乐器,定子是磁极和换向极的舞台,电刷如指挥棒引导电流的流淌;转子则是电枢和绕组的合奏者,换向器则是它们音乐的桥梁。电枢绕组,作为能量转换的焦点,叠绕、波绕和混合绕组各具特色,每一道线圈都通过换向片巧妙地连接,影响着电机的性能表现。

磁极间距的微妙调整,通常取非整数倍,极对数的设定决定了电机的特性。分析绕组时,我们从三维世界回归到二维平面,叠绕和波绕的区别在于节距的巧妙设计,从第一节距的分数形式,到第二节距和合成节距,再到换向器节距,每一步都关乎效率与铜耗的平衡。励磁方式,他励与自励,如同两种不同的指挥方式,影响着电机的电压和运行特性。

从空载到负载,电机的磁场表现出丰富的变化:空载时,主磁极的磁场如礼帽般清晰,而负载状态下,电枢磁动势与主磁极交织,形成独特的阶梯形磁密。电枢磁动势的偏移,带来直轴成分的微妙变化,既是去磁,又是增磁,共同塑造了合成磁场,这是实际运行的舞台。

电机的基本方程式,包含了电压、电磁转矩和电磁功率的数学语言,其中电流和转速是关键变量。电磁功率,是感应电动势与电枢电流的交响,而励磁电流则是调色板上的一抹重要色彩。电机的运行特性,如空载特性、外特性与效率特性,就像一幅幅美丽的画卷,由不同的励磁方式绘就。

在直流电动机的运行中,空载和负载状态下展现出截然不同的风采:空载时,定子励磁,电枢电流微弱;负载时,电动势与发电机相反,电刷偏移表现出独特的反向特性。电动机基本方程式,与发电机虽有相似之处,但更强调电磁功率和耦合场的相互作用。

启动过程中的挑战与解决方案,如限制启动电枢电压以平衡电流与转矩,是电机设计者必须考虑的经济与可靠性的平衡。通过直接启动、串变阻器启动或降压启动,巧妙地解决启动矛盾,确保电机在短短的时间内达到所需的启动性能。

制动方式则如同音乐的收尾,能耗制动如优雅的慢板,反接制动则像激昂的急奏,而回馈制动则像电力机车在下坡时的和谐旋律。每个制动方式都有其独特的策略和影响,共同保证电机在运行中的安全和效率。

深入理解电机,就像探索一个充满奥秘的世界,每一个细节都关乎性能的提升和效率的优化。《电机学(第二版)》陈世元主编的著作,为我们提供了宝贵的指引。通过电机学的学习,我们不仅可以解锁电能与机械能的转换之谜,更能掌握驱动控制的精湛技艺。


闵行区13320011474: 电机学 直流电机的转子绕组的电流频率是 -
旗星癃清: 转子电流频率是0 正比,反比,约等于正比; 励磁电抗 -1.0.0-1 增大 增大,减小 短路,接地 电阻和电感 标幺值 相位,频率,电压等级 反转 B A C C D C B 仅供参考,朋友,把分给我吧!!!

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闵行区13320011474: 直流电机和步进电机的区别,具体在功率和负载效率上面的区别 -
旗星癃清: 步进电机与直流电机在电机学里完全就属于不同类型的电机,直流电机只要加上合适的电压就会转,而且转得圈数难以精确控制;而步进电机则按照节拍工作,可以旋转极小的角度(比如0.1度) 控制方式两者有差别,步进电机的控制类似于数字电路,需要有节拍(类似于数码管显示,单片机循环并行输出某些值,按一定节拍驱动.),常用的小型步进电机可以使用ULN2003驱动,而直流电机的工作电流要大很多,一般小型直流电机用L298N这类的专用驱动芯片驱动,控制的时候一般采用单片机输出PWM波控制. 直流电机一般比步进电机扭矩大,负载大,但步进电机精确度高,一般应用于机械加工的数字程序控制机床中.

闵行区13320011474: 直流电机的调速方案一般有哪几种? -
旗星癃清: 1.改变电枢电压调速也叫降压调速2.改变电枢回路电阻调速也叫串电阻调速3.改变励磁磁通调速也叫弱磁调速 随便找本电机学看看,上边都有.

闵行区13320011474: 电机学是什么,它的主要内容? -
旗星癃清: 电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课,课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显,它涉及的基础理论和知识面较广,牵涉电、磁、热、机械等综合知识. 本课程为电气工程及其自动化专业的技术基础课,也是一...

闵行区13320011474: 直流电机的启动和控制与三相交流电机有何不同? -
旗星癃清: 直流电机 靠脉冲信号控制转动速度 工作电流为直流 三相交流电机 启动靠连接方式的改变.启动时是三角形接线 启动后是y型接线 工作电流为三相交流电 转速是固定的,由磁极对数决定.

闵行区13320011474: 直流电机的思考题1、为什么直流电机主磁极一般只要用3mm厚的低碳钢板叠压而成,而电枢铁芯必须要用0.35mm的硅钢片叠压而成?2、为什么直流电机的... -
旗星癃清:[答案] 问题一电机电枢铁芯的绕线中的电流方向会周期性的变换,所以,用0.35的硅钢片一是为了避免涡流,二是保证良好的磁通性.而主磁极的话,我估计只要厚度适宜,易磁化的材料就满足要求问题二为了保证电机内的电磁场的密封性....

闵行区13320011474: 电机学是什么,它的主要内容?
旗星癃清: 电机学主要是介绍各种交流电机直流电机原理,结构,性质,应用的一门电气工程专业基础课程

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