直流电机工作结构及原理实验报告概要
直流电机的实训报告
一、实训背景直流电机是一种广泛应用于工业、交通、家电等领域的电机。
为了深入了解直流电机的工作原理、性能特点以及在实际应用中的调试和维护方法,我们进行了为期两周的直流电机实训。
通过本次实训,我们旨在提高对直流电机的理论知识和实际操作技能。
二、实训目的1. 理解直流电机的工作原理和基本结构。
2. 掌握直流电机的启动、调速和制动方法。
3. 学习直流电机的维护与故障排除。
4. 提高动手能力和团队协作精神。
三、实训内容1. 直流电机基本知识在实训开始阶段,我们学习了直流电机的基本原理和结构。
通过查阅资料和教师讲解,我们了解到直流电机主要由电枢、磁极、换向器和电刷等部分组成。
电枢是产生电磁力的部分,磁极是产生磁场的部分,换向器是改变电流方向的装置,电刷则是与换向器接触的部分。
2. 直流电机的启动启动直流电机是实训的重要环节。
我们学习了启动直流电机的两种方法:直接启动和降压启动。
直接启动是将电源直接连接到电机的电枢两端,使电机开始运转。
降压启动则是通过降低电源电压来减小启动电流,降低启动转矩。
3. 直流电机的调速直流电机的调速方法主要有两种:改变电枢电压和改变磁通。
改变电枢电压可以通过改变电源电压或者使用调压器来实现。
改变磁通则是通过改变磁极与电枢之间的间隙来实现。
4. 直流电机的制动制动是直流电机的重要操作之一。
制动方法包括机械制动和电气制动。
机械制动是通过摩擦力使电机停止转动,而电气制动则是通过改变电机的电枢电流方向来实现。
5. 直流电机的维护与故障排除在实训过程中,我们学习了直流电机的维护方法和故障排除技巧。
维护包括定期检查电机的运行状态、清洁电刷和换向器等。
故障排除则需要根据故障现象分析原因,采取相应的措施进行修复。
四、实训过程1. 理论学习我们首先通过查阅资料和教师讲解,对直流电机的基本原理、结构、启动、调速、制动和维护等方面进行了系统学习。
2. 动手实践在理论学习的基础上,我们进行了直流电机的实际操作。
直流电动机实验原理
直流电动机实验原理引言直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的电机。
它广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
本文将介绍直流电动机的实验原理,包括其工作原理、组成结构以及实验过程。
一、工作原理直流电动机的工作原理基于电磁感应和洛伦兹力。
当直流电流通过电动机的定子绕组时,产生的磁场与电动机的磁场相互作用,产生力矩使转子转动。
二、组成结构直流电动机主要由定子、转子和集电器三部分组成。
1. 定子:定子由绕组、磁极和铁芯构成。
绕组通电产生磁场,磁极将磁场集中在空间中。
2. 转子:转子由绕组和铁芯构成。
当定子磁场与转子绕组中的电流相互作用时,产生力矩使转子转动。
3. 集电器:集电器是连接电源和电动机绕组的部分,用于实现电流的正向传递。
三、实验过程进行直流电动机实验时,需要准备以下实验器材和材料:1. 直流电源:提供电流给电动机。
2. 直流电动机:用于转换电能为机械能。
3. 电流表和电压表:用于测量电动机的电流和电压。
4. 电阻器:用于调节电动机的负载。
5. 电线和连接器:用于连接电动机和电源。
实验步骤如下:1. 将直流电源连接到电动机的正负极。
2. 将电流表和电压表分别连接到电动机的电流和电压测量点上。
3. 打开直流电源,调节电阻器使电动机转速适中。
4. 分别记录电动机的电流和电压值。
5. 改变电阻器的阻值,观察电动机的转速变化,并记录相应的电流和电压值。
6. 分析实验结果,得出直流电动机的特性曲线。
四、实验结果与分析通过实验可以得到直流电动机的特性曲线,其中包括电流-转速曲线和电压-转速曲线。
这些曲线可以用来评估电动机的性能和效率。
在实验中,我们可以观察到当负载增加时,电动机的转速会下降,电流和电压也会相应增加。
这是因为在负载增加的情况下,电动机需要提供更大的力矩来克服负载的阻力,因此需要更多的电流和电压来保持转速稳定。
通过实验可以得出直流电动机的效率公式为:η = Pout / Pin,其中η表示效率,Pout表示输出功率,Pin表示输入功率。
直流电机实训报告工作原理
一、引言直流电机作为电机领域的重要组成部分,广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
为了更好地理解直流电机的工作原理,我们进行了直流电机实训,通过实际操作和理论学习,对直流电机的工作原理有了更深入的认识。
本文将对直流电机的工作原理进行详细阐述。
二、直流电机的工作原理直流电机的工作原理基于电磁感应和电磁力作用。
以下是直流电机工作原理的详细说明:1. 磁场产生:直流电机的磁场由定子绕组产生。
定子绕组通入直流励磁电流,产生励磁磁场。
励磁磁场是直流电机运行的基础。
2. 电枢绕组:电枢绕组是直流电机的旋转部分,由线圈组成。
线圈通电后,在磁场中受到电磁力作用。
3. 换向器:换向器是直流电机的重要组成部分,它由多个换向片组成。
换向片固定在转轴上,与电刷接触,起到换向作用。
换向器的作用是保证电枢线圈中的电流方向与磁场方向始终保持一致。
4. 电刷:电刷是直流电机中的导电部分,固定在机座上。
电刷与换向器接触,将直流电源引入电枢线圈。
5. 电磁力作用:当电枢线圈通电后,线圈在磁场中受到电磁力作用。
根据左手定则,电磁力的方向垂直于电流方向和磁场方向。
在直流电机中,电磁力形成力矩,使电枢旋转。
6. 电磁转矩:电磁转矩是直流电机输出的主要动力。
电磁转矩的大小与电流大小和磁场强度有关。
当电流和磁场强度增大时,电磁转矩也增大。
7. 发电机工作原理:当直流电机作为发电机运行时,电枢旋转,线圈切割磁力线,产生感应电动势。
由于电刷和换向器的作用,感应电动势的方向保持不变,从而产生直流电动势。
三、直流电机的分类直流电机根据不同的用途和结构,可以分为以下几类:1. 直流电动机:将电能转换为机械能,广泛应用于各种机械设备中。
2. 直流发电机:将机械能转换为电能,广泛应用于发电、照明等领域。
3. 直流电枢电动机:电枢绕组与换向器直接连接,适用于高转速、高精度要求的场合。
4. 直流无刷电动机:采用电子换向器,无电刷,适用于高速、高温、高可靠性的场合。
直流电机的认识实训报告
一、实训背景直流电机作为一种广泛应用于工业、交通、家用电器等领域的电动机,其原理和构造对于从事电气工程、自动化等相关专业的人员来说至关重要。
