1-2直流电机的结构

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第2章直流电动机

第2章直流电动机

Ia2Ra (0.5 ~ 0.75)(1N )U N IN
Q Ia IN
Ra
(0.5
~
0.75)(1 PN UNIN
)UN IN
机电传动与控制
第二章 直流电动机
2.4.1 他励直流电动机的机械特性
4.机械特性的绘制
1)固有机械特性的绘制
(2) 求 KeN
额定运行条件Ra 下的反电势为:
EN
求出电枢电阻Ra 、KeφN 后,各种人为机械特性的绘制也就容易了。
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
2.4.2 串励直流电动机的机械特性 串励直流电动机的电路原理图如图2-19(a)所示,其最大特
直流电源接在电刷之间而使电流通入电枢线圈。当线 圈的有效边从N(S)极下转到S(N)极下时,其中电流的 方向必须同时改变,使电磁力的方向不变,即电磁转矩的 方向不变而使转子以n的转速旋转。
机电传动与控制
ej Bjlv
第二章 直流电动机
2.2 直流电动机的的工作原理
2.直流电动机的感应电动势和电磁转矩
2.3 直流电动机的额定参数
4.额定转速nN 额定转速是指在额定电压、额定电流和输出额定功率的情
况下运行时,直流电动机的旋转速度,单位为r/min(转/分)。 5.额定励磁电流IfN
额定励磁电流指直流电动机在额定状态时的励磁电流值, 单位为A(安培)。 6.额定励磁电压UfN
额定励磁电压指直流电动机在额定情况下工作时,励磁绕 组所加的电压,单位为V(伏) 7. 额定转矩

