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  爱问共享资料技术讲课--直流电机的工作原理、结构文档免费下载，数万用户每天上传大量最新资料，数量累计超一个亿 ，直流电机的工作原理和基本结构华能济南黄台发电有限公司刘茂直流电机(DCMachines)直流电机是电机的主要类型之一。根据用途分：直流发电机：机械能直流电能;能够得到直流电源。它也可作为电动机使用；直流电动机：直流电能机械能；由于其拥有非常良好的调速性能，在许多调速性能要求比较高的场合，得到普遍使用。测速发电机:机械信号电信号伺服电机：电信号机械信号直流电机1.1直流电机的工作原理1.2直流电机的基本结构1.3直流电机的额定值1.1直流电机的工作原理一、原理图(物理模型图)磁极N、S不动,线圈（绕组）abcd旋转,换向片1、2旋转,...

  直流电机的工作原理和基本结构华能济南黄台发电有限公司刘茂直流电机(DCMachines)直流电机是电机的主要类型之一。根据用途分：直流发电机：机械能直流电能;能够得到直流电源。它也可作为电动机使用；直流电动机：直流电能机械能；由于其拥有非常良好的调速性能，在许多调速性能要求比较高的场合，得到普遍使用。测速发电机:机械信号电信号伺服电机：电信号机械信号直流电机1.1直流电机的工作原理1.2直流电机的基本结构1.3直流电机的额定值1.1直流电机的工作原理一、原理图(物理模型图)磁极N、S不动,线圈（绕组）abcd旋转,换向片1、2旋转,电刷及出线直流电机的工作原理直流发电机：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，且电流的方向跟磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向有关。（判断电流的方向：右手定则）直流电动机：通电导体在磁场中会受到磁场力的作用。（判断受磁场力的方向：左手定则）右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中受力的方向。右手定则左手定则右手定则用于确定感应电流的方向左手定则用于判断安培力的方向1.1直流电机的工作原理二、直

  流发电机（机械能---直流电能）电机内部有磁场存在；或定子（不动部件）上的励磁绕组通过直流电流(称为励磁电流If)时产生恒定磁场（励磁磁场，主磁场）；原动机拖动电枢以转速n(r/min)旋转；电枢线圈的导体中将产生感应电势，但导体电势为交流电，而经过换向器与电刷的作用可以引出直流电势EAB，以便输出直流电能。1.1直流电机的工作原理直流发电机的工作原理电刷换向片直流发电机运行时的几点结论1）电枢线圈内电势、电流方向是交流电；2）电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一致；3）从空间看，电枢电流产生的磁场在空间上是恒定不变的磁场；4）产生的电磁转矩T与转子转向相反，是制动性质。二、直流电动机（直流电能---机械能）将直流电源通过电刷和换向器接入电枢绕组，使电枢导体有电流通过。电机内部有磁场存在（主磁场）。载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力f的作用（左手定则）。所有导体产生的电磁力作用于转子可产生电磁转矩，以便拖动机械负载以转速n(r/min)旋转。1.1直流电机的工作原理直流电动机的工作原理直流电动机运行时的几点结论1）外施电压、电流是直流，电枢线）线圈中感应电势与电流方向相反；3）线圈是旋转的，电枢电流是交变的；4）产生的电磁转矩T与转子转向相同，是驱动性质。直流电机的可逆从上述基本电磁情况去看，一台直流电机原则上既可当作电动机运行，也可当作发电机远行，只是约束的条件不同而已。在直流电机

  的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机；如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机。同一台电机既能作电动机又能作发电机运行的这种原理，在电机理论中称为可逆原理。1.2直流电机的结构1.2直流电机的结构直流电机的结构横剖面图1.2直流电机的结构主要由定子、转子两部分所组成直流电机1.2直流电机的结构直流电机主要由两部分所组成，静止的部分称为定子，转动的部分称为转子。1主磁极作用：建立主磁场。实现方式：绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。构成：主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。主磁极铁心靠近转子一端的扩大的部分称为极靴，它的作用是使气隙磁阻减小，改善主磁极磁场分布，并使励磁绕组容易固定。一、定子的组成1.2直流电机的结构主磁极铁芯构成：为减少铁耗，主磁极铁心采用1～1.5mm的低碳钢板冲压一定形状叠装固定而成。整个主磁极用螺杆固定在机座上。数量：主磁极的个数一定是偶数，励磁绕组的连接必须使得相邻主磁极的极性按N，S极交替出现。1.2直流电机的结构2机座作用：一是作为主磁极的一部分，二是作为电机的结构框架。机座中作为磁通通路的部分称为磁轭。构成：机座一般用厚钢板弯成筒形以后焊成，或者用铸钢件（小型机座用铸铁件）制成。机座的两端装

