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网上有关“直流电动机工作原理是什么? ”话题很是火热,小编也是针对直流电动机工作原理是什么?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析 ,如果能碰巧解决你现在面临的问题 ,希望能够帮助到您。

直流电动机的工作原理是将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过。

电机内部有磁场存在,载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力f的作用f=Blia(左手定则) 。

所有导体产生的电磁力作用于转子 ,使转子以n(转/分)旋转,以使拖动机械负载。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、他励和自励三类,其中自励又分为并励 、串励和复励三种。

电机学是什么,它的主要内容?

三相异步电动机性能和特点由多个因素决定 ,包括但不限于以下几个方面:1. 电源电压和频率:三相异步电动机适用的电源电压和频率必须符合其额定参数,否则会影响电机的性能和寿命。2. 电机功率和转速:电机功率和转速是影响电机扭矩和效率的重要因素,一般来说 ,功率越大电机的扭矩越大,但效率也会降低;同时电机转速也会影响其效率和工作条件 。3. 电机结构和材料:电机的结构和材料是影响电机性能和寿命的关键因素,不同材料和结构的电机对温度 、振动、噪音等的承受能力不同 。4. 运行负载:电机在负载下的运行条件会影响其性能和寿命 ,负载过大或者负载间歇性变化会导致电机过热、损坏等问题。5. 运行环境:电机运行环境对其寿命和性能也有很大影响,如温度过高或湿度过大会导致电机绝缘损坏 、导致发生故障。

驱动电机基础知识

电机学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,也是一门承上启下的平台课,学生在学习了“高等数学”,“大学物理”,“电路 ”和“电磁场”等课程以后,通过本课程的学习,获得电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能,为下一步学习后续专业课做好准备.课程内容方面,本课程从磁路入手,以介绍机电能量转换原理为基础,深入地阐述了变压器 、直流电机、异步电机、同步电机和特种电机的原理.本课程的侧重点为电机的物理本质和分析方法,主要目的是使学生在电机原理方面打下坚实的基础.

《电机学》是电气工程及其自动化专业的一门技术基础课,其相近课程《电机与拖动基础》是自动化专业的一门技术基础课.它不仅是本专业的理论基础,且为《电机设计》 、《交流调速系统》、《电力拖动基础》、《电力工程》 、《电气工程数值计算》等后续专业课程提供分析方法,同时也是电气工程及其自动化 、电机与电器、电工理论与新技术等多个专业研究生入学考试的课程,该课程在本专业教学中占有十分重要的地位.

电机学目录

第一章 导论

1.1 概述

1.2 电机发展简史

1.3 电机中的基本电磁定律

1.4 铁磁材料特性

1.5 磁路基本定律及计算方法

1.6 电机中的机电能量转换过程

1.7 电机的发热和冷却

1.8 电机的分析研究方法

习题

第二章 直流电机

2.1 概述

2.2 直流电机的电枢绕组

2.3 直流电机的磁场

2.4 直流发电机的基本特性

2.5 直流电动机的基本特性

2.6 直流电力传动

2.7 直流电机的换向

2.8 特殊用途的直流电机

习题

第三章 变压器

3.1 变压器的分类、基本结构 、额定值

3.2 变压器的空载运行

3.3 变压器的负载运行

3.4 变压器的等效电路

3.5 变压器的参数测定

3.6 标幺值

3.7 变压器的运行特性

3.8 三相变压器的磁路、联接组、电动势波形

3.9 变压器的并联运行

3.10 三相变压器的不对称运行

3.11 变压器的瞬变过程

3.12 三绕组变压器

3.13 自耦变压器

3.14 电流互感器和电压互感器

习题

第四章 交流电机绕组的基本理论

第五章 异步电机 

第六章 同步电机

第七章 电机瞬态过程

习题参考答案

附录 实用三角恒等式

电机驱动系统是纯电动轿车中的关键系统,纯电动轿车的运行性能主要取决于电机驱动系统的类型和性能 。纯电动轿车的驱动系统一般由整车控制器 、电机、逆变器、DC- DC 、减速器以及驱动轮构成。典型的纯电动汽车驱动系统 ,如图 1 所示。