简述直流电机的基本结构

简述直流电机的基本结构

直流电机的基本结构直流电机是一种将电能转换为机械能的设备,广泛应用于各个领域,如工业生产、交通运输、家用电器等。

它由多个部件组成,每个部件都有着特定的功能,共同协作完成电能到机械能的转换过程。

下面将详细介绍直流电机的基本结构。

1. 定子定子是直流电机的固定部分,通常由绕组和磁芯组成。

绕组是由导线绕制而成,通过外部电源供给直流电流。

磁芯则是由磁性材料制成,用于集中磁场并提供磁通路径。

2. 转子转子是直流电机的旋转部分,通常由永磁体或者线圈组成。

当定子绕组通以直流电流时,在定子产生的磁场作用下,转子会受到力矩作用而旋转。

3. 端盖和轴承端盖位于直流电机两端,起到固定定子和转子的作用,并保护内部零件免受外界环境影响。

轴承则支撑转子并减少摩擦,使转子能够自由旋转。

4. 刷子和电刷刷子是直流电机中重要的零件,通常由碳材料制成。

它们与转子接触,并通过摩擦产生电刷间的电流传输。

电刷则是连接刷子和外部电源的导线,用于供给定子绕组电流。

5. 风扇风扇位于直流电机的一端,用于散热和冷却。

当直流电机运行时,会产生热量,为了保证其正常工作,需要通过风扇将热量散发出去。

6. 外壳外壳是直流电机的外部保护壳,通常由金属材料制成。

它起到保护内部零件的作用,并提供一个固定的安装位置。

7. 控制器控制器是直流电机系统中的重要组成部分,用于控制电机的运行状态和转速。

它可以根据输入信号调整输出电压和频率,以实现对直流电机的精确控制。

8. 其他附件除了上述基本零件外,直流电机还可能包括其他附件,如温度传感器、霍尔元件等,用于监测电机的工作状态和提供反馈信号。

直流电机的基本结构包括定子、转子、端盖和轴承、刷子和电刷、风扇、外壳、控制器以及其他附件。

这些部件共同协作,将电能转换为机械能,并实现对电机的精确控制。

直流电机在各个领域都有着广泛的应用前景,随着技术的不断发展,其结构和性能也在不断改进和完善。

直流电动机的结构组成

直流电动机的结构组成

直流电动机的结构组成
直流电动机主要由以下几部分组成:
1. 定子(Stator):由电磁线圈和磁铁组成,用于产生磁场。

定子通常包括一个或多个极对。

2. 转子(Rotor):通常由导电材料制成,可以旋转。

转子与定子之间的磁场交互作用使转子受到电磁力的作用而转动。

3. 电刷和电刷架(Brush and Brush Holder):电刷是与转子接触的导电部件,用于通电和切换电流方向。

电刷架支撑电刷,并提供电刷与电源的连接。

4. 磁极(Pole):定子上的磁极与转子上的磁极相互吸引或排斥,产生磁场。

磁极在定子上固定,可以是永久磁体或通过电磁线圈产生的电磁铁。

5. 轴承(Bearing):支撑转子并减少摩擦。

轴承通常由滚珠轴承或滑动轴承组成。

6. 冷却系统(Cooling System):直流电动机通常会产生一定的热量,冷却系统通过冷却风扇或冷却液来散热,以保证电机正常工作。

7. 箱体(Housing):包围整个电机的外壳,用于保护内部零部件,并提供结构支撑。

这些部件共同工作,通过改变电流的方向和大小,产生电磁力,从而使电机转动。

直流电机

直流电机

1.1.1直流电机的主要结构:直流电机由静止的部分定子和旋转的部分转子两大部分构成:1、定子部分:定子包括机座、主磁极、换向极和电刷装置等。

1)主磁极:在大多数直流电机中,主磁极是电磁铁,为了尽可能的减小涡流和磁滞损耗,主磁极铁心用1~1.2mm厚的低碳钢板叠压而成。

整个磁极用螺钉固定在机座上。

主极的作用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩.2)、换向极:换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。