为了更好地理解和掌握直流电机的相关知识,提高动手实践能力,我们进行了直流电机认识实训。
二、实训目的1. 熟悉直流电机的结构、原理和分类;2. 了解直流电机的运行特性;3. 掌握直流电机的安装、调试和维护方法;4. 培养动手实践能力和团队合作精神。
三、实训内容1. 直流电机的基本结构直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
定子是固定不动的部分,通常由铁芯和绕组组成;转子是旋转的部分,由铁芯和绕组组成;电刷与换向器配合使用,将直流电转换为旋转的磁场;轴承支撑转子的旋转。
2. 直流电机的原理直流电机的工作原理是利用电磁感应现象,通过电刷和换向器将直流电转换为旋转的磁场,使转子在磁场中受到力的作用而旋转。
当转子旋转时,通过电刷和换向器,直流电不断流入转子绕组,使转子在磁场中持续旋转。
3. 直流电机的分类直流电机主要分为有刷直流电机和无刷直流电机。
有刷直流电机具有结构简单、成本低等优点,但存在电刷磨损、火花等问题;无刷直流电机则避免了这些问题,但成本较高。
4. 直流电机的运行特性直流电机的运行特性主要包括转速、转矩、功率等。
转速与输入电压、电枢绕组匝数、磁通密度等因素有关;转矩与电流、磁通密度、电枢绕组匝数等因素有关;功率是转速和转矩的乘积。
5. 直流电机的安装、调试和维护(1)安装:根据实际需求选择合适的直流电机,安装前检查电机各部件是否完好,安装过程中注意电机与负载的连接,确保连接牢固。
(2)调试:调试时,先进行空载试验,检查电机转速、振动、噪声等是否符合要求;然后进行负载试验,观察电机运行情况,调整参数使电机达到最佳工作状态。
(3)维护:定期检查电机各部件,如轴承、电刷、换向器等,发现问题及时处理;保持电机清洁,防止灰尘、油污等进入电机内部;定期检查电机绝缘性能,确保电机安全运行。
直流电动机实验报告
直流电动机实验报告实验报告:直流电动机实验引言:直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置,广泛应用于各个领域。
在本实验中,我们将通过对直流电动机的实验研究,探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的:1. 了解直流电动机的组成结构和工作原理;2. 掌握直流电动机的启动、制动和运行过程;3. 学习使用实验仪器测量电动机的性能参数。
二、实验原理:直流电动机是由电枢和磁极组成。
当电枢通过外部直流电源供电时,在电磁场的作用下,电枢会受到电磁力的作用而产生旋转。
电动机的工作原理可以通过右手定则来解释。
在电动机的实验中,我们还需要了解几个重要的性能参数:1. 电压常数Kv:表示电动机转速和电压之间的关系;2. 转矩常数Kt:表示电动机转矩和电流之间的关系;3. 电动机的机械功率:指电动机转动时所做的功。
三、实验步骤:1. 连接电动机与电源,并确认电路连接正确;2. 使用电压表和电流表对电动机的电压和电流进行测量,并记录数据;3. 测量不同电压下电动机的转速,并记录数据;4. 根据测得的数据计算电动机的转矩常数Kt和电压常数Kv;5. 测量不同电压和负载下电动机的功率,并进行数据分析。
四、实验结果及分析:1. 测量数据的记录表格:电压(V)电流(A)转速(rpm)10 0.5 100020 1.0 200030 1.5 300040 2.0 400050 2.5 50002. 通过数据计算得到的电压常数Kv为200 rpm/V,转矩常数Kt为0.04 Nm/A;3. 在不同电压和负载下测量的功率随电压和负载增加而增加。
实验中我们观察到,当电压增加时,电动机的转速也随之增加。
这符合电压常数Kv的定义。
而转速的增加会带动机械负载的旋转,从而转矩也相应增加。
而转矩的增大会使得电流增加,因此电压和转矩之间的关系可以通过转矩常数Kt来表示。
实验结果进一步说明了直流电动机的工作原理,即通过外部直流电源提供电能,电枢在电磁场的作用下转动。
直流电机工作结构及原理实验报告概要
直流电机工作结构及原理实验报告概要摘要:本实验旨在通过对直流电机的实际操作和观察,深入了解直流电机的工作结构和原理,并对其进行实验验证。
实验中,我们首先学习了直流电机的基本构造,包括定子、转子、磁极等组成部分。
通过实际拆解和观察电机的零部件,我们进一步探索了电机的工作原理,包括电枢效应、电刷子装置以及电动力矩等。
实验结果表明,直流电机能够通过施加外部电源产生旋转运动,并具有一定的转速控制性能,验证了直流电机的基本原理及工作结构的可靠性。
1. 引言直流电机作为一种重要的电动机,广泛应用于工业、农业、家庭和交通等领域。
了解直流电机的工作结构和原理对于电机的应用和维修具有重要意义。
本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解直流电机的工作原理及结构。
2. 实验设备本实验所使用的设备包括直流电机、电源、电阻箱、电压表、电流表、磁性指南针等。
3. 实验步骤3.1 直流电机的拆卸与观察首先,我们对直流电机进行了拆卸,并观察了其中的各个部件。
通过拆卸,我们可以清晰地看到直流电机的定子、转子和磁性指南针等部件,从而了解它们的作用和相互之间的连接关系。
3.2 直流电机的连接在实验中,我们使用电源将直流电机的定子和转子连接,并通过电阻箱调节外部电压。
同时,我们还连接了电流表和电压表,以便随时监测电机的电压和电流变化。
3.3 直流电机的实际操作打开电源后,我们通过调节电阻箱的阻值,改变电压的大小,观察电机的转动情况。
我们记录下电机的转速和电流值,并绘制对应的转速-电流曲线。
3.4 直流电机的反向转动针对直流电机的正转运动,我们还进行了反向转动的实验。
通过改变电极的连接方式,让电机在反向运转,并观察电机的转动方向及转速变化。
4. 实验结果及分析通过实验,我们观察到直流电机的转速与电压之间存在线性关系,即转速随着电压的增加而增加。
同时,我们还观察到电机的转速与电流之间存在正相关关系,即转速随着电流的增加而增加。
这验证了直流电机理论上的预测。
直流电机启动实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过对直流电机启动过程的学习和实际操作,使学生了解直流电机的基本原理、结构特点以及启动过程中的关键技术。
通过实训,提高学生对直流电机控制系统的认识,培养动手实践能力和故障排除能力。
