关于直流电机及控制系统的基本知识

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电机与控制应掌握的重要知识点

1.电机基础知识：了解电机的基本原理、构造和工作方式。掌握直流

电机、交流电机（如同步电机和异步电机）等不同类型电机的工作原理和

应用场景。

2.电机特性：了解电机的静态和动态特性。静态特性包括电机的等效

电路、电机参数（如电机常数、电流-转矩特性等）和等效电路模型等。

动态特性包括电机的转速-时间特性、转矩-时间特性和位置-时间特性等。

3.电机驱动技术：电机驱动技术是将控制信号转换为电机动作的技术。掌握电机驱动的分类、驱动原理、驱动方式（如直流电机的分流、串联和

复合驱动、交流电机的变频驱动等）以及驱动电路的设计方法。

4.电机测量与控制：掌握电机的测量方法，如电机转速测量、转矩测量、位置测量等。了解电机的控制方法，如开环控制和闭环控制。深入了

解闭环控制技术，包括控制系统的设计和参数调节，以实现电机的精确控

制和优化性能。

5.电机保护与故障诊断：掌握电机保护方法和故障诊断技术，以确保

电机的安全运行和延长电机的寿命。了解常见的电机故障类型，如过流、

过载、过压、过热等，并学会通过故障诊断技术及时发现和解决问题。

6.电机应用领域：了解电机在不同领域的应用，如工业生产中的传动、控制和自动化系统、家电产品、交通工具等。深入了解不同应用场景下电

机的选择和设计原则。

7.电机能效与节能技术：掌握电机能效评价和节能技术。了解不同电

机效率标准和能效等级，并学会通过合理的电机设计、选型和控制策略来

提高电机的能效和降低能耗。

8.新兴技术与趋势：关注电机与控制领域的新兴技术和趋势，如电机的无刷化、高效率控制技术、智能化控制技术等。深入了解相关的理论和实践应用，以及未来发展的前景和挑战。

直流电机培训资料

2、从电磁转矩 T=Cm*Ø*Ia 来看，要求起动时电流大些，才能获得较大的起动转矩。
从电路方面来看，起动刚开始时，电机转速为 N=0，反电势 E=0，电枢电流 Ia=U/R 将达到很大的数值。以致电网电压突然降低，影响电网上的其他用户用电，还使电机绕组发热和受到很大的电磁力的冲击。因此要求起动时电流不超过允许范围。
因为 T=Cm*Ø*Ia ，同样电流下， Ø最大则 T最大。为此，在起动过程中，保证励磁回路电压不受电枢起动电阻压降的影响。
直流电机的常用起动方法
一、直接起动：
1、直接起动：是指不采取任何限流措施，把静止的电枢
直接投入到额定电压的电网上起动。 2、直接起动的优点：不必另加起动设备，操作简便，起动转矩足够大。 3、直接起动的缺点：起动电流大，对电网产生不利的影响，使电机换向器上产生强烈的火花。
并励只指由同一电源供电给并联着的电枢和励磁绕组。
直流电机中的常用公式
1、电枢绕组的感应电势： E=Ce*Ø*N
其中： Ce为电势常数 Ø为每极磁通 N为电机的转速
2、电机的电磁转矩 T=Cm*Ø*Ia
其中： Cm为转矩常数 Ø为每极磁通 Ia为流过电枢的电流
直流电机的起动
1、从机械方面来看，起动时要求电动机产生足够大的电磁转矩来克服机组的摩擦转矩、惯性转矩及负载转矩。
2、直流电机的优点： Ia=U-E / Ra+ Rj ，将因串入Rj 而急剧下降，同时电磁转矩T亦随之急剧下降。

