电机与变压器 教学课件 作者 郑立冬 模块九.ppt

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1、项目一直流电机的结构、分类和铭牌值项目二直流电机的工作原理项目三直流电机的空载磁场和电枢反应项目四直流发电机及运行特性项目五直流电动机及机械特性项目六直流电动机的控制项目一直流电机的结构、分类和铭牌值活动一直流电机的结构活动二直流电机的分类活动三直流电机的铭牌活动一直流电机的结构直流电机由静止和转动两大部分组成，主要部件有机座、电枢、电刷和换向器等。1.静止部分直流电机的静止部分有定子、换向磁极、机座和电刷装置等。(1)定子定子的主要作用是产生主磁场，由定子铁心和励磁线圈组成。1)主磁极。主磁极由铁心和线圈组成，并用螺钉固定在机座上，其作用是产生主磁场。如图9—3(c)所示

2、。铁心材料:为减少电机运行时的磁滞损耗和涡流损耗，zA系列直流电机的主磁极铁心用0．5mm的薄硅钢片冲压后紧固而成，如图9—3(a)所示。线圈又称作励磁绕组,用铜线或铝线绕制，如图9—3(b)所示.a2)换向磁极。换向磁极又称为换向极，也称为附加极或间极。它是安装在两个相邻主磁极之间的一个小磁极.换向极作用是减小直流电机换向时电刷与换向器之间的火花。换向磁极是由换向磁极铁心和套在铁心上的换向磁极绕组构成，并用螺杆同定在机座上．如图9—4(a)所示。(3)电刷装置电刷装置由电刷、刷握、刷杆和连线等组成，如图9—5所示。电刷装置的作用，是连接转动的电枢电路和静止的外部电路。对电

3、刷的材料要求是既要有良好的导电性又要有良好的耐磨性,一般用电化石墨制成.2．转动部分直流电机的转动部分包括电枢、换向器、风扇和转轴等。直流电机的电枢又称为转子。电枢包括电枢铁心(又称转子铁心)、电枢绕组，如图9-6所示，其作用是实现机械能和电能的转换。1)电枢铁心。电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组的支撑部分。为减少涡流损耗，电枢铁心一般用厚度为0．5mm的硅钢冲片叠压、夹紧而成。2)电枢绕组。电枢绕组是直流电机的电路部分，也是产生感应电动势、电磁转矩，并且进行机械能与电能转换的部件。线圈用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，嵌放在电枢铁心槽内，做好绝缘并用槽楔压紧。3

4、．其他部分直流电机除上述主要部件外，转动部分还包括风扇、转轴和轴承等；静止部分包括端盖等。端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子，将定子、转子连为一体，同时端盖对电机内部还起防护作用。(2)换向器换向器由许多具有鸽尾形的换向片排成一个圆筒，其间用云母片绝缘，两端再用两个V形环夹紧而构成，如图9—7所示。活动二直流电机的分类1．按能量的转换方式分类根据能量转换方式的不同，直流电机可分为直流发电机和直流电动机。将机械能通过电磁感应转换成电能的直流电机，称为直流发电机；将直流电能通过电磁感应，转换成机械能输出的直流电机称为直流电动机。2．按励磁方式分类电流通过线圈激发磁场，线

5、圈获得励磁电流的方法称为励磁方式。直流电机按励磁方式的不同，分为自励式直流电机和他励式直流电机。自励式直流电机按励磁绕组与电枢绕组的连接方式不同，又可分为并励式、串励式和复励式等三种类型。(1)他励式他励式直流电机的励磁电流由另外的直流电源提供，励磁绕组与电枢绕组没有电路的联系，如图9—8所示。(2)自励式自励式直流电机的励磁绕组与电枢绕组按一定的关系相连接。在直流发电机中，利用电枢产生的感应电动势，向励磁绕组提供电流励磁；在直流电动机中，励磁绕组和电枢绕组由同一电源供电。1)并励式。励磁绕组与电枢绕组的连接方式为并联时，称为并励式。励磁绕组所加电压即为电枢电路两端电压，其

6、励磁电流与电枢两端电压成正比，如图9—9所示。2)串励式。励磁绕组与电枢绕组的连接方式为串联时，称为串励式。在一般情况下，其励磁电流即为电枢电流，如图9一10所示。3)复励式。励磁绕组与电枢绕组的连接方式既有并联又有串联时，称为复励式，如图9一ll所示。按串励绕组与并励绕组产生磁势方向的异同，又可将复励式电机分为差复励和积复励。串励绕组与并励绕组产生的磁势方向相同，称为积复励；串励绕组与并励绕组产生的磁势方向相反，称为差复励。活动三直流电机的铭牌1．铭牌式样铭牌式样如表9—1所示。2．型号直流电机的型号由三部分组成：第一部分是产品代号和设计序号；第二部分是规格代号；第三部分

7、是特殊环境代号，三部分之间用短横线隔开。即：例如:型号为z2--2代表的具体含义为：第二次设计的一般用途的防护式中小型直流电机，7号机座，2号铁心(1号铁心为短铁心，2号为长铁心)。又如:型号为ZF一432／230代表的具体含义为：zF表示一般用途的直流发电机，铁心外径为432mm，铁心长度为230mm。3．额定数据(1)额定功率(P。)额定功率是指在电机铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率。额定功率一般以瓦特(w)为单位，对大容量电机以千瓦(kw)或兆瓦(Mw)为单位。对直流发电机而言，P。是指出线端输出的