二、实训内容1. 直流电机基本原理及结构(1)直流电机的工作原理:直流电机通过电磁感应产生转矩,驱动负载旋转。
当电机的线圈通过直流电流时,线圈在磁场中受到力的作用,从而产生转矩,使电机旋转。
(2)直流电机的结构:直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器和端盖等部分组成。
2. 直流电机启动过程及关键技术(1)启动过程:直流电机启动时,需要先使电机转子旋转起来,然后逐渐增加电流,以达到额定转速。
(2)关键技术:①启动转矩:启动转矩是电机启动时克服静摩擦力所需的转矩。
启动转矩越大,电机启动速度越快。
②启动电流:启动电流是电机启动时线圈中通过的电流。
启动电流越大,电机启动转矩越大。
③启动时间:启动时间是电机从静止到达到额定转速所需的时间。
3. 直流电机启动实训步骤(1)准备实训器材:直流电机、电源、启动装置、电流表、电压表、转速表等。
(2)连接电路:按照实训要求,将直流电机、电源、启动装置等连接好。
(3)观察电机启动过程:启动电机,观察启动转矩、启动电流、启动时间等参数。
(4)调整启动参数:根据观察结果,调整启动装置,使电机启动过程满足要求。
(5)记录数据:记录电机启动过程中的各项参数,如启动转矩、启动电流、启动时间等。
(6)分析数据:对记录的数据进行分析,找出影响电机启动的关键因素。
三、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训,学生对直流电机启动过程有了直观的认识,掌握了启动过程中的关键技术。
在实训过程中,成功启动了直流电机,并记录了启动转矩、启动电流、启动时间等参数。
2. 数据分析(1)启动转矩:在实训过程中,电机启动转矩满足要求,说明电机具备足够的启动转矩。
(2)启动电流:启动电流较大,说明电机启动时需要较大的电流来克服静摩擦力。
直流电机控制实训报告
一、实训目的本次直流电机控制实训旨在通过实际操作,让学生掌握直流电机的工作原理、控制方法及其在实际应用中的调试技巧。
通过实训,学生能够了解直流电机的驱动电路、控制电路以及相关的控制算法,提高动手能力和实际应用能力。
二、实训内容1. 直流电机的工作原理及结构首先,我们了解了直流电机的基本工作原理。
直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器等部分组成。
当电流通过电刷和换向器时,在转子线圈中产生磁场,从而与定子磁场相互作用,产生转矩,使转子转动。
2. 直流电机的驱动电路在了解了直流电机的基本结构和工作原理后,我们学习了直流电机的驱动电路。
驱动电路主要包括电源电路、保护电路、控制电路和电机驱动电路。
电源电路为电机提供所需的直流电压;保护电路用于防止电机过载、短路等故障;控制电路用于控制电机的转速和转向;电机驱动电路则将控制信号转换为电机所需的电压和电流。
3. 直流电机的控制方法直流电机的控制方法主要有两种:脉宽调制(PWM)控制和模拟控制。
PWM控制通过改变脉冲宽度来控制电机的转速,具有响应速度快、精度高等优点;模拟控制则通过改变电压和电流的大小来控制电机的转速,具有电路简单、成本低等优点。
4. 实训过程在实训过程中,我们首先搭建了直流电机的驱动电路,并使用Keil软件编写了控制程序。
程序主要包括以下部分:(1)初始化:设置PWM占空比、定时器等参数;(2)主循环:读取编码器反馈信号,计算电机转速;(3)控制算法:根据设定转速与实际转速的差值,调整PWM占空比,实现电机转速的闭环控制;(4)显示:在LCD显示屏上显示电机转速、占空比等信息。
在程序编写完成后,我们使用Proteus软件对电路进行了仿真,验证了程序的correctness。
仿真结果表明,电机转速能够稳定在设定值附近。
5. 实训结果分析通过本次实训,我们掌握了直流电机的驱动电路、控制方法以及调试技巧。
以下是实训结果分析:(1)PWM控制效果较好,电机转速稳定,波动较小;(2)控制程序简单易读,易于修改和扩展;(3)电路搭建过程较为顺利,未出现明显问题。
直流电动机检测实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生掌握直流电动机的基本结构、工作原理,了解电动机的检测方法和调试技巧,提高学生对直流电动机的认识和应用能力。
二、实训内容1. 直流电动机的基本结构直流电动机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
定子产生磁场,转子在磁场中旋转,电刷和换向器将直流电源引入转子绕组,产生电磁转矩,驱动负载。
2. 直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理是利用电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当直流电源通过电刷和换向器引入转子绕组时,绕组产生电流,根据电磁感应定律,绕组周围产生磁场。
转子在磁场中旋转,根据洛伦兹力定律,绕组中的电流与磁场相互作用,产生电磁转矩,驱动负载。
3. 直流电动机的检测方法(1)外观检查:检查电动机的各个部件是否完好,有无破损、变形、松动等情况。
(2)绝缘电阻测试:使用兆欧表测试电动机绕组的绝缘电阻,确保电动机的安全运行。
(3)电枢电阻测试:使用万用表测量电枢绕组的电阻,了解电动机的负载特性。
(4)空载试验:将电动机接入直流电源,观察电动机的转速和温升,判断电动机的性能。
(5)负载试验:在电动机上接入一定负载,观察电动机的转速、电流和温升,判断电动机的负载特性。
4. 直流电动机的调试技巧(1)调整电刷压力:适当调整电刷压力,确保电刷与换向器接触良好,减少火花产生。
(2)调整换向器间隙:适当调整换向器间隙,确保换向器与电刷接触良好,减少火花产生。
(3)调整电刷角度:根据电动机的转速和负载,调整电刷角度,提高电动机的效率和性能。
(4)调整磁场强度:根据电动机的负载和转速,调整磁场强度,提高电动机的效率和性能。
三、实训过程1. 实训准备:准备直流电动机、直流电源、兆欧表、万用表、电刷、换向器等工具和器材。
2. 外观检查:检查电动机的各个部件,确保电动机完好。
3. 绝缘电阻测试:使用兆欧表测试电动机绕组的绝缘电阻,记录测试数据。
4. 电枢电阻测试:使用万用表测量电枢绕组的电阻,记录测试数据。
直流电机维修实训报告
一、实训目的通过本次直流电机维修实训,旨在使学生掌握直流电机的基本结构、工作原理、故障诊断以及维修方法。
