直流电机（10）直流电机的基本原理和结构.ppt

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1、第二十二章　直流电机的基本工作原理和基本结构第四篇直流电机1.掌握直流电机的基本工作原理2.了解直流电机的的基本结构3.了解直流电机的额定值本章基本要求直流电机的基本工作原理和基本结构概述直流电机的基本工作原理直流电机的基本结构直流电机的型号和额定值主要内容直流电机的基本工作原理和基本结构22.1概述直流电机的基本工作原理和基本结构直流电机是根据电磁感应定律和电磁力定律实现机械能与直流电能转换的机器分类：直流电机直流发电机：直流电动机：机械能电能电能机械能用途：直流发电机：电源励磁机信号传递测速发电机22.1概述直

2、流电机的基本工作原理和基本结构用途：直流电动机：动力用-直流电动机信号传递直流伺服电动机优点：直流发电机：波形平滑性好，电磁干扰小直流电动机：①调速范围宽，平滑性好；②起动、过载、制动转矩大；③易于控制，可靠性高；④调速时能量损耗小，经济，系统成本低。22.1概述直流电机的基本工作原理和基本结构缺点：应用实例：直流发电机：直流电动机的电源、同步机的励磁、电镀、电解、电冶炼等的直流电源直流电动机：给粉系统、卷扬机、大型机床、电力机车、电车、电气机车牵引、造纸、纺织拖动、吊车、挖掘机械、轧钢机、船舶推进等成本高、结构和

3、工艺复杂、维修困难、安全可靠性差。发展趋势：直流发电机逐步被电力电子整流电源所取代；直流电动机逐步被交流电动机所取代；22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构一、直流发电机的工作原理22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构一、直流发电机的工作原理通过换向片，电刷A总与位于N极下的导体相连，极性为正。电刷B总与位于S极下的导体相连，极性为负22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构一、直流发电机的工作原理线圈中的电动势和电流均为交流通过换向片，电刷固定接

4、于某一磁极下的导体换向器将电枢绕组中的交流电转化为电刷两端的直流电22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构一、直流发电机的工作原理增加导体可减小感应电动势的脉动。当有足够多的线圈和换向片时，可获得稳定直流电势。当每极下导体数大于8时，脉动可小于1%。22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构一、直流发电机的工作原理结论：1）电枢绕组内电势、电流为交流电；2）电刷间为直流电势。绕组中感应电势与电流方向一致；3）电枢电流产生的磁场在空间上是恒定不变的磁场；4）产生的电磁转矩与转

5、子转向相反，为制动性质；5）原动机克服电磁制动转矩作功，将机械能转换为电能。22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构二、直流电动机的工作原理在直流电动机中，虽然外加电源为直流，但通过换向器的作用，导体中的电流将随其所处磁极极性的改变而同时改变其方向，从而使电磁转矩的方向始终保持不变。即线圈中的电流是交变的，但产生的电磁转矩方向是恒定的。22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构二、直流电动机的工作原理22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构二、直流电动

6、机的工作原理22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构结论：1）外施电压、电流是直流，电枢绕组内电流是交流；2）电枢绕组中感应电势与电流方向相反；3）线圈是旋转的，电枢电流是交变的。电枢电流产生的磁场在空间上是恒定不变的；4）产生的电磁转矩与转子转向相同，为驱动性质；5）电磁转矩克服负载转矩作功，将电能转换为机械能。二、直流电动机的工作原理22.2直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理和基本结构三、直流电机的可逆原理同一台直流电机，通过改变外界条件，既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运

7、行。在电机理论中称为可逆原理。如果用原动机拖动电枢旋转，可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电，此为发电机运行。如果在电刷端外加直流电压，则可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能，此为电动机运行。22.3直流电机的基本结构直流电机的基本工作原理和基本结构主要由定子、转子两部分组成直流电机定子转子电枢铁心轴承换向器风扇转轴电枢绕组机座换向极主磁极电刷装置端盖主极铁心励磁绕组刷杆电刷刷握刷杆座(产生励磁磁场)(产生电动势，流过电流，产生电磁转矩)风扇机座电枢铁心和绕组主磁极电刷换向器接线板接线盒

8、励磁绕组端盖22.3直流电机的基本结构直流电机的基本工作原理和基本结构22.3直流电机的基本结构直流电机的基本工作原理和基本结构22.3直流电机的基本结构直流电机的基本工作原理和基本结构NSNS22.3直流电机的基本结构直流电机的基本工作原理和基本结构21N极和S极成对出现且沿圆周均匀交替分布；极对数：N极或S极的个数，通常用p表示；极数：主磁极的个数，等于