电机系统作为纯电动汽车的唯一动力源 ,承担着电动汽车加速、减速、爬坡 、高速匀速行驶等复杂工况的动力需求 。同时汽车的工作环境恶劣,可靠性要求极高。

纯电动汽车驱动系统要求

项目 | 直流电机 | 交流电机 | 永磁同步电机 | 开关磁阻电机

----|------|----|-----

比功率|低|中|高|较高

峰值效率(%)|85 89|94 95|95 97|85 90

负荷效率(%)|88 91|79 85|90 92|78 86

转速范围(rpm)|4000 8000|9000 15000|4000~10000|>15000

可靠性|差|好|中|好

功率密度|低|中|最高|中

过载能力(%)|200|300 500|300|300 500

成本(¥/kw)|高|低|高|低于感应电机

控制操作性能|最好|好|好|好

控制器成本|低|高|高|一般

输出功率相对成本(元/kw)|1.0|0.8 1.2|1 1.5|0.6~1.0

近十年来,电动车电机驱动系统主要是开发系列化的交流异步电动机驱动系统、永磁无刷电动机驱动系统和开关磁阻电动机驱动系统。与原来的直流有刷电机驱动系统相比,以上驱动系统具有明显优势,其突出优点是体积小,质量轻,调速范围广,可靠性高 。上表给出了各种电机驱动系统的性能比较。目前,美国的汽车公司大多采用高速、高效的交流异步电动机驱动系统,日本的汽车公司基本上采用永磁同步电动机驱动系统。

异步电动机其特点是结构简单,坚固耐用,成本低廉,运行可靠,低转矩脉动,低噪声,不需要位置传感器,转速极限高 。

异步电动机矢量控制调速技术比较成熟,使得异步电动机驱动系统具有明显的优势,因此被较早应用于电动车的驱动系统,目前仍然是电动车驱动系统的主流产品(尤其在美国),但己被其他新型无刷永磁牵引电动机驱动系统逐步取代。

最大缺点是驱动电路复杂,成本高;相对永磁电动机而言,异步电动机效率和功率密度偏低。

永磁无刷电动机可采用圆柱形径向磁场结构或盘式轴向磁场结构,由于具有较高的功率密度和效率以及宽广的调速范围,发展前景十分广阔,在电动车辆牵引电机中是强有力的竞争者,已在国内外多种电动车辆中获得应用 。

内置式永磁同步电动机也称为混合式永磁磁阻电动机 。该电机在永磁转矩的基础上叠加了磁阻转矩,磁阻转矩的存在有助于提高电机的过载能力和功率密度,而且易于弱磁调速,扩大恒功率范围运行。内置式永磁同步电动机驱动系统的设计理论正在不断完善和继续深入,该电机结构灵活,设计自由度大,有望得到高性能,适合用作电动车高效 、高密度 、宽调速牵引驱动。这些引起了各大汽车公司同行们的关注,特别是获得了日本汽车公司同行的青睐 。当前,美国汽车公司同行在新车型设计中主要采用内置式永磁同步电动机。

表面凸出式永磁无刷直流电机也称为永磁转矩电动机,相对内置式永磁同步电动机而言,其弱磁调速范围小,功率密度低。该结构电机动态响应快,并可望得到低转矩脉动,适合用作汽车的电子伺服驱动,如汽车电子动力方向盘的伺服电机 。

无位置传感器永磁同步电动机驱动系统也是当前永磁同步电动机驱动系统研究的一个热点,将成为永磁同步电动机驱动系统的发展趋势之一,具有潜在的竞争优势。

永磁同步电动机驱动系统低速时常采用矢量控制,高速时用弱磁控制。

从20世纪os年代开关磁阻电动机驱动系统问世后,打破了传统的电机设计理论和正弦波电压源供电方式;并随着磁阻电机,永磁电机、电力电子技术和计算机技术的发展,交流电机驱动系统设计进入一个新的黄金时代;新的电机拓朴结构与控制方式层出不穷,推动了新一代机电一体化电机驱动系统迅猛发展 。高密度、高效率 、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点之一。