换向极装在相邻两主极之间,它也是由铁心和绕组构成。

3)、机座:一是作为电机磁路系统中的一部分,二是用来固定主磁极、换向极及端盖等,起机械支承的作用。

因此要求机座有好的导磁性能及足够的机械强度与刚度。

机座通常用铸钢或厚钢板焊成。

4)电刷装置:电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接,并与换向器相配合,起到整流或逆变器的作用。

2、转子部分:转子又称为电枢,包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。

1)电枢铁心:示电机主磁路的一部分,用来嵌放电枢绕组的,为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗,电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。

2)电刷装置:电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接,并与换向器相配合,起到整流或逆变器的作用。

2、转子部分:转子又称为电枢,包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。

1)电枢铁心:示电机主磁路的一部分,用来嵌放电枢绕组的,为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗,电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。

2)电枢绕组:电枢绕组是由许多按一定规律联接的线圈组成,它是直流电机的主要电路部分,也是通过电流和感应电动势,从而实现机电能量转换的关键性部件。

1.1.2 直流电机的工作原理:1、直流发电机的工作原理:如图所示:从以上分析可以看出,线圈中的电动势及电流的方向是交变的,只是经过电刷和换向片的整流作用,才使外电路得到方向不变的直流电。

电机与拖动技术大连理工大学课件和答案第1章

电机与拖动技术大连理工大学课件和答案第1章
第三步:画换向片,按顺序编号。用小方块代表各换向片,换向片与电 枢同周长,换向片的编号也是按顺序从左向右并以第一元件上层边所连 接的换向片作为第一换向片号。
第四步:排列、连接绕组。根据各节距按规律排列连接。
第五步:放置主磁极。主磁极应N、S极交替地、均匀地放置在各槽之上, 每个磁极的宽度约为0.7倍的极距。
y1

Z 2p

8 2

4
合成节距 : y=yk=1
按照上述步骤绘制单叠绕组的展开图,如图所示。
单叠绕组的并联支路图
画出元件的连接及有关的换向片和电刷,就成 了绕组的并联支路图。并联支路图,就是绕组 的电路简图
单叠绕组的特点
(1)y=yk=1 (2)2a=2p (3)同一个主磁极下的元件串联在一起组成一个支路, 有几个主磁极就有几条支路; (4)电刷数等于主磁极数,电刷位置应使支路感应电 动势最大,电刷间电动势等于并联支路电动势; (5)电枢电流等于各并联支路电流之和
组 10.电枢铁芯 11.底脚
图1-3 换向极结构 1.换向极铁芯 2.换向极绕组
图1-4 电刷盒装配 1.刷盒 2.电刷 3.铜丝辫 4.压紧弹簧
图1-5 电枢铁芯冲片
图1-6 直流电机换向器
图1-6 直流电机换向器
1.1.2 直流电机的基本原理
1、直流发电机工作原理
右图为直流发电机的物理模型, N、S为定子磁极,abcd是固定在 可旋转导磁圆柱体上的线圈,线圈 连同导磁圆柱体称为电机的转子或 电枢。线圈的首末端a、d连接到 两个相互绝缘并可随线圈一同旋转 的换向片上。转子线圈与外电路的 连接是通过放置在换向片上固定不 动的电刷进行的。
把电刷A、B接到直流电源上, 电刷A接正极,电刷B接负极。此时 电枢线圈中将电流流过。如右图。

