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直流电动机带电流的原理(直流电动机的基本原理

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-05 01:06   点击:178  编辑:admin   手机版

1. 直流电动机的基本原理

直流电机可逆运行原理: 1、一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理。

2、当原动机驱动电枢绕组在主磁极N、S之间旋转时,电枢绕组上感生出电动势,经电刷、换向器装置整流为直流后,引向外部负载(或电网),对外供电,此时电机作直流发电机运行。3、如用外部直流电源,经电刷换向器装置将直流电流引向电枢绕组,则此电流与主磁极N.S.产生的磁场互相作用,产生转矩,驱动转子与连接于其上的机械负载工作,此时电机作直流电动机运行。

2. 直流电动机的基本原理图

三相直流电机结构比交流电机结构相对简单很多,而且三相交流电机电枢绕组是在定子上的,这与直流电机在转子上门不一样了。

当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

1.异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。

2.但异步电动机的定子主磁通却并不是静止的,而是以一定的转速旋转着的。

3.产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此,转子转速必须低于定子磁场的转速(即为“异步”)。

3. 直流电动机基本原理小论文

直流电机是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的。既电工基础中的左手定则。电动机的转子上绕有线圈,通入电流,定子作为磁场线圈也通入电流,产生定子磁场,通电流的转子线圈在定子磁场中,就会产生电动力,推动转子旋转。转子电流是通过整流子上的碳刷连接到直流电源的。

直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。

当直流电源通过电刷向电枢绕组供电时,电枢表面的N极下导体可以流过相同方向的电流,根据左手定则导体将受到逆时针方向的力矩作用;电枢表面S极下部分导体也流过相同方向的电流,同样根据左手定则导体也将受到逆时针方向的力矩作用。

这样,整个电枢绕组即转子将按逆时针旋转,输入的直流电能就转换成转子轴上输出的机械能。由定子和转子组成,定子:基座,主磁极,换向极,电刷装置等;转子(电枢):电枢铁心,电枢绕组,换向器,转轴和风扇等。

4. 直流电动机的基本原理是

: 他励式电机的主磁极是由单独设置的励磁绕组产生,其励磁电流由另设直流电源供电。这类电机又分三种情况:

一是电枢绕组单一

二是电枢绕组与换相磁极绕组串联: 三是电枢绕组与换相磁极绕组、补偿绕组串联。 他励式直流电机由于主磁极是单独的励磁绕组产生,故磁感应强度可由励磁电流大小、方向进行控制。因此这类电机功率可以做得相对较大,且可以在一定范围内改变。另外,它的转速可以通过改变励磁绕组、电枢绕组电流的大小进行调节。旋转方向可以通过改变励磁绕组、电枢绕组的电流方向进行控制。因为电机的励磁线圈和电枢绕组是分开的,励磁电流另外提供,与主电路无关,这种电机原理跟永磁直流电机类似,机械特性为n=u/K-i*r/k(n转速,k常数,跟电机磁场结构本身有关,u电压,i电流,r电枢电阻)。 优点: 他励式电机的最大优点是有很好的硬机械特性,即由空载到满载其转速下降仅为额定转速的5%,10%。因此,它常作发动机的启动电机。 弱点: 磁绕组不能断路,即不能失磁。否则励磁电流为零,主磁极只有微弱剩磁,此时电枢绕组的反电动势很小,通过电枢绕组的电流将会很大,以致超过安全限度,从而将电枢绕组烧毁。为防万一,这类电机应安装失磁保护装置。它能有效消除气隙磁场畸变和改善换向。

5. 直流电动机基本原理结构图

通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。它是将电能转变为机械能的一种机器。

  电动机使用了电流的磁效应原理,电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机。

6. 直流电动机的原理是什么

  AC电机意思是指交流电机,AC是AlternatingCurrent的缩写,意思是交流电。  DC电机意思是指直流电机,DC是DirectCurrent的缩写,意思是交流电。  扩展  直流电机使用直流电做为电源。而交流电机是使用交流电做为电源。  从结构上说,直流电机的原理相对简单,但结构复杂,不便于维护。而交流电机原理复杂但结构相对简单,而且比直流电机便于维护。  直流电机是通过电刷和换向器把电流引入转子电枢中,从而使转子在定子磁场中受力而产生旋转。交流电机(以常用的交流异步电动机为例)是把交流电通入定子绕组,从而在定转子气隙中产生旋转磁场,旋转磁场在转子绕组中产生感应电流,进而使转子在定子磁场中受力产生旋转。  直流电机调速简单,但使用场合有限。交流电机调速相对复杂,但由于使用交流电源而应用广泛。

7. 直流电动机的基本原理是什么

直流电动机的工作原理是:通电导线在磁场中受力的作用.其所受力的方向与两个因素有关:其一是线圈中电流的方向,其二是磁场的方向. 故该题答案为:线圈中的电流方向;磁场方向.

