直流电机的工作原理原理、结构及额定值.ppt

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1、1第1章直流电机的工作原理、结构及额定值2第1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1.3直流电机的额定值1.2直流电机的结构1.4电枢绕组3作发电机可获得直流电源，作电动机，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。直流电机是电机的主要类型之一。一台直流电机即可作发电机使用，也可作电动机使用。概述4直流电机的用途作电源用:直流发电机将机械能转化为直流电能。5直流电机的用途作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能。6直流电机的用途测速伺服信号传递:直流测速发电机

2、将机械信号转换为电信号。信号传递-直流伺服电动机将控制电信号转换为机械信号。7直流电机的优缺点优点调速范围宽广、平滑、经济；过载、起动、制动转矩大。缺点结构复杂、成本高；可靠性较差。8更多的直流电机9直流电机的物理模型101.1直流电机的工作原理NS－U＋一、直流电动机的工作原理NS＋U－线圈边中电流不改变方向，则平均Te=0。11NSNS＋U－＋U－电刷线圈边切割磁力线会产生什么？换向片12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13NS二、直流发电机的工作原理NS

3、－E＋－E＋14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15气隙磁场的分布波形及线圈电动势波形0bt23AX0eXAtNS0πAX×+e－0et16每极下有3个串联线圈时的电动势波形0et2317主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成换向极：改善换向电刷装置：与换向片配合,完成直流与交流的互换机座和端盖：起支撑和固定作用定子转子电枢铁心：主磁路的一部分，放置电枢绕组电枢绕组：由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分。换向器：与电刷装置配合,完成直流与交流

4、的互换转轴轴承1.2直流电机的结构18直流电机结构图电枢绕组主磁极电枢铁心励磁绕组磁轭换向极换向极绕组换向器电刷装置端盖风扇轴承轴端盖19直流电机横向剖面图主极铁心励磁绕组定子磁轭换向极换向极绕组电枢导体电枢铁心电枢齿电枢槽极靴底脚20一、定子(1)主磁极(2)换向极(3)电刷(4)机座(5)端盖(6)轴承等直流电机的定子主磁极机座主磁极铁心励磁绕组绝缘框架电枢铁心螺栓机座换向极主磁极21励磁绕组和串换向极后的电枢绕组出线定子机座换向极铁心换向极绕组主磁极铁心主磁极绕组（励磁绕组）换向极绕组与励磁的串联接

5、线直流电机定子22直流电机的主磁极作用：建立主磁场。由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。23主磁极铁心靠近转子一端扩大的部分称为极靴，作用是减小气隙磁阻，改善主磁极磁场分布，并使励磁绕组易固定。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。主磁极上有励磁绕组。主磁极个数一定是偶数，励磁绕组的连接必须使相邻主磁极的极性按N、S交替出现。24直流电机的换向极和电刷换向极绕组换向极铁心铜丝辫压紧弹簧电刷刷握25刷辫电刷刷握汇流条26二、转子（电枢

6、）(1)电枢铁心(2)电枢绕组(3)换向器(4)转轴与风扇直流电机的转子27轴端盖电枢铁心电枢绕组和槽碶电枢绕组端部换向器轴承28电枢铁心冲片(0.35-0.5mm厚)（硅钢片）涂绝缘漆冲片叠压而成均匀开槽直流电枢的铁心模型直流电机的电枢绕组29直流电机的换向器30换向器和电刷的几点说明：作用：（1）换向器在直流发电机中起整流作用。（2）换向器在直流电动机中起逆变作用。换向器和电刷直电流电机特有的。缺点：存在换向问题（火花，电磁干扰等）。解决途径：无刷化---无刷直流电机。311.额定电压UN发电机的UN

7、：指输出电压的额定值。电动机的UN：指输入电压的额定值。2.额定电流IN发电机的IN：指输出电流的额定值。电动机的IN：指输入电流的额定值。3.额定功率PN发电机的PN：指输出电功率的额定值(UNIN)。电动机的PN：指输出机械功率的额定值(UNINηN)。4.额定转速nN1.3直流电机的额定值325.额定励磁电压UfN6.额定励磁电流IfN※额定状态：指U、I、P、n均为额定值的状态。※满载状态：指I=IN的状态。331.4直流电枢绕组电枢绕组有两个作用，一是产生感应电动势，二是产生电磁转矩，是进行机电

8、能量转换的重要部分。构成原则在一定的导体数下，能够产生尽可能大的感应电动势，承担足够大的电流、电磁转矩和电磁功率；在承担一定的电流、电磁转矩和电磁功率情况下，导体数尽可能少；结构简单，运行可靠，便于维护、检修。34一、绕组的基本概念单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组、蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。1.元件是构成电枢绕组的基本单元，其两端分别与两片换向片相连的单匝或多匝线圈。电枢绕组的元件后端接上元件边前端接下元件边35结论