电机构造工作原理分解

电机构造工作原理分解

2-4电磁力

载流导体位于磁场中时,导体上受到力Fe
直流电机的励磁方式
2-1电机的构造


电动机结构主要包括两部分:定子和转子。 电机的固定不动部分称为定子,定子一般是由 定子铁芯、定子绕组、机座、电刷装置等组成。 电机的旋转部分称为转子,转子是由转子铁芯、 转子绕组、换向器、轴承、风扇和转轴等组成。原理 电机的基本结构
前言


电机是以磁场为媒介进行机械和电能互相转换的电磁装置。 把电能转换为机械能的称电机,相反则为发电机。 电机分类的方法众多,通常按照以下几种类型来划分: 1.从能量角度划分:为发电机、电动机、变压器。 2.从电流角度划分:直流电机和交流电机(交流电机包括变压 器、异步电机和同步电机[n=60f/p 单位为r/min,它是取决与 电频率f和电机磁极对数p的一个常数。凡是电机转数等于n的 称为同步电机,不等于n的称为异步电机或者感应电机,没有 固定n的为直流电机)。 3.从运动方式划分:旋转电机、直线电机、静止电机(即变压 器)。 4.从使用场合还可划分为潜水电机、防暴电机、航空电机等。
1-2电机的工作原理图

旋转电枢式的直流电机

电枢旋转、磁极固定,带有换向器
旋转
磁极——定子 电枢线圈——转子
换向片
静止
通过换向片,电刷1总 与位于N极下的导体 相连,极性为正 电刷2与位于S极下的 导体相连,极性为负
电刷
1-3左手定则

左手定则亦称“电动机定则”。它是确定通 电导体在外磁场中受力方向的定则。其方法 是:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并 都与手掌在同一平面上。设想将左手放入磁 场中,使磁力线垂直地进入手心,其余四指 指向电流方向,这时拇指所指的方向就是磁 场对电流作用力的方向 。

1.1直流电机的工作原理和结构

1.1直流电机的工作原理和结构
直流发电机可作为各种直流电源。 直流电动机具有宽广的调速范围,较强的过载能 力和较大的起动转矩等特点,广泛应用于对起动和 调速要求较高的生产机械,如电力机车、内燃机车、 工矿机车、城市电车、电梯、轧钢机等的拖动电机。
2
§1-1 直流电机的工作原理和结构
一、直流电机的工作原理
直流电机是直流发电机和直流 电动机的总称。直流电机具有可 逆性,既可作直流发电机使用, 也可作直流电动机使用。
14
§1-1 直流电机的工作原理和结构
(2)电枢绕组
电枢绕组的作用是产生 感应电势和通过电流产生 电磁转矩,实现机电能量 转换。它是直流电机的主 要电路部分。
电枢绕组通常都用圆形或矩形截面的导线绕制而成,再按一定 规律嵌放在电枢槽内,上下层之间以及电枢绕组与铁心之间都要 妥善地绝缘。为了防止离心力将绕组甩出槽外,槽口处需用槽楔 将绕组压紧,伸出槽外的绕组端接部分用玻璃丝带绑紧。绕组端 头则按一定规律嵌放在换向器钢片的升高片槽内,并用锡焊或氩 弧焊焊牢。
12
(3)换向极
§1-1 直流电机的工作原理和结构
换向极又称附加极,安装在相邻两主磁极的几何 中心线上。 Why?在1.7讲
换向极的作用是改善直流电机换向。在小容量电 机(1kw以下)中,有时换向极只有主磁极的一半, 或不安装换向极。 (4)电刷装置
电刷与换向器相配合,在电动机中起到逆变(将 直流变为交流)作用;而在发电机中则起到整流 (将交流变为直流和结构
(3)换向器 换向器的作用是
在电刷间得到直流电 动势,并保证每个磁 极下电枢导体电流方 向不变,以产生恒定 方向的电磁转矩。
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§1-1 直流电机的工作原理和结构
3、气隙
气隙是定子和转子(电枢)之间自然形成的间 隙。它是电机主磁路的一部分,是电机能量转换的 媒介。气隙的大小对电机运行的影响很大。小容 量电机约为1-3mm,大容量电机可为几毫米。