8. 直流电动机的基本原理教案

946 专业综合大纲

一、传感器

1、传感器的静动态特性、常用传感器的基本工作原理与测量电路。

2、常用非电量(常用工业量)检测的基本原理。

参考书目:

(1)郁有文等编著.《传感器原理及工程应用》(第三版).西安电子科技大学出版社.

(2)徐科军等编著.《传感器与检测技术》.电子工业出版社.

(3)陈明.《传感器原理与检测技术》.西北工业大学出版社.

二、嵌入式

1、嵌入式处理器的结构及总线

2、处理器工作模式

3、特殊寄存器的作用

4、寻址的概念

5、ARM指令解读(基本格式)

6、中断结构与中断流程

1)掌握中断源、中断屏蔽、中断优先级和中段嵌套的基本概念

2)中断的设置过程以及中断的响应流程

7、嵌入式系统接口技术

1)通用数字I/O模块设置以及应用

a)数字端口作为输出LED点亮

b)数字端口作为输入:键盘扫描

2)事件管理器的配置及应用

a)通用定时器模块的计数方式,中断方式

b)通用定时器比较操作

3)UART数据通信

a)数据帧格式

b)波特率设置

c)发送/接收设置

4)A/D转换工作原理

a)掌握A/D转换工作原理

b)掌握ADC分组、操作模式的基本概念

参考书目:

(1)陈启军主编.《嵌入式系统及其应用(第三版)》.同济大学出版社.2008

(2)周立功.《ARM嵌入式系统基础教程(第2版)》.北京:北京航空航天大学出版社,2008

三、信号处理

1、掌握Z变换的正变换和逆变换定义,主要的Z变换的定理和性质。

2、IIR和FIR滤波器设计,模拟滤波器设计以及模拟滤波器的数字化。

参考书目:

高西全,丁玉美.《数字信号处理》,西安电子科技大学出版社。

四、模式识别与估计理论

1、贝叶斯决策理论、参数估计与非参数估计、判别函数与分类器设计、特征的选择与提取、聚类分析。

2、最小二乘估计法的问题描述、优化指标和计算公式。

3、Kalman滤波器的问题描述、优化指标和正交原理。

参考书目:

(1)潘泉,程咏梅,梁彦,杨峰,王小旭.《多源信息融合理论及应用》第二章“估计理论”.清华大学出版社.2012.

(2)梁彦,潘泉,杨峰,张磊.《复杂系统的现代估计理论与应用》第二章“概率统计及随机过程基础知识”.科学出版社.2009.

(3)张学工编著.《模式识别》.清华大学出版社.2010.

(4)汪增福编著.《模式识别》.中国科学技术大学出版社.2010.

五、自动控制

1、掌握线性系统的时域分析与校正方法,并能熟练应用其判断、分析和计算线性系统的稳定性、动态性能和稳态误差;掌握反馈校正和复合校正的作用,并能应用这些方法来提高和改善系统的性能。

2、掌握线性系统频率特性的有关概念,能够熟练地绘制系统的开环对数频率特性;掌握稳定裕度的意义和计算方法;理解三频段的概念,了解频率域串联校正的方法和步骤。

3、掌握控制系统的状态空间描述,能够求解状态方程。

4.掌握线性系统的可控性与可观测性;能够用李雅普诺夫稳定性理论分析控制系统的稳定性。

参考书目:

(1)卢京潮主编.《自动控制原理》.西北工业大学出版社.

(2)刘慧英主编.《自动控制原理》.考研教案.西北工业大学出版社.

(3)刘慧英主编.《自动控制原理》.导教·导学·导考.西北工业大学出版社.

六、电机学

1、电机学知识。主要包括直流电机、变压器、异步电机和同步电机的结构、原理、特点、特性及分析等。

2、电机调速与拖动。包括电机的起动、调速与制动方式,闭环控制方法,交直流电机现代控制方法与驱动技术。

参考书目:

(1)刘景林主编.《电机及拖动基础》.化学工业出版社.2011.

(2)阮毅、陈伯时主编.《电力拖动自动控制系统》.机械工业出版社.2010.

七、电力电子

电力电子技术。包括电力电子器件功能、特性,功率变换器基本拓扑、DC-DC变换技术、整流与逆变技术及其应用。

参考书目:

(1)王兆安,刘进军.《电力电子技术》.北京:机械工业出版社.2015.

八、电力系统

航空航天器供电系统:飞机供电体制及供电特性分析、飞机直流起动/发电原理、自动配电系统原理与结构。

参考书目:

(1)张晓斌主编.《电气测试原理与方法》.西北工业大学出版社.2007.

(2)沈颂华主编.《航空航天器供电系统》.北京航空航天大学出版社.2007.

