直流电机基本知识

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(1)主磁极 作用:建立主磁场。
构成:主极铁心和套装 在铁心上的励磁绕组。
第二十一页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (一)定子各部件安装结构
(2)换向极
作用:用于改善换向
构成:换向极常用整块钢或厚钢板制成。换向极的数目 一般与主磁极相等。在小功率直流电机中,换向极数量 通常只有主磁极的一半,或不设置换向极
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (二)转子各部件安装结构
(3)换向器
作用:整流(发电机)或逆变(电动机)。
构成: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。
第三十页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
作用:电枢绕组——功率绕组。当电枢绕组在磁场中旋转 时将感应电势,当电枢绕组中流通电流时,电流和气隙磁 场相互作用将产生电磁转矩。通过电枢绕组直流电机进行 电功率和机械功率的转换。 特点:直流绕组是闭合绕组。每个元件的两端点分别连接在两
换向片上,每个换向片连接两个元件,各元件依一定规律依次连 接,形成闭合回路。
件串联起来,象波浪式的前进。波绕组,又分为单波和复波
绕组。 (3)混合绕组。
第三十八页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
绕组是由元件构成的.放在槽内的元件边,能切割磁力线产 生感应电动势,叫有效边;放在槽外,不切割磁力线,仅
第九页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理
(一)直流发电机工作原理
增加导体数可减少感应电动势和电磁转矩的脉动。当每极下 导体数大于8时,脉动可小于1%。
第十页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
第十九页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (一)定子各部件安装结构
•极数:主磁极的个数,等于 2p
第二十页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (一)定子各部件安装结构
四、直流电机的额定值
对于直流发电机, 是指输PN 出的电功率,它等 于额定电压和额定电流的乘积。
P NU NIN
对于直流电动机, PN是指输出的机械功率,所以 公式中还应有效率 存 N在。
P N U N INN
第三十六页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
静止:主磁极、电刷
第六页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 (一)直流发电机工作原理
右 手 定 则
b a A+ B-
b a A+ B-
第七页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 (一)直流发电机工作原理
二、直流电机主要结构 (二)转子各部件安装结构
(1)电枢铁心
作用:1、主磁路的一部分;
2、电枢绕组的支撑部件。
构成:一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的DR530
或DR510的硅钢片叠压 夹紧而成。
第二十七页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (二)转子各部件安装结构
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 (二)直流电动机工作原理
左 手 定 则
b a
n逆时针转向
f Bil
b a
n逆时针转向
第十二页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 (二)直流电动机工作原理
电动机运行关键:要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩,即 当线圈边在不同极性的磁极下时受到的电磁转矩方向不变。
第十五章 直流电机基本知识
第一页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
Background
什么是直流电机?
郝雯娟
第二页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
什么是直流电机?
定义:将直流电能和机械能相互转化的旋转电 机,它可用作电动机或发电机
直流电机的用途 1.作电源用——直流发电机 2.作动力用——直流电动机
械功率。在旋转的电机中,不论是发电
机还是电动机,这两种功率是等量存在
的,这两种能量形式是可逆的。
电功率
机械功率
一台电机既可作为发电机运行,又可作为电动机运 行,这就是直流电机的可逆原理。
第十四页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 (三)直流电机的可逆性
右 手 定 则
注意:电刷与负载连接固定不动,电刷压在换向片上。
换向器和线圈连接并转动,无论怎样转动,总是上半边
A的电流向外,下半边B的电流向里。
第八页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理 (一)直流发电机工作原理 eB lv B
通过电刷和换向器将交流变 成直流,其作用相当于单相全 波整流器。
3.信号的传递
作为测量元件——直流测速发电机 作为执行元件——直流伺服电动机
郝雯娟
第三页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
直流电机的优缺点
优点:
直流发电机的电势波形较好,电磁干扰较小。 直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑。 直流电动机过载能力较强,起动和制动转矩较大。
缺点:
由于存在换向器,其制造、维护复杂,价格较高。
二、直流电机主要结构 (一)定子各部件安装结构
(4)电刷装置
作用:电枢电路的引出(或引入)装置。
构成:电刷、刷盒、刷杆和连线等。
电枢电流能经旋转的换向器 (随转子)通过静止的电刷 (固定在定子上)接通外电路 1.将转动的电枢与外电路相连
2.与换向器配合作用而获得直
流电压
电刷组数一般等于电机极对数
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第二十二页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (一)定子各部件安装结构