电动机控制系统工作原理

电动机控制系统是指对电动机进行控制和管理的一套系统，其工作

原理是通过控制电源电压、电流和频率等参数，以实现对电动机速度、方向和转矩等性能的精确控制。本文将介绍电动机控制系统的工作原

理及其基本组成部分。

一、直流直流电动机控制系统是电动机控制系统中最常见和常用的

一种类型。其工作原理基于直流电机的特性，可分为电阻调速、励磁

调速和PWM调速等方式。

1. 电阻调速方式

电阻调速是通过加入外部可调电阻来改变电动机回路中的电阻，从

而改变电动机的转矩和速度。通过改变电阻的大小，可以调整电动机

输出的转矩和速度。电阻调速方式简单实用，但效率较低。

2. 励磁调速方式

励磁调速是通过改变电动机的励磁电流来调整电动机的转矩和速度。励磁调速方式具有响应速度快、控制精度高的特点，但也存在励磁能

力有限的缺点。

3. PWM调速方式

PWM调速方式是通过改变电动机供电电压的脉冲宽度来控制电动

机的转矩和速度。通过不断调整脉冲宽度，可以实现对电动机的精确

控制。PWM调速方式具有高效、精准的特点，被广泛应用于各种工业

控制场景中。

二、交流交流电动机控制系统是对交流电动机进行控制和管理的一

种方式。交流电动机控制系统采用变频器作为主要控制设备，通过改

变电源电压和频率，实现对电动机转速、转向和转矩等性能的精确控制。

变频器是一种能够改变电源频率和电压的装置，通过调整输出电压

的频率和幅值来改变电动机的运行状态。交流电动机控制系统通过变

频器控制电源电压和频率，实现对电动机速度的精确调节。变频器可

以根据需要调整电源频率和电压，同时也能提供对电动机的保护功能。

电机基础必学知识点

1. 电机的工作原理：电机是一种将电能转换为机械能的设备。其工作

基于法拉第电磁感应原理，通过电流在磁场中产生力矩，使得电机旋转。

2. 电机的分类：电机可以根据不同的工作原理和应用领域进行分类。

常见的电机类型包括直流电机、交流电机、步进电机、同步电机等。

3. 电机的结构：电机通常由定子和转子组成。定子是固定在机架上的

部分，上面有绕组。转子则是可以转动的部分，通常由永磁体或绕组

构成。

4. 电机的控制方法：电机的控制方法可以通过调节电流、电压或转子

位置来实现。常见的控制方法包括PWM调速、矢量控制、闭环控制等。

5. 电机的性能参数：电机的性能参数包括额定功率、额定转速、额定

电流、效率等。这些参数可以用于评估电机的工作能力和效率。

6. 电机的应用领域：电机广泛应用于各个领域，包括工业制造、交通

运输、家用电器等。不同领域对电机的要求和应用方式也有所不同。

7. 电机的维护保养：电机的维护保养包括定期清洁、检查电机运行状态、及时更换磨损部件等。良好的维护保养可以延长电机的使用寿命。

8. 电机的能效标准：为了提高能源利用效率，许多国家和地区都制定

了电机的能效标准。根据能效等级，电机可以分为多个等级，如IE1、IE2、IE3等。

以上是电机基础必学的一些知识点，了解这些知识可以帮助你更好地理解电机的工作原理和应用。

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)

最全直流电机工作原理与控制电路解析（无

刷+有刷+伺服+步进）

直流电动机是连续的执行器，可将电能转换为（机械）能。直流电动机通过产生连续的角旋转来实现此目的，该角旋转可用于旋转泵，风扇，压缩机，车轮等。

与传统的旋转直流电动机一样，也可以使用线性电动机，它们能够产生连续的衬套运动。基本上有三种类型的常规电动机可用：AC 型电动机，（DC）型电动机和步进电动机。

典型的小型直流电动机

交流电动机通常用于高功率的单相或多相（工业）应用中，需要恒定的旋转扭矩和速度来控制大负载，例如风扇或泵。

在本（教程）中，我们仅介绍简单的轻型直流电动机和步进电动机，这些电动机用于许多不同类型的（电子），位置控制，微处理器，（PI）C和（机器人）类型的电路中。

基本直流电动机该直流电动机或直流电动机，以给它的完整的标题，是用于产生连续运动和旋转，其速度可以容易地控制，从而使它们适合于应用中使用是速度控制，伺服控制类型的最常用的致动器，和/或需要定位。直流电动机由两部分组成，“定子”是固定部分，而“转子”是旋转部分。结果是基本上可以使用三种类型的直流电动机。