直流电机知识

直流电机知识

作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能直流测速发电机将机械信号转换为电信信号传递-直流伺服电动机将控制电信号转换为机械信号1-1 直流电机工作原理一、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不动二、直流发电机原理(机械能--->直流电能)( Principles of DC Generator)1.原动机拖动电枢以转速n(r/min)旋转;2.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I f)时产生恒定磁场(励磁磁场,主磁场) (magnetic field, field pole)3.电枢线圈的导体中将产生感应电势 e = B l v ,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E AB,以便输出直流电能。

(看原理图1,看原理图2)(commutator and brush)1.问题1-1:直流电机电枢单个导体中感应电势的性质?2.问题1-2:直流电机通过电刷引出的感应电势的性质?3.看直流发电机原理动画4.问题1-3:直流发电机如何得到幅值较为恒定的直流电势?5.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.6.问题1-4:环形绕组的缺点是什么?三. 直流电动机的原理 ( Principies of DC Motor)1.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i a通过。

2.电机内部有磁场存在。

3.载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力 f 的作用 f = B l i a(左手定则)4.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n(r/min)旋转。

5.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。

直流电机的基本工作原理和结构

直流电机的基本工作原理和结构

直流电机的基本工作原理和结构直流电机是一种将电能转化成机械能的设备。

它的基本工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。

下面将从两个方面详细介绍直流电机的基本工作原理和结构。

一、基本工作原理:直流电机由电枢和磁极组成。

电枢是由若干个串联的绕组和电刷组成,绕组中通有直流电流。

磁极包括永磁体或电磁铁。

当通入电源后,电枢绕组中会产生一个磁场,磁极的磁场与电枢绕组的磁场相互作用,产生一个作用于电枢绕组的力矩,导致电枢绕组转动。

转动时,电枢绕组和磁极的相对位置不断发生变化,因此电枢绕组中的电流的方向和大小都会不断变化,从而生成了交流电。

交流电进一步作用于电枢绕组和磁极,使得电枢绕组持续转动。

二、结构:1.电枢:电枢是直流电机的核心部件,通常由绕组和电刷组成。

绕组通常由铜线绕制而成,并固定在电枢铁心上。

绕组中通过电流产生磁场,使得电枢能够旋转。

电刷是连接电枢绕组和外部电源的导电碳刷,通过摩擦和电枢的接触来提供电流。

2.磁极:磁极也是直流电机的重要组成部分,它提供了电枢绕组所需的磁场。

磁极可以是永磁体或者电磁铁。

永磁体通常由稀土磁体或者铁氧体磁体制成,具有较强的磁场。

电磁铁则通过通电产生磁场,磁场的强弱可以通过控制电流的大小来调节。

3.单向采用:直流电机一般采用单向传动方式,即通过电刷和电枢绕组的摩擦来传递电流。

这种传动方式可以保持电流的持续通路,从而使得电枢能够持续地旋转。

4.输出轴和机械负载:直流电机的输出轴是连接电枢绕组和机械设备的部件,通过输出轴将电机的机械能转移到外界。

机械负载是电机输出轴上需要驱动的设备,可以是风扇、泵、机床等各种机械设备。

总的来说,直流电机的基本工作原理是通过电枢绕组和磁极之间的相互作用产生旋转力矩,利用单向传动方式将电流传递到电机的旋转部分,从而实现将电能转化成机械能。

直流电机的结构包括电枢、磁极、单向传动方式、输出轴和机械负载等组成部分。

通过以上的工作原理和结构的介绍,我们可以更好地理解直流电机的运行机制。

直流电动机基本结构

直流电动机基本结构

直流电动机基本结构
直流电动机是一种常用的电动机类型,可转换直流电能为机械能。

其基本结构包括转子、定子、电刷和磁场磁路。

1. 转子:直流电动机的转子通常采用换向器,由铜或铝制成。

转子通常由轴和箍板组成,箍板上安装有通电线圈,并在轴上固定了一组换向器。

转子的任务是在电场作用下旋转,并通过箍板上的电刷和定子上的电刷接触来实现电流传输。

2. 定子:直流电动机的定子由闭合铁芯电磁铁、包括磁铁线圈和铁心组成。

定子的任务是在通电状态下产生磁场,与转子的旋转运动相互作用,从而产生转矩。

3. 电刷:直流电动机的电刷是连接电源和转子线圈的导电器件,通常由碳石墨材料制成。

电刷固定在电机两端的电刷架上,并与转子上的换向器进行接触。

当转子旋转时,电刷架和电刷也会跟随转动,以保持电刷与转子上的换向器的良好接触。

4. 磁场磁路:磁场磁路是直流电动机中产生磁场的关键部分。

它由磁铁和磁路铁芯组成。

磁铁的作用是产生恒定的磁场,通常在定子上安装,包括极片和领头极。

磁路铁芯用于导磁,通常由铁制成,通过连接定子上的磁铁来形成一个完整的磁路。

直流电动机的工作原理是通过电源提供电流,产生磁场,使得转子在磁场的作用下旋转。

当电流通过转子线圈时,由于电刷的不断换向,使得电流方向不断变化,进而导致转子中产生电流,与磁场相互作用,产生转矩使转子旋转。

直流电动机具有结构简单、转矩平稳、调速范围广等优点,在工业生产中得到广泛应用。

它可以应用于各种需要转矩恒定和速度调节的场合,例如机床、风机、压缩机、交通工具等。

第一章.直流电机

第一章.直流电机

直流电机的基本结构总结
主要由定子、转子两部分组成
直流电机
定子
转子
机座 主磁极
电枢铁心
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
1-3 直流电机分类-励磁方式
他励
串励
I Ia I Ia I f
并励
I Ia I f
注: I :电源输入电流; I a :电枢电流; I f :励磁电流
复励
4
5
6 S7
8
9
10 N11
12 13 14 S 15 16
15 16 1 2 3 4
+
5 67

8 9 10 11 12 13 14
+

+

单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。
• 并联支路数等于磁极数, 2a=2p;
• 整个电枢绕组的闭合回路中, 感应电动势的总和为 零, 绕组内部无环流;
电刷位置对电枢反应的影响
1. 交轴磁势
与主极轴线正交的轴线通常称为交轴 与主极轴线重合的轴线称为直轴;
2 交轴电枢反应
N
S
主极产生磁场的磁密波形
电枢绕组产生磁场的磁密波形
Fax
1 2
( Nia
Da
2x)
Bax
0
Fax
合成磁场的磁密波形
3 直轴磁势
电刷不在几何中心线上, 电枢磁势分为交轴和直轴分量
n
N:总导体数 Ce:电势常数
电枢电势的认识
Ea
pN 60aLeabharlann nCe n
对电枢电势的认识:
一台制造好的电机, 它的电枢电势(V)正比于每极 磁通φ(韦伯)和转速n(r/min), 与磁密分布无关。

