直流电机工作原理

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1、第五篇直流电机上一页下一页退出电机的主要类型主要用途;电动机,发电机----电机可逆性测速发电机,伺服电动机直流电机特点:性能优良,结构复杂在调速性能要求较高的场合，广泛使用。P72直流电机的工作原理及结构、一直流电机的工作原理f=Bile=Bvl作电源用退出上一页下一页返回做励磁机用退出上一页下一页返回返回直流测速发电机退出上一页下一页返回直流伺服电动机退出上一页下一页返回导体旋转过程的电势电流是交变的利用换向器及绕组正确连接，在电枢旋转过程中自动换流,使在同一磁极下导体电流和感应电势方向不变,17.2直流电机的结构直流电机剖面

2、图1—换向器2—电刷装置3—机座4—主磁极5—换向极6—端盖7—风扇8—电枢绕组9—电枢铁心（一）定子部分1、主磁极2、换向极1—主磁极铁心2—励磁绕组3—机座1—换向极铁心2—换向极绕组3、机座——用来固定主磁极、换向极和端盖；另外，又作为磁路的一部分。（二）转子部分4、电刷装置1—刷握2—电刷3—压紧弹簧4—铜丝辫1、电枢铁心a)—电枢铁心冲片b)—电枢铁心2、电枢绕组——由许多按一定规律连接的线圈组成。1—槽楔2—线圈绝缘3—导体4—层间绝缘5—槽绝缘6—槽底绝缘电枢槽内的绝缘3、换向器——由许多换向片组成，换向片之间用云母绝

3、缘。1—换向片2—连接片17.3直流电机的铭牌数据直流电机的额定值有：1、额定(输出)功率PN(kW)2、额定电压UN(V)3、额定电流IN(A)4、额定转速nN(r/min)5、额定励磁电压UfN(V)直流电机出线端标志绕组名称出线端标志新标准旧标准电枢A1A2换向极B1B2补偿C1C2串励D1D2并励E1E2他励F1F2直流电机主要系列Z2中小型一般用途ZZF大中型一般用途ZT恒功率宽调速ZZJ冶金辅助拖动ZQ电力机车牵引Z-H船用ZA矿用防爆ZU龙门刨床用ZLJ力矩伺服型号例:Z4-200-21Z系列序号4机座中心高度200m

4、m电枢铁芯长度代号2端盖代号1直流电机的铭牌数据第18章直流机的电枢绕组、磁场和电枢反应18.2电枢绕组一、环形与鼓形绕组(略)二叠绕组与波绕组叠绕组的特点：相邻元件依次串联元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。。波绕组：相隔约一对极距的元件相串联，象波浪式的前进。例单叠绕组的展开图电机元件数S=换向片数K=槽数Z=16磁极对数p=2极距τ=Z/(2p)=4电刷在磁极中线换向元件边在磁极间B1A1（A2）的串联元件同极下元件边的电流或电势方向相同，异极相反迭绕组并联支路数多=主磁极数----电流容量大例单波绕组的展开图电机

5、元件数S=换向片数K=槽数Z=15磁极对数p=2极距τ=Z/(2p)=3.75电刷在磁极中线换向元件边在磁极间波绕组并联支路数=2串联元件多----电压容量大18.1直流电机的励磁方式1、他励2、并励3、串励4、复励:并+串。18.1直流电机的空载磁场由励磁磁动势单独建立的磁场。------电枢电流~零,对其影响很小气隙中主磁场磁通密度的分布磁势主要消耗在气隙上B线基本垂直电枢表面—径向分量（切向分量不产生转矩与切割电势）空载磁路径向B分布电流分界直流电机负载时的负载磁场以主励磁电流为直轴励磁电枢电流为交轴励磁电磁转矩电枢反应:使总

6、磁场逆电磁转矩方向扭曲电动机逆转向扭曲发电机顺转向扭曲磁场扭曲方向电动机转向发电机转向18.3直流电机负载时的磁场及电枢反应电枢反应--电枢电流对气隙磁场的影响。电枢磁动势Fax(励磁电流和)在气隙圆周空间分布如图。主磁极下气隙小磁阻小磁通密度Bax随Fax增加，两个主磁极之间气隙大，磁阻大，磁通密度Bax降低电枢电流产生的气隙磁场Bax如图为马鞍型电枢电流的磁场主磁场的磁通密度分布曲线电枢磁场磁通密度分布曲线两条曲线逐点叠加后得到负载时气隙磁场的磁通密度分布曲线直流电机负载磁场电枢反应后果注“电刷在”XX线指“电流分界线是”XX线

7、电刷在物理中性线（过电枢轴心磁场正交线）时电枢电势、电磁转矩最大--产生电磁转矩气隙磁场逆电磁转矩方向扭曲B正交线(--物理中线)顺扭曲移α--换向恶化元件在几何中线换向切割B线产生换向电势扭曲改善(1)电刷移动,在物理中线换向—角度随I变难适应(2)在主磁极之间设换向磁极,抵消几何中线的局部电枢反应.其励磁绕组与电枢串联,自动适应电流变化电枢反应后果与改善2.减磁：每一极面下:主极磁场的一半被加强,另一半被削弱磁路饱和时，易减难增—增不抵减∴每极总磁通比空载时略有减小改善：主磁极可加补偿绕组,与电枢串联即积复励磁,使其增磁自动抵消

8、电枢反应的减磁,18.4感应电动势和电磁转矩的计算一、感应电动势的计算直流电机无论作电动机运行，还是发电机运行，电枢内部都感应产生电动势。Ce----电势常数电磁功率与转矩二、电磁转矩的计算电动势平衡方程式电动机--E,I反向稳态运行