有刷（电机）–这种类型的电机通过使（电流）流经换向器和碳刷组件而在绕线转子(旋转的零件)中产生磁场，因此称为“有刷”。定

子(静止部分)的磁场是通过使用绕制的定子励磁绕组或永磁体产生的。通常，有刷直流电动机便宜，体积小且易于控制。

无刷电动机–这种电动机通过使用附着在其上的永磁体在转子中产生磁场，并通过电子方式实现换向。它们通常比常规的有刷型直流电动机更小，但价格更高，因为它们在定子中使用“霍尔效应”开关来产生所需的定子磁场旋转顺序，但是它们具有更好的转矩/速度特性，效率更高且使用寿命更长比同等拉丝类型。

直流电机控制原理图

直流电机是一种常见的电动机，它通过直流电源驱动，能够将

电能转换为机械能，广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等

领域。直流电机的控制原理图是直流电机控制系统的重要组成部分，它能够帮助我们了解直流电机的工作原理和控制方式，本文将介绍

直流电机控制原理图的相关知识。

首先，直流电机控制原理图包括直流电机、电源、控制器等组件。直流电机通常由定子、转子、碳刷、电枢等部分组成，电源为

直流电源，控制器则是用来控制电机运行的设备。在直流电机控制

原理图中，这些组件通过电气连线连接在一起，形成一个完整的控

制系统。

在直流电机控制原理图中，电源为直流电源，它可以是电池、

直流发电机、直流稳压电源等。电源的电压和电流大小将直接影响

到直流电机的运行性能，因此在设计直流电机控制系统时，需要根

据实际需要选择合适的电源。

控制器是直流电机控制系统中的关键部件，它可以根据外部输

入信号控制电机的启停、正反转、速度调节等功能。常见的直流电

机控制器有直流调速器、直流电机驱动器、直流电机控制板等，它们可以根据具体的控制要求选择使用。

在直流电机控制原理图中，还会包括一些辅助元件，如限流电阻、过载保护器、电流传感器等。这些辅助元件能够提高电机控制系统的稳定性和安全性，保护电机免受过载、短路等异常情况的影响。

总的来说，直流电机控制原理图是直流电机控制系统的重要组成部分，它通过电气连线将直流电机、电源、控制器等组件连接在一起，形成一个完整的控制系统。掌握直流电机控制原理图的相关知识，能够帮助我们更好地理解直流电机的工作原理和控制方式，为实际应用提供参考和指导。

直流电机控制器原理图

直流电机控制器是指控制直流电机运行的设备，其主要作用是根据外部输入信号来控制电机的启动、停止、正反转以及调速等功能。直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心部分，通过原理图可以清晰地了解控制器的工作原理和电路结构，有利于工程师们进行系统设计和故障排查。

一般来说，直流电机控制器原理图包括电源模块、控制模块、驱动模块和保护模块等部分。电源模块主要用于将外部交流电源转换为直流电源，为整个系统提供电能；控制模块则负责接收外部控制信号，并通过逻辑运算和电路控制来实现对电机的启停、正反转和调速等功能；驱动模块则是根据控制模块的输出信号，驱动电机正常运行；保护模块则用于监测电机和系统的工作状态，一旦出现异常情况，及时采取保护措施，避免损坏设备。

在直流电机控制器原理图中，控制模块是最核心的部分，它通常包括信号输入端、逻辑控制电路和输出端。信号输入端可以接收外部控制信号，比如启停信号、正反转信号、调速信号等，这些信号经过处理后，通过逻辑控制电路的运算，最终输出给驱动模块，实现对电机的控制。逻辑控制电路通常采用集成电路或者单片机等

器件来实现，其结构复杂，但是可以实现多种控制功能，具有很高

的灵活性和可靠性。

此外，直流电机控制器原理图中的驱动模块也是非常重要的部分，它的主要作用是根据控制模块的输出信号，驱动电机正常运行。驱动模块通常采用功率器件和驱动电路来实现，其设计需要考虑到