自动控制元件习题

自动控制元件习题
Ce n I ad Ra U ad 0.0224n 75 I ad 110 2) C e n I af ( Ra R f ) 0.0224n I af (75 500) C I C I 2T 0.214 I 0.214 I 2T m af 0 ad af 0 m ad
3-2什么是步进电机的运行矩频特性、起动矩频特性和起动 惯频特性?什么是运行频率? 答:步进电机最大输出转矩与运行频率的关系称为运行矩频 特性。起动频率与负载转矩的关系是起动矩频特性,起动 频率与负载转动惯量的关系是起动惯频特性。在负载条件 下能无失步运行的最高控制频率称为运行频率。 3-3步进电动机转角的大小取决于控制脉冲的(个数),转 速大小取决于控制脉冲的(频率) 。控制脉冲频率增高, 步进电机的负载能力下降,主要原因是 (绕组电感的影 响)。
1-22一台直流伺服电动机其电磁转矩为0.2倍额定电磁转矩 时,测得始动电压为4V,并当电枢电压Ua =49V时,电机 转速n=1500r/min。试求电机为额定电磁转矩,转速为 3000r/min时,应加多大电枢电压?
1-23欲使用某直流伺服电动机,需要取得其机械特性。现 测得控制电压Ua =100V时的两组数据,即
Ead 0 101 Ce 0.0224(V min/ r ) n0 4500
C m 9.55C e 9.55 0.0224 0.214( N m / A)
1)If =0,故U af 0
Ead 0 101(V )
Temd Temf 2T0 2T0 Cm I ad 0 0 0.214 0.12 0.026( N m) T0 0.013( N m )
①定子铁心:主磁极:建立磁场;(0.5分) 磁轭:提供磁通通路;(0.5分) ② 励磁绕组:通入励磁电流;(1分) ③ 机壳:固定定子;(1分) ④ 端盖:用来安放轴承和电刷装置,并作为转子的机械支撑;(1分) ⑤ 电刷装置:保持外接电源与换向器的滑动接触。(1分) 转子组成: ① 电枢铁心:给主磁通提供低阻磁路,嵌放电枢绕组; ② 电枢绕组: 实现机电能量变换; ③ 换向器: 起整流和换向作用; ④ 轴: 转子绕其转动; ⑤ 风扇: 冷却电机; 1.1.2直流电机的结构P12~P13.

