第1章 直流电机的结构与工作原理.doc

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1、讲稿No1教　　　学　　　内　　　容修改补充绪　论1.电机的类型　　电机是一个总称，其种类很多，就其工作原理来说，都是基于电磁感应和电路定律基础之上。大体可分为下列类型:（1）按功能分类(2)按运行状态分类2.电机在电力系统中的作用电力系统中，主要电气设备就是电机。发电机由汽轮机或水轮机驱动，把机械能转换成电能，也就是电力系统的电源。为了经济地传输和合理地分配电能，采用白银矿冶职业技术学院讲稿No2教　　　学　　　内　　　容修改补充变压器把某一等级的电压升高到一定电压等级进行远距离传输；然后再把高电压降低为符合用户需要的低电压供用

2、户使用。变压器是电力系统输配电的关键设备。电动机把电能转换成机械能，是发电厂及工、农业等各个领域中不可缺少的动力机械，也是电力系统中最主要的用电设备。直流电机也在发电厂及某些场合起着重要的作用。所以，电机在电力系统中占有十分重要的地位。3.电机的发展简史　　最早的电机产生在19世纪。1831年，法拉第发现了移动磁铁在线圈中产生感应电流的现象，提出了电磁感应定律，同年，他发明了世界上第一台发电机。1889年，俄国科学家设计制造出了第一台变压器和三相异步电动机。1891年，三相异步电动机开始使用，开创了电能使用的新局面。三相异步电动机

3、结构简单，工作可靠，很快在工、农业等各领域得到广泛应用和推广。使人类从繁重的体力劳动中解放了出来，并完成了过去不能或不易完成的生产任务，为生产过程的自动化创造了有利的条件，把社会生产力迅速推进到电气时代，在社会史白银矿冶职业技术学院讲稿No3教　　　学　　　内　　　容修改补充上称作第二次技术革命。经过半个多世纪的发展，电机的制造技术已相当完善。随着新的电磁材料、绝缘材料的不断出现，冷却技术的不断提高，电机的单机容量不断增大，效率不断提高。目前，国外发电机的单机容量，汽轮发电机已超过1700MV·A，水轮发电机已超过825MV·A，

4、同步电动机已超过70MV·A，三相变压器已达到1300MV·A，最高电压等级已达到1150kV。我国电机工业在解放后也得到了迅速发展，目前已制造出60×104kW定子水内冷、转子氢内冷大型汽轮发电机，70×104kW的水轮发电机和840MV·A、500kV的巨型三相变压器。随着国民经济的快速发展和需求，更大容量、更高电压等级的电机已试制成功或正在设计制造。4.本课程的特点本课程是一门专业基础课，起着承前启后的作用。与电工基础和数学等基础课联系极为密切。常用的基本电磁定律包括：全电流定律、电磁感应定律、电路定律和电磁力定律等。通过电

5、磁关系、电磁方程式、等值电路和相量图来分析解决问题。学好本课程，对后续专业白银矿冶职业技术学院讲稿No4教　　　学　　　内　　　容修改补充技术课将起到很大的帮助。本课程的主要内容是结合电机的基本结构，介绍电机的基本工作原理，分析电机内部的电磁关系和规律，在定性分析的基础上，根据电磁定律导出电机各电、磁量的关系，对电机进行定量分析。最后，应用基本理论，分析一些运行中遇到的问题，从而找出处理方法。5.学习本课程应注意的几点根据本课程的性质和特点，学习时应注意以下几点：(1)要注意理论联系实际。在理论学习时，要联系电机的结构和所发生的

6、电磁或机械运动现象进行分析，把理论知识应用于实际问题的分析中，不能只满足于表面的理解。(2)应抓住重点，深刻理解基本概念和基本理论，注意区别各类电机的同、异点。善于掌握规律，学会综合分析，解决各种问题。(3)要注重实验实训，培养操作能力。白银矿冶职业技术学院教案用纸No5学科电机与拖动第1章　直流电机的结构与工作原理第1节　直流电机的结构与工作原理审批签字授课时数2授课方法讲　授教具授课时间授课班级10高职机电一、二班教学目的1.了解直流电机主要结构，注意换向器和电刷的作用；2.熟悉直流发电机和直流电动机基本工作原理；3.掌握直

7、流电机的运行原理，电动势、转矩平衡方程式以及不同励磁方式的直流电机的工作特性；4.了解直流电机的换向。教学重点和难点直流电机的基本平衡方程式和工作特性复习提问教学内容、方法和过程附记教学内容：一、直流电机的结构1、定子2、转子3、气隙二、直流电机的基本原理1、直流发电机的基本工作原理2、电流时机的基本工作原理白银矿冶职业技术学院讲稿No6教　　　学　　　内　　　容修改补充1.1直流电机的结构与工作原理直流电机是将机械能转换为直流电能或将直流电能转换为机械能的一种装置。把机械能转换为电能的直流电机称为直流发电机，把电能转换为机械能的

8、直流电机称为直流电动机。1.1.1直流电机的结构1、定子定子由主磁极、换向极、电刷装置、机座等组成。（1）主磁极由主极铁心和励磁绕组组成，铁心用1～1.5mm的钢板冲片叠成，外套励磁绕组。主磁极的作用是建立主磁场，它总是成对出现，N、S极交替排列。