电机的功率大小、负载特性以及工作环境等因素，以确保电机能够

稳定、高效地运行。

总的来说，直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心

电机控制基础知识面试

1. 引言

在电机控制领域的面试中，了解电机控制基础知识是非常重要的。本文将介绍电机控制基础知识的相关内容，希望能对面试中的相关问题有所帮助。

2. 电机控制的概述

电机控制是指通过控制电机的运行方式、速度、转向等参数，使其按照预定要求进行工作的过程。电机控制的基础知识包括电机的类型、结构、原理等方面的内容。

2.1 电机的类型

电机根据工作原理和结构可以分为直流电机和交流电机两大类。直流电机包括直流励磁电机和直流永磁电机，交流电机包括异步电机和同步电机。

2.2 电机的结构和原理

不同类型的电机具有不同的结构和工作原理。例如，直流电机的主要部件包括定子和转子，通过施加电流在定子产生旋转磁场，进而引起转子旋转。而交流电机的工作原理则基于电磁感应和磁场转动原理。

3. 电机控制方法

电机控制方法是指通过控制电机的输入信号来实现对电机运行状态的控制。常用的电机控制方法包括直流电机的电压调速控制、异步电机的电压调速控制和矢量控制、同步电机的转子电流控制等。

3.1 直流电机的电压调速控制

直流电机的电压调速控制是通过改变直流电机的输入电压来控制电机的转速。通过调节电压的大小，可以实现对电机转速的调节。

3.2 异步电机的电压调速控制和矢量控制

异步电机的电压调速控制是通过改变异步电机的输入电压来控制电机的转速。而矢量控制是在电压调速控制的基础上，通过对电机的转子电流进行控制，进一步提高电机的性能。

3.3 同步电机的转子电流控制

同步电机的转子电流控制是通过控制同步电机的转子电流来实现对电机的转速和转矩的精确控制。通过控制转子电流的大小和相位，可以精确控制电机的运行状态。

直流电机的控制方法

直流电机作为一种常见的电机类型，广泛应用于工业和家用电器中，其控制方法多种多样。下面我将详细介绍主要的直流电机控制方法，包括直流电机的速度控制和转矩控制。

一、直流电机的速度控制方法：

1. 电压控制法：直流电机的速度与电枢电压成正比，因此可以通过改变电枢电压来实现电机的速度控制。常见的实现电压控制法的方法有以下几种：

- 稳压变频：利用能量转换设备将电网的交流电转换为直流电，并通过逆变器将直流电转换为交流电，再将其输出到直流电机上。通过改变逆变器的输出频率和电压大小来控制直流电机的转速。

- 变阻控制：通过改变电枢电路中的电阻来改变电枢电压，从而实现直流电机的速度控制。这种方法简单易行，但效率较低，能耗较大。

- 自励电压反馈控制：利用自励电压的反馈信号将直流电机的转速控制在设定值范围内，采用PID控制或者模糊控制的方法进行调节。

2. 电流控制法：直流电机的速度与电枢电流成反比，因此可以通过改变电枢电流来实现电机的速度控制。常见的实现电流控制法的方法有以下几种：

- 稳流变频：通过改变逆变器输出电压的频率和幅值，从而控制直流电机的电流大小，从而达到控制速度的目的。

- 直流电机与电阻串联：通过在直流电机的电枢电路中串联一个可变电阻，调节

电压大小以改变电枢电流，进而控制电机的速度。

- 直流电机与电压反馈：通过检测电机的电压，利用电压反馈控制方法调节输出的电流，从而实现速度控制。

二、直流电机的转矩控制方法：

1. 电枢电压控制法：直流电机的转矩与电枢电压成正比，因此可以通过改变电枢电压来实现电机的转矩控制。常见的实现电枢电压控制法的方法有以下几种：- 稳压变频：通过改变逆变器的输出频率和电压大小，从而控制直流电机的转矩。- 电压比例控制：利用直流电机的转矩与电枢电压成正比的特性，在控制系统中设定一个电压转矩比例，根据系统的需求调节电枢电压。