直流电机的绕组

直流电机的绕组

直流电机的绕组一、前言直流电机是一种常见的电动机,广泛应用于各种领域,如工业、交通、家电等。

直流电机的绕组是直流电机的核心部件之一,它决定了直流电机的性能和特点。

本文将详细介绍直流电机的绕组。

二、直流电机的基本结构直流电机由定子和转子两部分组成。

其中,定子是不动的部分,包括磁极、线圈等;转子则是旋转的部分,包括轴、磁极等。

在工作时,定子中的线圈通过外部供电产生磁场,使转子旋转。

三、直流电机的绕组类型根据线圈排列方式不同,直流电机的绕组可以分为串联式绕组和并联式绕组两种类型。

1. 串联式绕组串联式绕组是将多个线圈依次串联起来,在两端接上外部供电。

串联式绕组可以增加线圈总匝数,提高输出功率和扭矩。

但同时也会增加线路阻抗和损耗。

2. 并联式绕组并联式绕组是将多个线圈并联起来,在两端接上外部供电。

并联式绕组可以减小线路阻抗和损耗,但输出功率和扭矩相对较小。

四、直流电机的绕组结构直流电机的绕组结构包括定子绕组和转子绕组两部分。

1. 定子绕组定子绕组是直流电机中最重要的部分之一。

它由若干个线圈依次排列而成,每个线圈都有若干匝。

线圈的匝数和排列方式不同,可以影响电机的性能和特点。

2. 转子绕组转子绕组是直流电机中另一个重要部分。

它通常由导体材料制成,包括铜、铝等。

转子绕组通常采用环形排列方式,以便在旋转时产生磁场。

五、直流电机的绕组材料直流电机的绕组材料通常有铜、铝等两种材料。

其中,铜具有良好的导电性能和高温耐受性能,适用于高功率、高速度等场合;而铝则适用于低功率、低速度等场合。

六、直流电机的绕制工艺直流电机的绕制工艺包括手工制绕和机器制绕两种方式。

手工制绕通常适用于小功率、小批量的电机,而机器制绕则适用于大功率、大批量的电机。

七、直流电机的绕组保护直流电机的绕组保护通常采用绝缘材料来实现。

常见的绝缘材料有纸板、胶带、漆等。

这些材料可以有效地防止线圈短路和断路等故障。

八、总结直流电机的绕组是直流电机中最重要的部分之一,它决定了直流电机的性能和特点。

直流电机的组成及工作原理

直流电机的组成及工作原理

直流电机的组成及工作原理一、引言直流电机是一种常见的电动机,广泛应用于工业生产和日常生活中。

它具有结构简单、运行可靠、转速调节范围广等优点。

本文将详细介绍直流电机的组成及工作原理。

二、直流电机的组成直流电机由定子和转子两部分组成。

1. 定子定子是由磁极和线圈构成的。

磁极通常是用钢铁制成,它们被安装在定子的周围,并且被分为南北两极。

线圈则是由导体制成,它们被缠绕在磁极上,并且被连接到电源上。

2. 转子转子是由导体制成,通常被称为“集电环”。

集电环被安装在轴上,并且与转子内部的线圈相连。

当定子中的线圈通电时,会产生磁场,这个磁场将影响转子中的集电环,并使其开始旋转。

三、直流电机的工作原理直流电机通过交替通断线圈来产生一个不断变化方向和大小的磁场,从而驱动转子旋转。

具体来说,其工作原理可以分为以下几个步骤:1. 初始状态在初始状态下,定子中的线圈不通电,因此没有磁场产生。

此时,转子处于静止状态。

2. 电流通过定子线圈当电源接通时,电流开始通过定子线圈。

这将在定子中产生一个磁场,该磁场将影响转子中的集电环,并使其开始旋转。

3. 磁场与集电环的相互作用当集电环旋转时,它会与定子中的磁场相互作用。

这种相互作用会导致集电环上的导体被感应出一种电动势(EMF),并且产生一个由正极到负极的电流。

4. 通过换向器改变方向随着集电环继续旋转,它会与另一个磁极相遇,并且开始受到一个相反方向的力。

为了保持转子的运动方向不变,需要通过换向器来改变定子线圈中的电流方向。

5. 重复以上步骤重复以上步骤可以使直流电机持续运行,并且控制线圈中的电流可以调节直流电机的速度和扭矩大小。

四、总结直流电机是一种常见、可靠、易于控制的电动机。

它由定子和转子两部分组成,通过交替通断线圈来产生一个不断变化方向和大小的磁场,从而驱动转子旋转。

了解直流电机的组成及工作原理对于维护和使用直流电机具有重要意义。

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二、转子部分
1.电枢铁心 电枢铁心是主磁路的一部分,同时也要安放 电枢绕组。 由于电机运行时,电枢与气隙磁场间有相对 运动,铁心中会产生感应电势而出现涡流和 磁滞损耗。为了减少损耗,电枢铁心通常用 0 .5mm厚表面涂绝缘漆的圆形硅钢冲片叠压 而成。冲片圆周外缘均匀地冲有许多槽,槽 内可安放电枢绕组,有的冲片上还冲有许多 圆孔,以形成改善散热的轴向通风孔。
1、上层有效边 2、5、端接部分 3、下层有效边 4、线圈尾端 6、线圈首端
线圈在槽内的安放示意图
1、槽楔 2、线圈绝缘 3、导体 4、槽绝缘 5、层间绝缘 6、槽底绝缘