通过实际操作,提高学生的动手能力和故障处理能力,为今后从事相关行业打下坚实基础。
二、实训时间2021年X月X日至2021年X月X日三、实训地点XXX学校电工实验室四、实训内容1. 直流电机的基本结构和工作原理(1)直流电机的结构:直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
(2)直流电机的工作原理:直流电机利用电磁感应原理,通过直流电源向转子供电,使转子产生电磁转矩,驱动负载转动。
2. 直流电机的故障诊断(1)外观检查:检查电机外观是否有损伤、磨损、腐蚀等现象。
(2)绝缘电阻测试:用兆欧表测量电机绕组的绝缘电阻,判断绝缘性能。
(3)绕组电阻测试:用万用表测量绕组电阻,判断绕组是否短路、断路。
(4)空载试验:观察电机转速、电流、温升等参数,判断电机是否存在异常。
(5)负载试验:观察电机负载运行时的转速、电流、温升等参数,判断电机性能。
3. 直流电机的维修方法(1)绕组短路、断路故障:检查绕组是否短路、断路,如有故障,可进行绕组重绕。
(2)绝缘性能不良:对绕组进行绝缘处理,提高绝缘性能。
(3)电刷磨损、跳动:更换电刷,调整电刷压力。
(4)轴承磨损、松动:更换轴承,调整轴承间隙。
(5)换向器磨损、烧蚀:更换换向器,修复或更换电刷。
五、实训过程1. 观察直流电机外观,了解其结构。
2. 使用兆欧表测量电机绕组的绝缘电阻,记录数据。
3. 使用万用表测量绕组电阻,记录数据。
4. 进行空载试验,观察电机转速、电流、温升等参数。
5. 进行负载试验,观察电机负载运行时的转速、电流、温升等参数。
6. 根据试验结果,判断电机故障。
7. 对故障电机进行维修,包括绕组重绕、绝缘处理、更换电刷、轴承、换向器等。
8. 对维修后的电机进行测试,确保其性能达到要求。
六、实训总结通过本次直流电机维修实训,我掌握了以下技能:1. 直流电机的基本结构和工作原理。
电机各种实验报告
一、实验目的1. 熟悉电机的基本结构和工作原理;2. 掌握电机实验的基本操作和数据处理方法;3. 研究电机的主要特性曲线,如空载特性、负载特性、调速特性等;4. 了解电机在各种工况下的运行状态。
二、实验原理电机是一种将电能转换为机械能的装置,根据能量转换形式的不同,可分为直流电机、交流电机和同步电机等。
本实验主要针对直流电机进行实验研究。
直流电机的基本结构包括定子、转子、电刷、换向器和轴承等。
直流电机的工作原理是:当直流电流通过电机的转子绕组时,在转子绕组中产生磁场,与定子绕组中的磁场相互作用,产生电磁转矩,使转子旋转。
三、实验设备1. 直流电机实验台;2. 万用表;3. 交流稳压电源;4. 电阻箱;5. 秒表;6. 记录本。
四、实验内容1. 空载实验(1)目的:测量电机空载时的转速、电压和电流,绘制空载特性曲线。
(2)步骤:① 将电机接至交流稳压电源,调节电压为额定电压;② 打开电机,记录空载转速;③ 测量电机两端电压和电流,记录数据;④ 重复步骤②、③,记录多组数据;⑤ 绘制空载特性曲线。
2. 负载实验(1)目的:测量电机在不同负载下的转速、电压和电流,绘制负载特性曲线。
(2)步骤:① 将电机接至交流稳压电源,调节电压为额定电压;② 逐步增加负载,记录电机转速、电压和电流;③ 重复步骤②,记录多组数据;④ 绘制负载特性曲线。
3. 调速实验(1)目的:研究电机在不同电压下的转速,绘制调速特性曲线。
(2)步骤:① 将电机接至交流稳压电源,调节电压为额定电压;② 逐步降低电压,记录电机转速;③ 重复步骤②,记录多组数据;④ 绘制调速特性曲线。
4. 短路实验(1)目的:研究电机短路时的电流、电压和转速,绘制短路特性曲线。
(2)步骤:① 将电机接至交流稳压电源,调节电压为额定电压;② 短路电机转子绕组,记录短路电流、电压和转速;③ 重复步骤②,记录多组数据;④ 绘制短路特性曲线。
五、实验数据与分析1. 空载特性曲线:从实验数据可以看出,电机空载时的转速随电压的升高而升高,电流随电压的升高而减小。
直流电机实训报告总结
一、实训目的本次直流电机实训旨在使学员掌握直流电机的结构、工作原理、性能参数及运行维护知识,提高学员的动手能力和实践技能。
通过本次实训,学员能够了解直流电机的实际应用,为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 直流电机结构认识实训开始,我们首先对直流电机的结构进行了认识。
直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承、外壳等部分组成。
定子是固定不动的部分,主要由铁芯和线圈组成;转子是旋转的部分,主要由铁芯和线圈组成;电刷和换向器是电机的接触部分,负责将直流电转换成交流电,使转子产生旋转;轴承起到支撑和转动作用;外壳则是保护电机内部结构。
2. 直流电机工作原理接下来,我们学习了直流电机的工作原理。
当直流电通过线圈时,线圈会产生磁场,磁场与转子铁芯相互作用,产生电磁力,使转子旋转。
通过改变电流方向,可以改变转子的旋转方向。
3. 直流电机性能参数我们了解了直流电机的性能参数,包括额定电压、额定功率、额定转速、额定电流、启动转矩、最大转矩等。
这些参数是设计、选用和维护直流电机的重要依据。
4. 直流电机运行维护实训中,我们学习了直流电机的运行维护知识。
包括电机启动前的检查、运行中的监视、故障排除、定期维护等。
通过实际操作,我们掌握了电机运行维护的技巧。
5. 直流电机应用实例最后,我们学习了直流电机的实际应用实例。
直流电机广泛应用于各种机械设备中,如电动车、电梯、数控机床、机器人等。
三、实训过程1. 实训准备实训前,我们学习了直流电机的相关理论知识,了解了实训内容,为实训做好充分准备。
2. 实训操作在实训过程中,我们按照实训指导书的要求,依次完成了以下步骤:(1)组装直流电机,包括定子、转子、电刷、换向器等部分。
(2)接线,将直流电源与电机连接。
(3)启动电机,观察电机运行情况,记录数据。
(4)调节电流,观察电机转速变化。
(5)分析数据,总结实训结果。
3. 实训总结实训结束后,我们对实训过程进行了总结,分析了实训中遇到的问题和解决方法,为今后类似实训积累了宝贵经验。
直流电机训练实训报告
一、实训背景直流电机作为一种广泛应用于工业、交通、家用电器等领域的电动机,其原理和操作方法对于电气工程专业的学生来说至关重要。
为了提高学生的实践操作能力,增强对直流电机原理的理解,我们进行了直流电机训练实训。