九、系统工程

1、系统工程的基本工作过程。

2、系统分析原理。

3、系统模型与模型化。

4、系统动力学结构模型化原理。

5、系统的评价方法。

6、决策分析方法。

参考书目:

汪应洛.《系统工程》.机械工业出版社.2011.

十、飞行控制

1、飞行控制系统基本结构与原理。

2、飞行动力学基本知识,包括气动力、气动力矩的影响因素及计算。

3、飞行器坐标系及运动参数、纵向和横侧向运动方程。

4、飞机操稳特性分析,包括飞机纵向静稳定性、滚转静稳定性、偏航静稳定、速度静稳定性及其影响因素。

5、飞行控制系统设计问题,包括增稳系统、姿态稳定系统、高度控制系统的控制律设计;协调转弯控制的基本原理。

6、飞行控制系统常用传感器及其工作原理:包括高度、速度、姿态、位置传感器的工作原理。

7、常用飞机飞行品质,包括CAP、C*准则等。

参考书目:

吴森堂,费玉华.《飞行控制系统》.北京航空航天大学出版社.2009.

肖业伦著.《航空航天器运动的建模—飞行动力学的理论基础》.北京航空航天大学出版社.2003.

十一、交通学

1、“交通工程学”应掌握:交通特性,交通调查,道路交通流理论,道路通行能力、交通安全、城市道路交通管理、停车场的规划与设计和道路交通与环境保护等方面基本理论和方法。

2、“交通规划原理”应掌握:交通与土地利用、交通网络布局规划与设计、交通的发生与吸引、交通的分布、交通方式划分、交通流分配、交通需求量预测模型等内容。

参考书目:

(1)王炜.《交通工程学》.东南大学出版社.2011.

(2)邵春福.《交通规划原理》.中国铁道出版社.2004.

十二、机器人

1、机器人的正运动学:正运动学定义、其次变换矩阵、D-H法则、正运动学建模;

2、机器人的逆运动学:逆运动学定义、逆运动学建模与求解;

3、智能机器人控制方法。

参考书目:

(1)《机器人学导论》,(美)John J.Caig著,机械工业出版社;

(2)《计算机控制系统》第2版,康波,李云霞编著,电子工业出版社,2015。

十三、python和Matlab

1、python语言的基本语法元素、语言类型、编译方式和编码规范;

2、模块和包的概念以及用法;

3、数据类型和数据结构(元组、字典、列表);

4、函数的定义与抽象;

5、文件的操作(文件打开、读写和关闭)。

6、Matlab矩阵创建,访问,以及行,列增加与删除;

7、Matlab控制流,包括条件控制、循环控制;

8、Matlab简单数值统计,包括均值、协方差、最大值、最小值等;

9、Matlab二维曲线绘制包括线图、直方图,以及饼图。

参考书目:

(1)《Python基础教程》, (挪) Magnus Lie Hetland著,人民邮电出版社,2014。

(2)《Python语言程序设计基础》,嵩天、礼欣、黄天羽著,高等教育出版社,2017。

(3)《Matlab教程》(R2018a),张志涌, 杨祖樱编著,北京航空航天大学出版社,2019。

(4)《精通MATLAB R2011a》,张志涌,北京航空航天大学出版社,2011。

十四、人工智能

1、人工智能的基本概念和发展史;

2、知识的表示与推理;

3、机器学习理论:监督学习,无监督学习,弱监督学习,半监督学习;

4、人工神经网络及其应用:卷积神经网络,循环神经网络,生成对抗网络。

参考书目:

(1)《人工智能导论》第4版,王万良著,高等教育出版社,2017。

(2)《人工智能导论》,李德毅著,中国科学技术出版社,2018。

9. 直流电动机的基本原理是有电流的导体

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永磁直流电机按照有无电刷可分为永磁无刷直流电机和永磁有刷直流电机。永磁直流电机是用永磁体建立磁场的一种直流电机。永磁直流电机广泛应用于各种便携式的电子设备或器具中,如录音机、VCD机、电唱机、电动按摩器及各种玩具,也广泛应用于汽车、摩托车、干手器、电动自行车、蓄电池车、船舶、航空、机械等行业,在一些高精尖产品中也有广泛应用,如录像机、复印机、照相机、手机、精密机床、银行点钞机、捆钞机等。

有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷,转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组,产生电枢电流,电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩,使电机旋转带动负载。由于电刷和换向器的存在,有刷电机的结构复杂,可靠性差,故障多,维护工作量大,寿命短,换向火花易产生电磁干扰。

向左转|向右转

有刷直流电机的工作原理图如图所示。在有刷直流电机的固定部分有磁铁,这里称作主磁极;固定部分还有电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。

图所示的两极有刷直流电机的固定部分(定子)上装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S,在旋转部分(转子)上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁芯上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈,线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上,此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘,由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上,换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2,当电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

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