直流电机的基础知识-第一部分

直流电机的基础知识/第一部分

——直流电机的结构和控制原理

4.1 直流电机的结构和控制原理

1、直流电机的工作原理概述：

在电力拖动领域，随着变频器的出现形成交流调速技术的日渐成熟和低成本化，在不断侵蚀着直流调速的“地盘”，但直到今天，直流调速仍固守着日渐缩小的“阵地”。

直流电机具有调速性能好、调速方便平滑，调速装置简单、调范围广等特点，能承受频繁冲击负载、过载能力强（由变频器和交流电机构成的交流调速系统，还有一定差距），能实现频繁速启、制动及逆向旋转，能满足各种机械负载的特性要求。直流电机的最大缺点，是因碳刷换向器的滑动电接触方式和整体结构交流电动机更为复杂等原因造成的维护工作量较大，需定期更换碳刷等。

图4-1 直流电动机的实物图

直流电机的结构比交流电动机复杂得多，主要由：

1）主磁极。由主磁极铁芯及套装在铁芯上的励磁线圈构成，作用是建立主磁场；

2）机座。为主磁路的一部分，同时构成电机的结构框架，由厚钢板或铸钢

件构成；

3）电枢铁芯。为电枢绕组的支撑部件，也为主磁路的一部分，由硅钢片叠压而成；

4）电枢绕组。直流电机的电路部分，由绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成；

5）换向器。由许多鸽形尾的换向片排列成一个圆筒、片间用V形云母绝缘，两端再用两个形环夹紧而构成。用作直流发电机时，称整流子，起整流作用；用于直流电动机时，用于（逆变）换向；

6）电刷装置。由电刷、刷盒、刷杆和连线等构成，是电枢电路的引出（或引入）装置。

7）换向极。由铁芯和绕组构成，起改善换向，气隙磁场匀称等作用。

直流电机是将电源电能转变为轴上输出的机械能的电磁转换装置。由定子绕组通入直流励磁电流，产生励磁磁场，主电路引入直流电源，经碳刷（电刷）传给换向器，再经换向器将此直流电转化为交流电，引入电枢绕组，产生电枢电流（电枢磁场），电枢磁场与励磁磁场合成气隙磁场，电枢绕组切割合成气隙磁场，产生电磁转矩。这是直流电机的基本工作原理。

直流电机及其控制系统ppt课件

外，对大、中容量的电动机不能直接起动。
• ⒉降压起动
• 起动瞬间，把加于电枢两端的电源电压降低，以减少起动电流Ist的起动方法。为了获得足够的起动转矩Tst，普通将起动电流限制在〔2~2.5〕IN以内。
• 因此，在起动时，把电源电压降低到
• U=〔2~2.5〕 IN ×Ra。
• 随着转速的上升，电枢电势Ea逐渐加大，电枢电流Ia相应减小。此时，再将电源电压不断升高。
• ⒊ 人为机械特性
• 他励直流电机，当电枢端电压U、励磁电流 If和电枢回路电阻改动时的机械特性——人为机械特性。
• ⑴电枢回路串电阻R的机械特性：坚持 U=UN、φ= φ N，电枢回路串电阻R，此时：
• 电枢回路串电阻R的机械特性与固有机械特性相比有下面特点：
• ①理想空载转速n0=UN/〔KEΦN〕坚持不变。
• 发电机空载时，串励绕组中没有电流，故空载特性与并励发电机一样。
• 和复励、差复励
• 对和复励发电机，当负载电流添加时，由于电枢反响、电枢电阻与串励绕组所引起的电压降落，可由串励绕组的磁动势加强来补偿。
• 所以，和复励发电机在任何负载下，其端电压U几乎可以坚持不变。
• 对差复励发电机，由于其串励绕组磁动势与并励绕组磁动势相反。当有负载时，使它的磁通大为减弱，端电压急剧下降。
• 和复励发电机主要运用于负载变动猛烈，或负载距发电机间隔较远，而又需求坚持端电压相对平稳的场所。

基本电机知识点总结归纳

电机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业制造、交通运输、家用电器等领域。掌握基本的电机知识对于工程师和技术人员来说是非常重要的。本文将总结归纳一些基本的电机知识点，包括电机的分类、结构、工作原理、性能参数以及应用等方面。