SRD开关磁阻电动机驱动系统的主要特点是电机结构紧凑牢固,适合于高速运行,并且驱动电路简单 、成本低、性能可靠,在宽广的转速范围内效率都比较高,而且可以方便地实现四象限控制。这些特点使SRD开关磁阻电动机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行,是电动车辆中极具有潜力的机种 。SRD的最大缺点是转矩脉动大,噪声大。此外,相对永磁电机而言,功率密度和效率偏低;另一个缺点是要使用位置传感器,增加了结构复杂性,降低了可靠性。因此无传感器的SRD也是未来的发展趋势之一 。

永磁式开关磁阻电动机也称为双凸极永磁电动机,永磁式开关磁阻电动机可采用圆柱形径向磁场结构、盘式轴向磁场结构和环形横向磁场结构 。该电机在磁阻转矩的基础上叠加了永磁转矩,永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动,以利于它在电动车辆驱动系统中应用。

转子磁极分割型混合励磁结构同步电机这一概念一提出就引起国际电工界和各大汽车公司研发中心的极大关注。转子磁极分割型混合励磁结构同步电动机具有磁场控制能力,类似直流电动机的低速助磁控制和高速弱磁控制,符合电动车辆牵引电动机低速大力矩和恒功率宽调速的需求 。目前该电机的研究处于探索阶段,电机的机理和设计理论有待于进一步深入研究与完善,作为候选的电动车辆牵引电动机具有较强的潜在的竞争优势。

开关磁阻性能好,优点明显同时缺点也非常明显 ,相关知识可参考以下链接。

开关磁阻电机基本介绍: 开关磁阻电机基础知识  、 百度百科:开关磁阻电机 、 开关磁阻电机特点及应用

在上表中我们可以看出交流异步电机的优点是:可靠性高,过载能力强、成本稍低,缺点是:功率密度相对较低 、效率较低 。永磁同步电机的优点是:效率高、功率密度高 ,缺点是:可靠性稍低,过载能力较低,成本较高。

针对这两类电机的优缺点个人认为:

1)交流异步电机比较适合用在大巴车、物流车等对安装布置空间不敏感 ,要求过载能力强的车型上。

2)永磁同步电机比较适合用在乘用车上,乘用车对安装布置空间要求高,一般不会产生过载 。

如上表所示感应电机的损耗主要包括:转子铜损 、杂散损耗 、定子铜损(磁通电流)、定子铜损(转矩电流)、摩擦和风阻损耗 、定子铁损这几部分组成。相同功率的永磁电机相比感应电机没有转子铜损和定子铜损(磁通电流)因此永磁电机相比感应电机效率更高。

交流异步电机只使用铁和铜材料组成不使用永磁材料 , 永磁材料 温度特性差(一般80℃经过特殊处理的能够达到200℃),且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进 ,才能达到实际应用的要求 。相比交流异步电机永磁同步电机在耐温性能差和高转速下永磁容易产生机械损伤 ,因此永磁同步电机相比交流异步电机可靠性要差。

同时由于永磁同步电机磁场是由永磁体产生如不采取弱磁控制磁场强度是“恒定的”如果电机处于高转速下,电机的反电动势很可能会超过控制器的最高输出电压造成控制器损坏。因此在电机高速运行时会进行弱磁控制降低反电动势,以提高电机转速 。

关于“直流电动机工作原理是什么? ”这个话题的介绍 ,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2025年10月08日
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  • 南志飞
    南志飞 2025年10月03日

    我是踏浪网的签约作者“南志飞”!

  • 南志飞
    南志飞 2025年10月03日

    希望本篇文章《玩家必看教程“安徽王牌麻将有挂吗(如何让系统发好牌)》能对你有所帮助!

  • 南志飞
    南志飞 2025年10月03日

    本站[踏浪网]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 南志飞
    南志飞 2025年10月03日

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