直流电机教学ppt课件

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1、2.1直流电机的工作原理；2.2直流电机的结构、额定值及主要系列；2.3直流电机的电枢绕组；2.4直流电机的磁场；2.5直流电机的感应电势和电磁转矩；2.6直流电动机的运行原理；2.7直流发电机的运行原理；2.8直流电机的换向。第2章直流电机电机与拖动2.1直流电机的工作原理（重点）2.1.1直流电动机的工作原理要解决的问题：依据：电磁力定律B—磁密，l—导体有效长度，i—电流直流电动机是怎样转起来的？方向由左手定则判定电机与拖动结论：只要两个线圈边在不同的极下能及时改变电流方向，即可使得直流电动机得到持续的同方向的电磁转矩，从而朝着同一方向连续旋转。由换向器和电刷来完成。

2、N-S极为一对在空间固定不动的磁极（可以是电磁铁也可以是永久磁铁）；两个磁极之间装着一个可以自由转动的铁磁材料制成的圆柱体（称为电枢），圆柱体上装有一个线圈ax。如图2-1所示。当a导体在N极下，b导体在S极下时产生的电磁转矩逆时针方向当a导体在S极下，b导体在N极下时。产生的电磁转矩顺时针方向电枢摆动图2-1直流电动机简化模型磁极电枢目前位置：ab线圈边在N极下，cd线圈边在S下目前位置：cd线圈边在N极下，ab线圈边在S下线圈中电流方向A→a→b→c→d→B电枢逆时针方向旋转线圈中电流方向A→d→c→b→a→B电枢逆时针方向旋转ab边:电流a→b,电磁力方向逆时针cd边

3、:电流c→d,电磁力方向逆时针ab边:电流b→a,电磁力方向逆时针cd边:电流d→c,电磁力方向逆时针磁极电枢换向器电刷(静止）图2-2直流电动机工作原理结论：（1）电刷和换向器装置将电刷外部的直流电流变成了线圈内部的交流电流，从而实现了换向。（2）对直流电动机而言，电刷和换向器起到了由外部电源直流到内部绕组交流的转换作用，即相当于一个机械式逆变器。电机与拖动2.1.1直流电动机的工作原理要解决的问题：直流发电机是怎样发出电来的？依据：电磁感应定律方向由右手定则判定B—磁密，l—导体有效长度，v—电枢旋转的线速度电机与拖动2.1.2直流发电机的工作原理目前位置：ab线圈边在

4、S极下，cd线圈边在N下线圈电势方向：a→b→c→d电刷电势方向：A+；B-ab边：感应电势（电流）a→bcd边：感应电势（电流)c→d目前位置：ab线圈边在N极下，cd线圈边在S下ab边：感应电势（电流）b→acd边：感应电势（电流）d→c线圈电势方向：d→c→b→a电刷电势方向：A+；B-假设原动机拖动电枢逆时针恒速旋转原动机拖动原动机拖动图2-3直流发电机的工作原理（1）电刷和换向器装置将线圈内部的交流电势和电流变成了电刷外部的直流电势和电流，从而实现了换向；（2）对直流发电机而言，电刷和换向器起到了由内部绕组交流到外部电源直流的转换作用，即相当于一个机械式整流器。电

5、机与拖动2.1.2直流发电机的工作原理结论：作为直流电动机运行时，电刷两端接直流电源，轴上接机械负载，电动机将电能转换为机械能拖动机械负载运行；作为直流发电机运行时，则要用原动机拖动电枢运转，就可从电刷两端引出直流电势对电负载供电，发电机将机械能转换为电能。同一台直流电机即可作为电动机也可作为发电机使用，只要改变外部条件即可。2.1.3直流电机的可逆原理电机与拖动2.2直流电机的结构、额定值（1）主磁极：主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组组成，主磁极铁心一般由1.0~1.5mm厚的钢板冲片叠压铆紧组成，铁心中的上部套有励磁绕组的部分称为极身，下面扩展的

6、部分称为极靴。励磁绕组由绝缘铜线绕制而成，励磁绕组套在主磁极铁心上通以直流电流来建立磁场。整个主磁极用螺钉固定在机座上。见图2-5a)电机由两大部分组成:静止部分——定子旋转部分——转子（电枢）1、定子部分电机与拖动2.1.1直流电机的结构图2-5主磁极和换向极a)主磁极b)换向极（2）换向极换向极装在两极之间。其作用是用来改善换向，也是由铁心和绕组组成，换向极绕组与电枢绕组串联。如图2-5b）所示。（3）机座电机定子的外壳部分称为机座。机座的主体部分作为磁极间的通路，这部分称为磁轭。机座同时用来固定主磁极、换向极和端盖，起到整个电机的支撑和固定作用。（4）电刷装置电刷装置

7、是电枢电路的引入（或引出）装置，通过它可以把电机旋转部分的电流引出到静止的电路里，它与换向器配合才能使电机获得直流电机的效果。电刷装置由电刷、刷盒、刷杆座和铜丝辫等组成。图2-6直流电机的电刷装置电机与拖动2.1.1直流电机的结构（1）电枢铁心电枢铁心是主磁通磁路的主要部分，同时用来嵌放电枢绕组。为了降低电机运行时的电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗，电枢铁心一般用0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成为一圆柱体，将其安装在转轴上。电枢的外圆开有电枢槽，槽内嵌入电枢绕组。（2）电枢绕组.电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应