一、电机的分类

根据不同的使用场合和工作原理，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。其中，直流电机又分为永磁直流电机和励磁直流电机，而交流电机可以分为同步电机和异步电机。

1.直流电机

直流电机是指电机的输入电源是直流电的电机。直流电机分为永磁直流电机和励磁直流电机两种类型。永磁直流电机通过永磁体产生恒定的磁场，不需要外部励磁，结构简单，体积小，重量轻，但输出功率较小。励磁直流电机通过外部的励磁电流来产生磁场，输出功率大，适用于需要大功率输出的场合。

2.交流电机

交流电机是指电机的输入电源是交流电的电机。交流电机分为同步电机和异步电机两种类型。同步电机的转速与供给电源的频率成正比，工作稳定，适用于高速恒功率的场合。而异步电机的转速与供给电源的频率有一定的差异，工作稳定性较差，但生产成本低，应用广泛。

二、电机的结构

不同类型的电机具有不同的结构，但基本上都由定子和转子两部分组成。

1.定子

定子是电机的机壳，固定在机架上，用以支撑电机的转子和其他部件。定子内部有绕组，通过接通电源可以在其中产生磁场，与转子的磁场相互作用从而产生转矩。

2.转子

转子是电机的旋转部件，一般由铁芯和绕组组成。转子的绕组与定子的磁场相互作用，产生电磁力矩，使转子转动。转子上通常安装有机械连接部件，用以与外部负载相连。

直流电机控制原理

直流电机的控制原理是通过改变电机的电流和电压来实现转速和转向的控制。一般来说，直流电机的转速与电压成正比，而转向则与电流方向相关。

在电机控制系统中，常用的控制方式包括电压控制和电流控制。

1. 电压控制：通过改变电机输入端的电压来控制电机的转速。这种控制方式常用于较简单的电机控制系统，如家用电器中的风扇调速。通过改变电压大小，可以实现电机转速的调节。

2. 电流控制：通过改变电机输入端的电流来控制电机的转向和转速。在这种控制方式下，通过改变电流的方向和大小，可以实现电机正转、反转和调速等功能。电机启动时，通常会施加较大的启动电流，然后根据需要逐渐减小电流来控制转速。

为了实现电机的精确控制，还常常使用脉宽调制（PWM）技术。脉宽调制是通过调节一个定时周期内高电平的时长来控制输出电压或电流的一种技术。在直流电机控制系统中，通过改变PWM的占空比（高电平时长与一个周期时长的比值），可

以实现电机转速的微调。较大的占空比意味着输出电压或电流的变化幅度较大，从而实现较高的转速。

此外，还可结合反馈控制系统来实现闭环控制。反馈控制的原理是通过测量电机的转速或转角，并与期望值进行比较，然后根据误差来调整输出。通过反馈控制，可以实现电机的精确控制和稳定运行。