  有端盖。3端盖端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子，将定转子连为一体。同时端盖对电机内部还起防护作用。1.2直流电机的结构4换向极换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极。作用：是改善直流电机的换向情况，使电机运行时不产生有害的火花。结构：换向极结构和主磁极类似，是由换向极铁心和套在铁心上的换向极绕组构成，并用螺杆固定在机座上。数量：换向极的个数一般与主磁极的极数相等，在功率很小的直流电机中，也有不装换向极的。换向绕组的特点：换向极绕组在使用中是和电枢绕组相串联的，要流过较大的电流，因此和主磁极的串励绕组一样，导线电刷装置作用：电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装置。构成：它由电刷，刷握，刷杆和连线等部分所组成。电刷是石墨或金属石墨组成的导电块，放在刷握内用弹簧以一定的压力按放在换向器的表面，旋转时与换向器表明产生滑动接触。刷握用螺钉夹紧在刷杆上。1.2直流电机的结构二、转子直流电机的转动部分称为转子，又称电枢。包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、轴承、风扇等。1.2直流电机的结构1电枢铁心作用:（1）是主磁路的组成部分。(2)支撑电枢绕组；电枢绕组就嵌放在电枢铁心的槽内。构成：为减少电枢铁心内的涡流损耗，铁心一般用厚0.5mm且冲有齿、槽的的硅钢片叠压夹紧而成。1.2直流电机的结构2电枢绕组作用:(1)是直流电机的电路部分。(2)也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。构成

  ：电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成。线圈用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，分上下两层嵌放在电枢铁心槽内，上下层以及线圈与电枢铁心之间都要妥善地绝缘，并用槽楔压紧。1.2直流电机的结构每个元件（一个线圈）有效边，分别位于电枢圆周相距约一个极距的两个槽中。一个边在上层时，另一个边一般在下层。线圈在槽内的放置（a）实物示意图；（b）剖面图1.2直流电机的结构3换向器作用：在直流发电机中，换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用，因此换向器是直流电机的核心部件之一。构成：换向器由许多换向片排成一个圆筒，其间用云母片绝缘，两端再用两个V形环夹紧而构成。每个电枢线圈首端和尾端的引线，分别焊入相应换向片的升高片内。1.2直流电机的结构1.3直流电机的额定值根据国家标准和要求设计和试验所得的一组反映电机性能的主要数据，称为电机的额定值。注意：对于直流发电机，PN是指输出的电功率，它等于标称电压和额定电流的乘积，即PN＝UNIN对于直流电动机，PN是指输出的机械功率，所以公式中还应有效率ηN存在,即PN＝UNINηN1.3直流电机的额定值此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、出厂编号等。电机运行时，所有物理量与额定值相同—电机运行于额定状态。电机的运行电流小于额定电流—欠载运行；运行电流大于额定电流—过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的常规使用的寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态附

  近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。1.3直流电机的额定值额定容量PN：输出功率，单位kW标称电压UN：额定状态下出线端电压，单位V额定电流IN：额定状态下出线端电流，单位A额定转速nN：额定状态下的电机转速，单位r/min额定励磁电压、额定励磁电流和励磁方式等。1.3直流电机的额定值直流电机的励磁方式按励磁方式分类（a）他励（b）并励（c）串励（d）复励常用的是他励和并励直流电机的励磁方式直流电机的特点：直流发电机的电势波形较好，对电磁干扰的影响小。直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机过载能力较强，启动和制动转矩较大。易于控制，可靠性较高。由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。直流电机主要系列Z系列一般用途的小型直流电动机。ZT系列广调速直流电动机。ZJ系列精密机床用直流电动机。ZTD系列电梯用直流电动机。ZZJ系列起重冶金用直流电动机。ZD2、ZF2系列中型直流电动机。ZQ系列直流牵引电动机。Z-H系列船用直流电动机。ZA系列防爆安全用电动机。ZLJ系列力矩直流电动机。小结重点是直流电机的基础原理和基本结构。直流电机的基础原理是建立在电和磁相互作用的基础上的。因此要求我们能牢固掌握和应用电工原理中所学的电磁基本规律。直流电机的基本结构可分为静止部分（称为定子）和旋转部分（称为转子或电枢），在定子和转子之间有着气隙。还应了解直流电机各额定值的含义。谢谢大家！！2016年6月华能济南黄台发电有限公司刘茂

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