2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、第1頁2019827第一章單相串激電動機(jī)的運轉(zhuǎn)原理本章通過對單相串激電動機(jī)的運轉(zhuǎn)原理、交直流兩用的基本概念、高速運轉(zhuǎn)及軟特性和調(diào)速電路等方面的敘述,比較全面的闡明單相串激電動機(jī)的運轉(zhuǎn)原理。11運轉(zhuǎn)原理及交直流兩用的基本概念單相串激電動機(jī)的結(jié)構(gòu)雖與直流電動機(jī)相同,但可交直流兩用。在交流電源供電時,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩的原理,仍可用直流電動機(jī)的運轉(zhuǎn)原理來解釋,因此本節(jié)先介紹直流電動機(jī)的運轉(zhuǎn)原理,然后再文章說明能夠交直流兩用的基本概念。當(dāng)導(dǎo)體中通有電

2、流時,在異體周圍產(chǎn)生磁場,其磁力線的方向取決于電流方向(右手定則)。如將通電的導(dǎo)體放入一磁場中,這一磁場與通電導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場相互作用,將使此導(dǎo)體受到一個作用力F,并因此而產(chǎn)生運動,導(dǎo)體會從磁力線密的地方向磁力線稀的地方移動。而磁力線的稀密,則由二個磁場的磁力線方向來決定,磁場磁力線的方向是從N極走向S極,而通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力線走向用左手定則,二個磁場的磁力線方向一致則密,方向相反則稀。當(dāng)將由二個互相相對的導(dǎo)體組成的線圈放入磁場時,線圈

3、的二個邊也受到了作用力,此二力方向相反,形成了力矩,如圖1所示。SFFN圖1當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時,相應(yīng)的二個線圈邊,從一個磁極下轉(zhuǎn)到另一個磁極下時,此時由于磁場極性有了改變,將使導(dǎo)體受到的作用力的方向改變,也就是轉(zhuǎn)矩的方向改變,從而使線圈向反方向轉(zhuǎn)動,于是線圈只能繞中心軸來回擺動,而不能連續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈的中的二個線圈邊轉(zhuǎn)到另一磁極下時,如能使線圈中的電流,也改變電流方向,則極性改變,電流也改變方向,結(jié)果使轉(zhuǎn)矩方向保持不變,線圈就能連續(xù)旋

4、轉(zhuǎn)。換向器與電刷的作用,就是使線圈從一個極轉(zhuǎn)到另一個磁極下時,相應(yīng)的改變線圈中電流的方向。這也可理解為:在各個磁極下的線圈中的電流,始終保持著各自一定的電流方向。因此,從另一個磁極下轉(zhuǎn)過來的線圈,就要改變線圈中電流的原來的方向。但實際上換向過程是非常復(fù)雜的,尤其是高轉(zhuǎn)速電機(jī),要在極短的時間中,使線圈的電流改變方向,這必然帶來一系列的電磁問題。同時換向器和電刷又是一對磨擦付,所以還有機(jī)械上的問題,這都對電機(jī)的設(shè)計和制造帶來了很多特殊要求。

5、以上就是直流電動機(jī)的基本運轉(zhuǎn)原理,下面逐步說明單相串激電動機(jī)能交直流兩用的基本概念。直流電機(jī)的定子磁場除某些小功率電機(jī)由永久磁鐵(硬磁材料)產(chǎn)生外,大多由纏繞在定子鐵芯(軟磁材料)上的激磁線圈通入激磁電流后產(chǎn)生的。而單相串激電動機(jī)則必須采用激磁方式。激磁的磁極極性決定于電流方向和線圈的纏繞方向,此二者中任一方向改變,就可改變磁極極性。由于激磁線圈與電樞線圈聯(lián)接方式的不同,可有并激和串激二種激磁方式。這二種激磁方式的直流電動機(jī),在交流電源

6、供電時,都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,因為激磁繞組與電樞繞組都接在同一電源上,當(dāng)交流電的正負(fù)波在突變時,由激磁電流產(chǎn)生的磁場與通入電樞繞組的電流都同時改變極性和方向,由于二者都變,因而繞組線圈所受到第3頁2019827對數(shù)p為1。單相串激電動機(jī),雖也在交流電源下運行,但如前所述,是按直流電機(jī)原理運行的,其轉(zhuǎn)速與電源頻率無關(guān),可直接按電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速公式。按電磁感應(yīng)定律,當(dāng)長度為l的單根導(dǎo)體,放在磁密為B的磁場中,接上電勢為e的電源后,將使導(dǎo)體

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