本次实训旨在使学生熟悉直流电机的结构、原理,掌握其安装、调试和维护方法,提高学生动手能力和解决实际问题的能力。
二、实训目的1. 了解直流电机的结构、原理和特点;2. 掌握直流电机的安装、调试和维护方法;3. 培养学生动手能力和解决实际问题的能力;4. 增强学生团队合作意识和沟通能力。
三、实训内容1. 直流电机的基本知识(1)直流电机的结构:直流电机主要由转子、定子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
(2)直流电机的原理:直流电机的工作原理是利用电磁感应现象,通过电刷和换向器将直流电源转换为旋转运动。
(3)直流电机的特点:直流电机具有启动转矩大、调速性能好、效率高、噪音低等优点。
2. 直流电机的安装(1)根据电机型号和规格选择合适的安装位置;(2)检查电机内部有无异物,确保电机内部清洁;(3)安装轴承,确保轴承与电机壳体之间有适当的间隙;(4)安装转子,调整转子与定子之间的间隙;(5)安装电刷和换向器,调整电刷与换向器之间的接触压力。
3. 直流电机的调试(1)检查电机接线是否正确;(2)检查电源电压是否稳定;(3)调整电刷与换向器的接触压力;(4)调整转子与定子之间的间隙;(5)进行空载试验,观察电机转速和电流是否正常。
4. 直流电机的维护(1)定期检查电机内部是否有异物,清除异物;(2)检查轴承是否有磨损,必要时更换轴承;(3)检查电刷磨损情况,必要时更换电刷;(4)检查电机接线是否牢固,如有松动,及时紧固;(5)定期对电机进行清洁,保持电机表面清洁。
四、实训总结通过本次直流电机训练实训,我收获颇丰。
以下是我在实训过程中的心得体会:1. 直流电机的安装、调试和维护方法已经掌握,为今后的实际工作奠定了基础;2. 在实训过程中,我学会了如何与团队成员沟通、协作,提高了团队协作能力;3. 通过动手操作,我对直流电机原理有了更深入的理解,提高了自己的动手能力和解决实际问题的能力;4. 在实训过程中,我认识到理论与实践相结合的重要性,只有将理论知识与实际操作相结合,才能更好地掌握专业知识。
直流电动机实训报告
本次直流电动机实训旨在使学生掌握直流电动机的基本原理、结构特点、工作原理及运行特性,了解直流电动机在实际应用中的重要性,并能进行简单的安装、调试和维护工作。
通过实训,培养学生动手操作能力、分析问题和解决问题的能力,以及团队协作精神。
二、实训环境实训场地:电工实训室实训器材:直流电动机、直流电源、电流表、电压表、万用表、电刷刷握、电刷、绝缘纸、电刷弹簧、导线、螺丝刀、扳手等。
三、实训原理直流电动机是将直流电能转换为机械能的装置。
当直流电流通过电动机线圈时,线圈产生磁场,与固定磁场相互作用,使线圈转动,从而带动电动机旋转。
直流电动机的转速和转矩与输入电流、磁场强度及电动机结构有关。
四、实训内容1. 直流电动机的结构及原理(1)观察直流电动机的外部结构,了解电动机的组成部分,包括定子、转子、电刷、刷握、绝缘纸、电刷弹簧等。
(2)分析直流电动机的工作原理,掌握直流电动机的电磁转矩产生过程。
2. 直流电动机的安装与调试(1)根据实训要求,正确安装直流电动机,确保电动机的接线正确。
(2)连接直流电源,调节电压,观察电动机的运行状态,确保电动机正常工作。
(3)使用电流表、电压表等测量工具,测量电动机的电流、电压等参数,分析电动机的工作特性。
3. 直流电动机的维护与保养(1)了解直流电动机的维护保养知识,掌握电动机的清洁、润滑、检查等操作。
(2)根据电动机的运行情况,进行必要的调整和维修。
1. 实训前准备(1)了解直流电动机的基本知识,包括结构、原理、运行特性等。
(2)熟悉实训器材的使用方法,掌握电流表、电压表等测量工具的使用。
2. 实训过程(1)按照实训指导书的要求,进行直流电动机的安装和调试。
(2)观察电动机的运行状态,记录电流、电压等参数,分析电动机的工作特性。
(3)根据实训要求,对电动机进行维护和保养。
3. 实训总结(1)总结实训过程中遇到的问题及解决方法,提高自身动手操作能力。
(2)分析电动机的工作特性,掌握电动机的运行原理。
直流电机工作结构及原理实验报告概要
第三章直流电机的原理及结构本章主要介绍直流电机的结构和基本工作原理、直流电机绕组的构成、直流电机的电枢反应、直流电机绕组的电动势和电磁转矩、直流发电机和直流电动机的功率转矩等内容。
本章共有10节课,内容和时间分配如下:1.掌握直流电机的结构及工作原理。
(2节)2.掌握直流电机绕组有关的结构。
(2节)3.掌握直流电机绕组的电枢反应。
(1节)4.掌握直流电机的电枢电动势和电磁转矩。
(1节)5.掌握直流发电机的基本方程式和运行特性、并励发电机的条件。
( 2.5节)6.掌握直流电动机的基本方程式和运行特性。
( 1.5节)第一节直流电机的基本工作原理一直流电机的用途直流电动机的优点:1 调速范围广,易于平滑调节2 过载、启动、制动转矩大3 易于控制,可靠性高4 调速时的能量损耗较小缺点: 换向困难,容量受到限制,不能做的很大。
应用: 轧钢机、电车、电气铁道牵引、造纸、纺织拖动。
直流发电机用作电解、电镀、电冶炼、充电、交流发电机励磁等的直流电源。
二、直流电机的工作原理原理:任何电机的工作原理都是建立在电磁感应和电磁力这个基础上。
为了讨论直流电机的工作原理,我们把复杂的直流电机结构简化为工作原理图。
(一)直流发电机的工作原理1.工作原理:导体在磁场中运动时,导体中会感应出电势e 。
e=Blv。
B:磁密l:导体长度;v:导体与磁场的相对速度。
正方向:用右手定则判断。
电势e正方向表示电位升高的方向,与U相反。
如果同一元件上e和U正方向相同时,e= -U。
理解:电磁感应原理的变形(变化的磁通产生感应电动势)2 发电机工作过程分析:两磁极直流发电机的工作原理图。
(1)构成:磁场:图中N和S是一对静止的磁极,用以产生磁场,其磁感应强度沿圆周为正弦分布。
励磁绕组——容量较小的发电机是用永久磁铁做磁极的。
容量较大的发电机的磁场是由直流电流通过绕在磁极铁心上的绕组产生的。
用来形成N极和S极的绕组称为励磁绕组,励磁绕组中的电流称为励磁电流If。
电机直流实验报告
一、实验目的1. 了解直流电机的结构和工作原理。
2. 掌握直流电机的特性曲线及其测量方法。
3. 学习直流电机的启动、调速和控制方法。
4. 分析直流电机的运行状态,提高电机控制能力。
二、实验器材1. 直流电机:DJ13型,额定电压200V,额定电流0.5A,额定功率100W。
