《直流电机》课件

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1、第1章直流电机1.1直流电机概述1.4直流电机的磁场和电枢反应1.2直流电机的工作原理1.5直流电机的感应电动势和电磁转矩1.6直流电动机的运行原理1.7直流发电机的运行原理下一章上一章返回主页1.3直流电机的基本结构直流电机包括直流发电机和直流电动机电机的可逆原理1.1直流电机概述电机是机械能与电能相互转换的装置。直流发电机能把机械能变为直流电能；直流电动机把直流电能变为机械能。1—换向极铁心；2—换向极绕组；3—主磁极铁心；4—励磁绕组；5—电枢齿；6—电枢铁心；7—换向器；8—电刷；9—电枢绕组；10—机座；11—底脚转子定子气隙直流电机主要由定子

2、stator（固定部分）和转子rotor（转动部分）两大部分组成。1.1.1直流电机的定子定子的作用是用来产生磁场和电机的机械支撑。包括主磁极、换向磁极、机座、电刷。定子是如何产生磁场的?在电机工作时，定子上绕组（励磁绕组）两端加上电压，电流通入导体就会产生磁场.磁场强弱取决于线圈匝数N和电流I的乘积，该乘积就叫磁通(动）势F。主磁极是电磁铁H为磁场强度由安培环路定律:N，S极判定:1.1.2直流电机的转子转子用来产生感应电动势（发电机)或电磁力（电动机）来实现能量转换，包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器。转子是如何产生感应电动势的?电磁感应定律：正方向：用

3、右手定则判断。前提:原动机拖动转子转起来转子是如何产生电磁力的?电磁力定律方向：用左手定则判断。前提:转子通电1—轴承；2—轴；3—电枢绕组；4—换向极绕组；5—电枢铁心；6—后端盖；7—刷杆座；8—换向器；9—电刷；10—主磁极；11—机座；12—励磁绕组；13—风扇；14—前端盖直流电机直流电动机直流发电机总结直流电机转子定子定子主要包括主磁极、励磁绕组、换向极，电刷。定子的作用是用来产生磁场。转子产生电磁力（电动机）包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器。产生感应电动势（发电机)1.2直流电机的工作原理1.2.1直流发电机工作原理产生电能的两个必要条件①有

4、磁场存在②导体与磁场有相对运动励磁绕组通电流被原动机拖动NS直流发电机的工作原理NS－E＋－E＋线圈边切割磁力线会产生什么？换向电刷换向片电磁关系输出直流电换向原动机感应电动势和电流电磁转矩(阻转矩)做功结论：输出的是脉动直流电。电刷两端的脉振电动势波形线圈中依然为交流电，通过电刷-换向器将交流电转换成直流输出。由许多线圈组成电枢绕组，使脉动大大降低。直流发电机工作原理总结通过换向器及时改变导线与电刷的连接，使得电刷A总是和N极下的导线相接触，电刷B总是和S极下的导线相接触，这样尽管导线中的电动势是交变的，但是在一定的磁极下，导线中电动势方向是一定的，

5、所以电刷A，B的极性是一定的。直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势。1.2.2直流电动机工作原理产生力矩的两个必要条件①有磁场存在②导体中有电流作用在线圈上的电磁转矩为电磁转矩就是直流电动机的驱动转矩。励磁绕组通电流电枢绕组加电压NSNS＋U－＋U－线圈边切割磁力线会产生什么？直流电动机工作原理直流电流交流电流电磁转矩(拖动转矩)换向机械负载旋转克服反电动势做功电磁关系直流电动机工作原理总结在电刷A,B两端加上直流电压,通过换向器及时改变导线与电刷的连接，使得电刷A总是和

6、N极下的导线相接触，电刷B总是和S极下的导线相接触，由于在一定的磁极下，导线中电流方向是一定的，所以电动机的转矩大小和旋转方向始终保持不变.直流电动机的工作原理就是把在电刷A,B两端加上直流电压，靠换向器配合电刷的换向作用，使电枢线圈中产生交变电动势。NSNS＋U－＋U－在电机旋转过程中,转子线圈中的电流方向不断改变,这种电流方向改变的过程称为换向。1.2.3直流电动机的换向1.2.3直流电动机的换向换向不良将会在电刷下产生有害的火花。可安装换向极来改善换向。换向极1.3.1直流电机的定子1.3直流电机的结构直流电机的定子主磁极机座主磁极铁心励磁绕组绝缘

7、框架电枢铁心螺栓机座换向极主磁极主磁极铁心：通常用1-1.5厚的低碳钢板冲成一定形状的冲片，然后叠压成整体，再用螺栓固定在机座上。主磁极分成极身和极靴两段，极身较窄，外装励磁绕组，极靴两边伸出于极身之外的部分称为极尖。极靴面向电枢的曲面称为极弧，极弧与电枢外圆之间的间隙称为气隙。1.主磁极励磁绕组：各个主极上的励磁线圈组成励磁绕组，各主极的励磁线圈常用串联方式联接，这样可以保证各主极线圈的电流一致。主磁极在电机中总是成对出现，其极性沿圆周是N,S交替排列，因此串联时，相邻两主磁极线圈中电流环绕的方向是相反的。容量大于1kw的直流电机，在相邻两主磁极之间装

8、设换向极，它的作用是改善换向。换向极形状比较简单，因此常用厚钢板制成。有些电机的