(3)机座 作用:1、主磁路的一部分; 2、电机的结构框架。
构成:用厚钢板弯成筒形焊成或铸钢件制成。
第二十三页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构
(二)转子各部件安装结构
(3)换向器
第三十一页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
三、直流电机的励磁方式
励磁绕组的供电方式称为励磁方式。
直流电机按励磁方式可分:
他励
自励
直流电机励磁方式,即励磁绕组与电枢绕组 的连接方式,对电机的运行特性有大的影响
换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个 方向,即电枢受到的电磁转矩的方向始终不变。这就可以 使电动机能连续的旋转。
第十三页,编辑于星五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一、直流电机工作原理
(三)直流电机的可逆性
对于一匝线圈,电功率
eABi,2Blvi
机械功率 T e m 2 f v2 B lv 。即i电势 所形成的电功率等于电磁力所产生的机
(1)电枢铁心
第二十八页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (二)转子各部件安装结构
(2)电枢绕组 作用:直流电机的电路部分。 构成:用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成,上下 层以及线圈与电枢铁心 间要妥善地绝缘,并用 槽楔压紧。
第二十九页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (一)定子各部件安装结构
(4)电刷装置
第二十五页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构 (二)转子各部件安装结构
第二十六页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
一台直流电机原则上既可以作为发电机运行,也可以作为 电动机运行,只是其输入输出的条件不同而已。如用原动 机拖动直流电机的电枢,将机械能从电机轴上输入,而 电刷上不加直流电压,则从电刷端可以引出直流电动势 作为直流电源,可输出电能,电机将机械能转换成电能 而成为发电机;如在电刷上加直流电压,将电能输入电 枢,则从电机轴上输出机械能,拖动生产机械,将电能 转换成机械能而成为电动机。这种同一台电机,既能作 发电机又能作电动机运行的原理,在电机学理论中称为电 机的可逆原理。
电枢绕组要求:在导体数量一定的条件下,应能够产生尽可 能大的电势和电磁转矩,并要力求结构简单,运行可靠,维 护方便。
第三十七页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.2直流电机电枢绕组
一、电流电枢绕组基本知识
1.绕组分类:
(1) 叠绕组:指串联的两个元件,连接方式是后一个元件 的端接部分紧叠在前一个元件 端接部分,整个绕组成折 叠式前进。叠绕组,又分为单叠和复叠绕组。 (2)波绕组:指把相隔约为一对极距 的同极性磁场下的相应元
复励
第三十三页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
三、直流电机的励磁方式
励磁绕组的供电方式称为励磁方式。
他励直流电动机 并励直流电动机 串励直流电动机 复励直流电动机
I=Ia ,If 与Ia无关
I=Ia +If
I=Ia=If
I=Ia +If ,Ia=If'
第三十四页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
四、直流电机的额定值
额定功率 P:N 指电机在铭牌规定的额定状态下运行时,电机 的输出功率,以 “W” 为量纲单位。若大于1kW或1MW时, 则用 kW 或 MW 表示。
额定电压 纲单位。
:U N 指额定状态下电枢出线端的电压,以 “V” 为量
额定电流 流值,以
“I:AN ”指为电量机纲在单额位定。电压、额定功率时的电枢电
额“r/定m转in”速为n量:N 纲指单额位定。状态下运行时转子的转速,以
额定励磁电流 :I fN指电机在额定状态时的励磁电流值。
第三十五页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
他励——励磁由另外独立的直流电源供给,与电枢绕组不相连 接 自励——励磁绕组与电枢绕组相连接,励磁电流由发电机本身供 给
第三十二页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
三、直流电机的励磁方式
励磁绕组的供电方式称为励磁方式。
并励
他励
直流电机按励磁方式可分:
自励 串励
一、直流电机工作原理 (一)直流发电机工作原理
提问
哪些部件转动、哪些部件不动?
绕组线圈电流性质、电刷端电流的性能? 实际电机结构要在物理模型上作哪些改动? 转动:绕组线圈、换向器; 静止:主磁极、电刷 绕组线圈:交流;电刷端:直流 增加铁心、绕组线圈数、轴承、端盖等
第十一页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
第十五页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构
第十六页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
分解 图
风叶 磁极 电刷





换向片
换向器
电枢转子 压紧环
电枢绕组
绕组端部
第十七页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
郝雯娟
第四页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
主要内容
1 直流电机的工作原理、主要结构、额 定值 2直流电机的电枢绕组
3直流电机的电枢反应
4电枢绕组感应电动势和电磁转矩 5直流电机换向
郝雯娟
第五页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
电枢
+
N
U

S
转动:绕组线圈、换向器;
二、直流电机主要结构
定子(固定部分)
转子(转动部分)
主磁极 换向极
机座 端盖
轴承
电刷装置
• 电枢铁心
• 电枢绕组 • 换向器 •轴
• 风扇
产生磁场、电机的机械支撑
感应电势,而实现能量转换 的部分
第十八页,编辑于星期五:十七点 二十一分。
15.1直流电机的工作原理、主要结构、额定值
二、直流电机主要结构
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