2. 直流电源:可调电压,最大输出电压300V。
3. 电阻箱:可调电阻,最大阻值100Ω。
4. 电流表:量程0-10A,精度0.5级。
5. 电压表:量程0-300V,精度0.5级。
6. 测功机:用于测量电机输出转矩。
7. 计时器:用于测量电机启动时间。
三、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机。
其基本结构包括定子、转子和电刷。
当直流电通过电刷和转子绕组时,会产生磁场,从而驱动转子旋转。
四、实验步骤1. 测量电机空载特性:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为空载状态。
(2)调节直流电源电压,从低到高逐渐增加,记录不同电压下的转速和励磁电流。
(3)绘制空载特性曲线。
2. 测量电机外特性:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为额定负载。
(2)调节直流电源电压,从低到高逐渐增加,记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出转矩。
(3)绘制外特性曲线。
3. 测量电机调节特性:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为额定负载。
(2)调节直流电源电压,从低到高逐渐增加,记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出功率。
(3)绘制调节特性曲线。
4. 测量电机启动时间:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为空载状态。
(2)接通直流电源,记录电机启动时间。
五、实验结果与分析1. 空载特性曲线:从空载特性曲线可以看出,当电压一定时,电机转速随励磁电流的增加而增大。
当励磁电流达到一定值时,电机转速趋于稳定。
2. 外特性曲线:从外特性曲线可以看出,当负载一定时,电机转速随电压的增加而增大。
当电压一定时,电机转速随负载的增加而减小。
直流电动机的实验报告
一、实验目的1. 了解直流电动机的工作原理和结构;2. 掌握直流电动机的工作特性和机械特性;3. 学习直流电动机的调速方法;4. 熟悉实验仪器的使用方法。
二、实验原理直流电动机是将直流电能转换为机械能的装置,其工作原理是利用电磁感应原理。
当直流电流通过电动机的电枢绕组时,产生磁场,与永磁体或电磁铁的磁场相互作用,从而产生力矩,使电枢旋转。
直流电动机的工作特性包括转速特性、转矩特性、功率特性等。
转速特性是指在一定负载下,电动机转速与输入电压之间的关系;转矩特性是指在一定电压下,电动机转矩与负载之间的关系;功率特性是指在一定负载下,电动机功率与输入电压之间的关系。
直流电动机的调速方法有电压调速、电流调速、磁场调速等。
电压调速是通过改变电枢电压来改变电动机转速;电流调速是通过改变电枢电流来改变电动机转速;磁场调速是通过改变磁场强度来改变电动机转速。
三、实验仪器与设备1. 直流电动机;2. 直流电源;3. 测功机;4. 转速表;5. 电流表;6. 电压表;7. 电阻箱;8. 实验台。
四、实验步骤1. 接线:按照实验电路图连接好实验装置,确保连接正确、牢固。
2. 测量空载转速:将直流电源调至一定电压,使电动机空载运行,记录转速表读数。
3. 测量负载转速:在电动机轴上加载一定的负载,记录转速表读数。
4. 测量电压、电流、转矩:记录电动机运行时的电压、电流、转矩数值。
5. 改变电枢电压:调整直流电源电压,观察电动机转速、转矩的变化。
6. 改变负载:调整负载,观察电动机转速、转矩的变化。
7. 改变励磁电流:调整励磁电流,观察电动机转速、转矩的变化。
五、实验数据与分析1. 空载转速:实验测得空载转速为n1,理论计算转速为n2,误差为Δn = n2 - n1。
2. 负载转速:实验测得负载转速为n3,理论计算转速为n4,误差为Δn = n4 - n3。
3. 电压、电流、转矩:实验测得电压为U,电流为I,转矩为T。
4. 改变电枢电压:调整电压后,测得转速为n5,转矩为T5。
直流电动机的实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,深入了解直流电动机的结构、工作原理、性能特点以及在实际应用中的调试和维护方法。
通过本次实训,我们能够掌握直流电动机的基本知识,提高动手能力,并培养理论联系实际的工作能力。
二、实训环境实训地点:XXX实训室实训设备:直流电动机、直流电源、电压表、电流表、转速表、示波器、万用表等。
三、实训原理直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的装置。
其工作原理是利用电磁感应原理,当电流通过电动机的线圈时,线圈在磁场中受到力的作用而产生转动。
四、实训过程1. 直流电动机的结构观察首先,我们对直流电动机的结构进行了详细的观察。
直流电动机主要由定子、转子、电刷、换向器、轴承等部分组成。
定子由铁心和绕组组成,产生磁场;转子由铁心和绕组组成,产生电磁转矩;电刷和换向器保证电流方向的正确;轴承则支撑转子的转动。
2. 直流电动机的工作原理实验我们通过实验验证了直流电动机的工作原理。
首先,将直流电动机接入直流电源,调节电源电压,观察电动机的转速变化;然后,通过改变电流方向,观察电动机转动方向的变化;最后,观察电动机在不同电压和电流下的转速和转矩变化。
3. 直流电动机的调试在实验过程中,我们对直流电动机进行了调试。
首先,调整电刷位置,使电刷与换向器接触良好;然后,通过调节电源电压,使电动机达到额定转速;最后,观察电动机在不同负载下的转速和转矩变化,调整电源电压,使电动机稳定运行。
4. 直流电动机的故障分析在实训过程中,我们遇到了一些故障,如电动机转速不稳定、转速过快等。
通过分析故障原因,我们采取了相应的解决措施,如检查电刷磨损情况、调整电源电压等。
5. 直流电动机的性能测试我们对直流电动机进行了性能测试,包括空载转速、负载转速、额定转矩、额定电流等参数的测量。
通过测试,我们了解了直流电动机的性能特点。
五、实训结果1. 直流电动机的结构和原理得到了充分的了解。
2. 掌握了直流电动机的调试和维护方法。
直流电机的基本工作原理和结构
电动机:是指输入额定电压。
行于额定功率时对应的转速.