电枢槽内的绝缘
3.换向器 换向器也叫整流子。对于直流电动机, 它的作用将输入的直流电流转换成电枢 绕组内的交变电流,从而产生方向恒定 的电磁转矩;对于直流发电机,是把电 枢绕组中感应的交变电势转换成电刷之 间的直流电势,向外部输出直流电压。
励磁绕组是由励磁线圈构成,励磁线圈 通常用圆形或矩形的绝缘导线制成的一 个集中线圈,套在主磁极铁心外面。 主磁极在机座上总是均匀分布,成对出 现。 各励磁线圈串联,且串联时要保证相邻 磁极的极性按N, S交替排列。
2.换向极 换向极又叫附加极,由换向极铁心 和换向极绕组构成。 当换向极绕组通入直流电流后,它 所产生的磁场对电枢磁场产生影响, 目的是为了改善换向,减小电刷与 换向片之间火花。
电机容量较大时,电枢铁心的圆柱体还分隔 成几段,每段间隔约l0mm左右,以形成径向 的通风道。
2.电枢绕组 电枢绕组是直流电机电路的主要部 分,它的作用是产生感应电势和流 过电流而产生电磁转矩实现机电能 量转换,是电机中重要部件。
构成电枢绕组的电枢线圈通常用高强度聚酯 漆包线绕制而成,它的一条有效边嵌入某个 槽中的上层,另一有效边则嵌入另一槽中的 下层。线圈与铁心槽之间及上、下层有效边 之间均应绝缘。槽口处沿轴向打入绝缘竹片 或环氧酚醛玻璃布板制成的槽楔将线圈压紧 并防止它在运行时飞出。律焊接在换向片上。
第二节 直流电机的结构
定子:机座 定子 机座 主磁极 换向极 端盖 电 刷 等装置(作用:主要用来建立磁场并起机械支撑作用) 转子:电枢铁心 转子 电枢铁心 电枢绕组 换向器 转轴 风扇等部件(作用:是机械能和直流电能相互转换的枢
纽)
气隙: 气隙:定、转子之间的间隙
直流电机的外形图
1、电枢铁心 、 2、主磁极 、 3、励磁绕组 、 4、电枢齿 、 5、换向极绕组 、 6、换向极铁芯 、 7、电枢槽 、 8、底座 、 9、电枢绕组 、 10、极掌(极靴) 、极掌(极靴) 11、磁轭(机座) 、磁轭(机座)
主极轴线与几何中心线
3.机座 机座的作用一是把主磁极、换向极、端 盖等零部件固定起来,所以要求它有一 定的机械强度;另一个作用是让励磁磁 通经过,所以它是主磁路的一部分(机 座中磁通通过的部分称为磁轭),因此, 又要求它有较好的导磁性能。
机座一般为铸钢或由钢板焊接 而成。对于某些在运行中有较高 要求的微型直流电机,主磁极、 换向极和磁轭用硅钢片一次冲制 叠压而成。 机座一般为圆筒形,也有为了 节省安装空间制成多角形。 多角形机座
换向器是由许多换向 片组合而成的圆柱体。 换向片是燕尾状的梯形 铜片,片与片之间有云 母片绝缘。换向片下部 的燕尾嵌在两端的V形 钢环内。换向片与V型 云母片绝缘,最后用螺旋压圈压紧。换向器固定在转 轴的一侧。这样的换向器称为金属套筒式换向器。
1、云母片 2、换向片 3、塑料 现代小型直流电机广泛 采用热压塑料代替金属套 筒,这种塑料热压成形紧 固的换向器,称为塑料换 向器。
直流电机的电枢
1、转轴 2、轴承 5、电枢绕组 6、风扇 3、换向器 7、轴承 4、电枢铁心
直流电机在定子和转子之间存在着一定 的气隙,气隙是电机磁路的重要部分。 它的路径虽然很短(一般小型电机的气 隙为0.7-5mm,大型电机为5-10mm左 右),但由于气隙磁阻远大于铁心磁阻, 因此,气隙对电机性能有很大的影响。
换向极绕组总是与电枢绕组 串联,它的匝数少、导线粗。 换向极铁心通常都用厚钢板 叠制而成,用螺杆安装在相邻 两主磁极之间的机座上。 直流电机功率很小时,换向 极可以减少为主磁极数的一半, 甚至不装置换向极。 换向极结构
主极的平分线称为极轴 线,也叫主极中心线; 相邻两主极之间的平分 线称为几何中心线,换向 极装置在几何中心线上。
4.电刷装置
电刷装置的作用是使静止的电刷和旋转 的换向器保持滑动接触,把转动的电枢 绕组与外电路连接起来。 电刷装置由电刷、弹簧、刷握、刷杆、 刷杆座等组成。
1、电刷 2、握刷 3、弹簧压板 4、座圈 5、刷杆 电刷装置
电刷是用石墨等做成的导电块,放 置在刷握内,用弹簧将它压紧在换 向器表面上。刷握固定在刷杆上。 电刷组在换向器表面应对称分布, 刷杆座可与端盖或机座相连接。整 个电刷装置可以移动,用以调整电 刷在换向器上的位置。
一、定子部分
1.主磁极 主磁极由主磁极铁心和励磁绕组构成。 主磁极用来建立励磁磁场。当励磁绕组 中通入直流电流(即励磁电流)后,主 磁极铁心呈现磁性,并在气隙中建立励 磁磁场。
直流电机的主磁极结构
主磁极铁心一般用1~1.5mm厚的低碳钢 板冲片叠压铆接而成,主磁极铁心柱体 部分称为极身,靠近气隙一端较宽的部 分称为极靴,极靴与极身交界处形成一 个突出的肩部,用以支撑住励磁绕组。 极靴沿气隙表面处制成弧形,使极面下 气隙磁密分布更合理。整个主磁极用螺 杆固定在机座上。
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