直流电机的工作原理、结构

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1、第一篇直流电机班级：07电力(43人)教师：张绪红教室：教403/媒6E-mail：zhxhzhy@163.comTel：13725238697直流电机(DCMachines)概述直流电机是电机的主要类型之一。按照用途分：直流发电机：机械能直流电能;可以获得直流电源。它也可作为电动机使用；直流电动机：直流电能机械能；由于其具有良好的调速性能，在许多调速性能要求较高的场合，得到广泛使用。测速发电机:机械信号电信号伺服电机：电信号机械信号第一章直流电机的工作原理、结构及额定值1.1直流电机的工作原理1.2直流电机的结构1.3电枢绕组1.4直流电机的额定值

2、1.1直流电机的工作原理一、原理图(物理模型图)磁极对N、S不动,线圈（绕组）abcd旋转,换向片1、2旋转,电刷及出线A、B不动实际电机不能只有一个线圈，而是由多个均匀分布在转子铁芯(电枢)表面磁场中不同位置的线圈串联组成，称之为电枢绕组该模型只有一个线圈(单扎)，其特征：首先：若以电枢铁芯表面为横坐标展开，研究磁感应强度B的变化对于发电机，单个线圈产生的直流电流的脉动很大对于电动机，单个线圈的转矩脉动很大为了得到稳定的直流电势，直流电机的电枢圆周上一般有多个线圈分布在不同的位置，并通过多个换向片联接成电枢绕组。以前曾使用环形绕组.环形绕组的缺点是

3、什么？二、直流发电机原理（机械能--->直流电能）(Principlesof DCGenerator)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）(magneticfield,fieldpole)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e=Blv，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。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ia通过。电机内部有磁场存在。载流的转子（即电枢）导体将受到电

4、磁力f的作用：f=Blia（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。结论：直流电机的可逆性原理：同一台电机，结构上不作任何改变，可以作发电机运行，也可以作电动机运行。三.直流电动机的原理(Principiesof DCMotor)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纵剖面图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两部分组成，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

5、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、定子的组成主磁极铁芯构成：为了减少转子转动时由于齿槽移动引起的铁耗，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。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叠部分称为磁轭。构成：机座一般用厚钢板

6、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。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

7、和主磁极的串励绕组一样，导线有较大的截面。5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，旋转时与换向器表面形成滑动接触。刷握用螺钉夹紧在刷杆上。二、转子1.2直流电机的结构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、

8、槽的型号为DR530或DR510的硅钢片叠压夹紧而成。2电枢绕组：作用:(1)是直流电机的电路部分。(2)也