额定励磁电流I fN
对应于额定电压、额定电流、额 定转速及额定功率时的励磁电流
电机铭牌上还标有其它数 据,如励磁电压、出厂日 期、出厂编号等。
此外,电机铭牌上还标有其它数据,如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
电机运行时,所有物理量与额定值相同——电机运行于 额定状态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行;运 行电流大于额定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电 机浪费,而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好 运行于额定状态或额定状态附近,此时电机的运行效率、工 作性能等比较好。
1.1.3 直流电机的铭牌数据及主要系列
指轴上输出 的机械功率
电动机
额定功率PN
额定条件下电机
发电机
指电刷间输出的 额定电功率
所能提供的功率
额定电压U N 在额定工况下,电机
额定电流I N
出线端的平均电压
额定转速nN
发电机:是指输出额定电压;
在额定电压下,运运
当电枢旋转到右图所示位置时
原N极性下导体ab转到S极下, 受力方向从左向右,原S 极下 导体cd转到N极下,受力方向 从右向左。该电磁力形成逆时 针方向的电磁转矩。线圈在该 电磁力形成的电磁转矩作用下 继续逆时针方向旋转。
与直流发电机相同,实际的 直流电动机的电枢并非单一线圈, 磁极也并非一对。
直流电 动机的 工作原 理示意 图:
当原动机驱动电 机转子逆时针旋转 时同,线圈abcd将 感应电动势。如右 图,导体ab在N极 下,a点高电位,b 点低电位;导体cd 在S极下,c点高电 位,d点低电位;电 刷A极性为正,电 刷B极性为负。
当原动机驱动电机转子逆时针
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第三章直流电机的原理及结构本章主要介绍直流电机的结构和基本工作原理、直流电机绕组的构成、直流电机的电枢反应、直流电机绕组的电动势和电磁转矩、直流发电机和直流电动机的功率转矩等内容。
本章共有10节课,内容和时间分配如下:1.掌握直流电机的结构及工作原理。
(2节)2.掌握直流电机绕组有关的结构。
(2节)3.掌握直流电机绕组的电枢反应。
(1节)4.掌握直流电机的电枢电动势和电磁转矩。
(1节)5.掌握直流发电机的基本方程式和运行特性、并励发电机的条件。
( 2.5节)6.掌握直流电动机的基本方程式和运行特性。
( 1.5节)第一节直流电机的基本工作原理一直流电机的用途直流电动机的优点:1 调速范围广,易于平滑调节2 过载、启动、制动转矩大3 易于控制,可靠性高4 调速时的能量损耗较小缺点: 换向困难,容量受到限制,不能做的很大。
应用: 轧钢机、电车、电气铁道牵引、造纸、纺织拖动。
直流发电机用作电解、电镀、电冶炼、充电、交流发电机励磁等的直流电源。
二、直流电机的工作原理原理:任何电机的工作原理都是建立在电磁感应和电磁力这个基础上。
为了讨论直流电机的工作原理,我们把复杂的直流电机结构简化为工作原理图。
(一)直流发电机的工作原理1.工作原理:导体在磁场中运动时,导体中会感应出电势e 。
e=Blv。
B:磁密l:导体长度;v:导体与磁场的相对速度。
正方向:用右手定则判断。
电势e正方向表示电位升高的方向,与U相反。
如果同一元件上e和U正方向相同时,e= -U。
理解:电磁感应原理的变形(变化的磁通产生感应电动势)2 发电机工作过程分析:两磁极直流发电机的工作原理图。
(1)构成:磁场:图中N和S是一对静止的磁极,用以产生磁场,其磁感应强度沿圆周为正弦分布。
励磁绕组——容量较小的发电机是用永久磁铁做磁极的。
容量较大的发电机的磁场是由直流电流通过绕在磁极铁心上的绕组产生的。
用来形成N极和S极的绕组称为励磁绕组,励磁绕组中的电流称为励磁电流If。
电枢绕组:在N极和S极之间,有一个能绕轴旋转的圆柱形铁心,其上紧绕着一个线圈称为电枢绕组(图中只画出一匝线圈),电枢绕组中的电流称为电枢电流Ia。
换向器:电枢绕组两端分别接在两个相互绝缘而和绕组同轴旋转的半圆形铜片——换向片上,组成一个换向器。
换向器上压着固定不动的炭质电刷。
电枢:铁心、电枢绕组和换向器所组成的旋转部分称为电枢。
(2)工作过程:P1:电动势产生当电枢被原动机以恒速驱动,按逆时针方向转动时,用右手定则可以判定,线圈ab和cd边切割磁力线产生的感应电动势的方向,则在负载与线圈构成的回路中产生电流Ia,其方向与电动势方向相同。
电流由电刷A流出,由电刷B流回。
*电动势与电流关系:同向P2:换向当电枢转到上图b所示位置时,ab边转到了S极下,cd边转到了N极下。
这时线圈中感应电动势的方向发生了改变,但由于换向器随同一起旋转,使得电刷A总是接触N 极下的导线,而电刷B总是接触S极下的导线,故电流仍由A流出B流回,方向不变。
*虽然有换向器的作用,将线圈内的交变电动势在两电刷间变换为方向不变的电动势,但它的大小仍然是脉动的。
欲获得在方向和量值上均为恒定的电动势,则应把电枢铁心上的槽数和线圈匝数增多,同时换向器上的换向片数也要相应地增加。
(3)电磁转矩与能量转换分析:电磁转矩:电枢电流Ia与磁场相互作用而产生的电磁力形成了电磁转矩T。
用左手定则可以判定,电磁转矩T的方向与电枢旋转方向相反。
因此,在电枢等速旋转时,原动机的驱动转矩T1必须与发电机的电磁转矩T和空载损耗转矩T0相平衡( T0是发电机轴上的转矩),即T1=T+ T0*电磁转矩方向与转速方向关系:反向能量转换:原动机(机械能)->电磁转矩->发电机负载(电能)当发电机的负载(即电枢电流)增加时,电磁转矩和输出功率也随之增加,这时原动机的驱动转矩所供给的机械功率亦必须相应增加,以保持转矩之间和功率之间的平衡。
可见,发电机向负载输出电功率的同时,原动机却向发电机输出机械功率,发电机起着将机械能转换为电能的作用。
(二)直流电动机的工作原理1.工作原理:电磁力定律载流导体在磁场中将会受到力的作用,若磁场与载流导体互相垂直,作用在导体上的电磁力大小为: f = B·l·i力的方向用左手定则确定理解:电流产生磁场原理的变形(电流产生磁场)一个通电线圈相当于一个具有NS极的磁体。
形成电磁力。
2电动机工作过程分析:直流电动机的工作原理图。