简述直流控制电机两种控制方式的特点

直流控制电机有两种常见的控制方式，分别是电压控制和电流控制。

这两种方式在实际应用中有着各自的特点和优势。

我们来简述一下电压控制的特点。电压控制是指通过控制电机的输入

电压来实现对电机的转速和转矩的控制。在电压控制方式下，控制系

统对电机的输入电压进行调节，从而控制电机的运行状态。这种方式

的特点是控制简单，成本相对较低，并且适用于一些对控制精度要求

不是很高的场合。但是，电压控制方式往往无法很好地控制电机的启

动和制动过程，且在负载波动较大的情况下稳定性较差。

接下来，我们再来简述一下电流控制的特点。电流控制是通过控制电

机的输入电流来实现对电机转速和转矩的控制。在电流控制方式下，

控制系统对电机的输入电流进行调节，从而控制电机的运行状态。相

比于电压控制，电流控制方式能够更准确地控制电机的转速和转矩，

并且具有更好的动态响应性能。但是，电流控制方式也相对复杂一些，需要更高的系统成本，并且对控制系统的稳定性和抗干扰能力要求较高。

电压控制和电流控制是直流控制电机常用的两种控制方式。在选择控

制方式时，需根据实际应用场景的要求和限制进行综合考虑，以便选

择最合适的控制方式。在一些对精确控制要求不是很高的场合，可以

选择电压控制方式；而在对精确控制和动态响应性能要求较高的场合，则需要选择电流控制方式。通过合理选择和应用控制方式，可以更好

地发挥直流控制电机的性能，满足不同场合的实际需求。

简而言之，在直流控制电机的两种控制方式中，电压控制方式具有成

本低、控制简单的特点，适合对控制精度要求不高的场合；而电流控

制方式则具有精确控制和良好的动态响应性能，适合对控制精度和动

直流电机的工作原理与基本结构

●直流发电机的应用：
化学工业中所需的低电压大电流直流电源、直流电焊机电源等。
二、直流电机的基本结构
气隙
定子
转子
二、直流电机的基本结构
1-机座 2-主磁极 3-转轴 4-电枢铁心 5-换向磁极
6-电枢绕组 7-换向器 8-电刷
二、直流电机的基本结构
1.直流电机的定子
由机座、主磁极、换向磁极、电刷装置、端盖等组成。
3.直流电机的应用
直流电机的应用，远不如交流电机广泛。
在调速性能要求不高的领域，直流电机已逐渐被交流变频调速系统所取代。在某些要求调速范围大、调速性能好、精密度高、控制性能优越的场合，直流电机的应用仍占有较大的比重。
●直流电动机的应用：
大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、电力机车、地铁列车、电动自行车、造纸和印刷机械、船舶机械等。
2.直流电机的特点（与交流电机相比）
●直流电动机的优点
调速性能好，启动转矩大，过载能力强。
●直流发电机的优点
性能好，能提供无脉动的大功率直流电源，输出电压还可以精确调节和控制。
●直流电机的缺点
1）制造工艺复杂，消耗有色金属较多，生产成本高。 2）运行时电刷和换向器之间容易产生火花，工作可靠性较差，维护比较困难。
三、直流电机的物理模型
N
S 换向片1和2是半圆形的铜环，分别连接在电枢线圈的两端，能随电枢旋转。两个换向片彼此绝缘。电刷A和B固定不动。电刷和换向片紧密接触，形成电枢电流和外电路的通路。

直流电机的控制原理

直流电机是一种常用的电机类型，其控制原理相对于其他类型的电机略有不同。下面将从控制原理图，电枢控制和励磁控制等方面详细介绍直流电机的控制原理。

一、控制原理图

直流电机的控制原理图一般由主电路和控制电路两部分组成。主电路包括电源、电枢回路和励磁回路，控制电路包括电位器、控制器和传感器等。

在直流电机控制原理图中，电源是提供能量的来源，一般采用直流电源。电枢回路是直流电机的主要组成部分，它由电枢、换向器和电刷组成。电枢的作用是将电源的电能转化为机械能，换向器的作用是将电枢上的电流方向改变，保证旋转方向的正确性，电刷的作用是将换向器与外电路连接起来，实现在静止部分和旋转部分之间传递电能。

励磁回路是直流电机中的另一个重要组成部分，它由励磁绕组和励磁电源组成。励磁绕组的作用是产生磁场，励磁电源的作用是提供磁场能量。在直流电机中，励磁绕组一般固定在定子上，通过调节励磁电源的电流大小来控制磁场强度和方向。

控制电路的作用是实现对直流电机的精确控制。在控制电路中，控制器是核心部件，它的作用是将输入信号转换为输出信号，控制电

机的转速、方向和磁场强度等参数。传感器的作用是检测电机的状态信息，如转速、电流、电压等，将这些信息反馈给控制器，实现对电机的精确控制。

二、电枢控制

电枢控制是直流电机控制的主要方式之一，其目的是控制电机的转速和方向。在电枢控制中，通过调节电枢电压的大小和方向来实现对电机转速和方向的调节。

在直流电机中，电枢电压的大小可以通过改变电源电压或改变电刷的位置来实现。当需要提高转速时，可以提高电源电压或将电刷位置调近；当需要降低转速时，可以降低电源电压或将电刷位置调远。同时，通过改变电刷的位置可以实现电机的正反转。