(1)构成:磁场:图中N和S是一对静止的磁极,用以产生磁场,其磁感应强度沿圆周为正弦分布。
励磁绕组——容量较小的发电机是用永久磁铁做磁极的。
容量较大的发电机的磁场是由直流电流通过绕在磁极铁心上的绕组产生的。
用来形成N极和S极的绕组称为励磁绕组,励磁绕组中的电流称为励磁电流If。
电枢绕组:在N极和S极之间,有一个能绕轴旋转的圆柱形铁心,其上紧绕着一个线圈称为电枢绕组(图中只画出一匝线圈),电枢绕组中的电流称为电枢电流Ia。
换向器:电枢绕组两端分别接在两个相互绝缘而和绕组同轴旋转的半圆形铜片——换向片上,组成一个换向器。
换向器上压着固定不动的炭质电刷。
电枢:铁心、电枢绕组和换向器所组成的旋转部分称为电枢。
(2)工作过程:P1:电磁转矩产生电枢绕组通过电刷接到直流电源上,绕组的旋转轴与机械负载相联。
电流从电刷A流入电枢绕组,从电刷B流出。
电枢电流Ia与磁场相互作用产生电磁力F,其方向可用左手定则判定。
这一对电磁力所形成的电磁转矩T,使电动机电枢逆时针方向旋转。
*电磁转矩与电枢旋转方向关系:同向P2:换向当电枢转到上图b所示位置时,ab边转到了S极下,cd边转到了N极下。
这时线圈电磁转矩的方向发生了改变,但由于换向器随同一起旋转,使得电刷A总是接触N极下的导线,而电刷B总是接触S极下的导线,故电流流动方向发生改变,电磁转矩方向不变。
(3)电动势与能量转换分析:电动势:电枢转动时,割切磁力线而产生感应电动势,这个电动势(用右手定则判定)的方向与电枢电流Ia和外加电压U的方向总是相反的,称为反电动势Ea。
它与发电机的电动势E的作用不同。
发电机的电动势是电源电动势,在外电路产生电流。
而Ea是反电动势,电源只有克服这个反电动势才能向电动机输入电流。
可见,电动机向负载输出机械功率的同时,却向电动机输入电功率,电动机起着将电能转换为机械能的作用。
*电动势方向与电流方向关系:反向能量转换:电源(电能)->电磁转矩->负载(机械能)比较:发电机和电动机两者的电磁转矩T、电动势的作用是不同的。
发电机的电磁转矩是阻转矩,它与原动机的驱动转矩T1的方向是相反的。
电动机的电磁转矩是驱动转矩,它使电枢转动。
电动机的电磁转矩T必须与机械负载转矩T2及空载损耗转矩T0相平衡,即T=T2十T0。
发电机的电动势是电源电动势。
电动机的电动势是反电动势,电源只有克服这个反电动势才能向电动机输入电流。
直流电机作发电机运行和作电动机运行时,虽然都产生电动势和电磁转矩,但两者作用截然相反。
第二节直流电机的结构目的:了解它们各主要部件的名称、作用、相互组装及动作关系。
以利正确选用和使用。
电机的结构要求:1 电磁要求: 产生磁场,感应出电动势,通过电流,产生电磁转矩2机械要求:传递转矩,保持坚固稳定,冷却的要求,检修,运行可靠。
从电机的基本工作原理知道,电机的磁极和电枢之间必须有相对运动,因此,任何电机都有固定不动的定子和旋转的转子两部分组成,在这两部分之间的间隙叫空气隙。
一、定子定子的作用是产生磁场和作为电机机械支撑。
它由主磁极、换向磁极、电刷、机座、端盖和轴承等组成。
(一)主磁极——产生主磁通φ。
主磁极铁心包括极心和极掌两部分。
极心上套有励磁绕组,各主磁极上的绕组一般都是串联的。
直流电机的磁极如图所示。
极掌的作用是使空气隙中磁感应强度分布最为合适。
改变励磁电流If的方向,就可改变主磁极极性,也就改变了磁场方向。
(二)换向磁极——产生附加磁场,改善电机的换向,减小电刷与换向器之间的火花,不致使换向器烧坏。
在两个相邻的主磁极之间中性面内有一个小磁极,这就是换向磁极。
它的构造与主磁极相似,它的励磁绕组与主磁极的励磁绕组相串联。
主磁极中性面内的磁感应强度本应为零值,但是,由于电枢电流通过电枢绕组时所产生的电枢磁场,使主磁极中性面的磁感应强度不能为零值。
于是使转到中性面内进行电流换向的绕组产生感应电动势,使得电刷与换向器之间产生较大的火花。
用换向磁极的附加磁场来抵消电枢磁场,使主磁极中性面内的磁感应强度接近于零,这样就改善了电枢绕组的电流换向条件,减小了电刷与换向器之间的火花。
(三)电刷装置电刷装置主要由用碳一石墨制成导电块的电刷、加压弹簧和刷盒等组成。
固定在机座上(小容量电机装在端盖上)不动的电刷,借助于加压弹簧的压力和旋转的换向器保持滑动接触,使电枢绕组与外电路接通。
电刷数一般等于主磁极数,各同极性的电刷经软线汇在一起,再引到接线盒内的接线板上,作为电枢绕组的引出端。
(四)机座——用来固定主磁极、换向磁极和端盖,是电机磁路的一部分。
机座用铸钢或铸铁制成。
机座上的接线盒有励磁绕组和电枢绕组的接线端,用来对外接线。
(五)端盖端盖由铸铁制成,用螺钉固定在底座的两端,盖内有轴承用以支撑旋转的电枢。
二、转子转子又称电枢,是电机的旋转部分。
它由电枢铁心、绕组、换向器等组成。
如右图所示。
(一)电枢铁心电枢铁心由硅钢片冲制迭压而成,在外圆上有分布均匀的槽用来嵌放绕组。
铁心也作为电机磁路的一部分。
(二)绕组绕组是产生感应电动势或电磁转矩,实现能量转换的主要部件。
它是由许多绕组元件构成,按一定规则嵌放在铁心槽内和换向片相连,使各组线圈的电动势相加。
绕组端部用镀锌钢丝箍住,防止绕组因离心力而发生径向位移。
(三)换向器换向器由许多铜制换向片组成,外形呈圆柱形,片与片之间用云母绝缘。
三、铭牌和额定值为了使电机安全而有效地运行,制造厂对电机的工作条件都加以技术规定。
按照规定的工作条件进行运行的状态叫做额定工作状态。
电机在额定工作时的各种技术数据叫做额定值,一般加下标e表示。
这些额定值都列在电机的铭牌上,使用电机前,应熟悉铭牌。
使用中的实际值,一般不应超过铭牌所规定的额定值。
(一)型号:它表示电机的类别。
例如:Z2--12Z:直流;2:设计序号;1:铁心长度;2:机座号(二)额定电流Ie这是指发电机长期运行时电枢输出给负载的允许电流。
对于电动机则是指电源输入到电动机的允许电流。
(三)额定电压Ue这是指发电机输出的允许端电压。
对于电动机则指输入到电动机端钮上的允许电压。
(四)额定转速ne这是指电机在额定工作状态时,应达到的转速。
(五)额定功率(额定容量) Pe对于发电机来说,这是指在额定电压下,输出额定电流时,向负载提供的电功率Pe,Pe=UeIe对于电动机来说,则是指在额定电压,额定电流和额定转速下,电动机轴上输出的机械功率Pe=UeIeηe(六)额定效率ηe额定功率与输入功率之比,称为电机的额定效率,即ηe=(额定功率/输入功率)×100 %四、电枢绕组1 有关术语1)极轴线——主磁极的中轴线。