直流电动机的启动

Z2-56/4-2
(2) 额定功率PN。指电动机在额定情况下轴上输出的机械功率。单位是kW或W。 (3) 额定电压UN。在额定情况下，电动机直流电源的电压。单位是V。 (4) 额定电流IN。在额定负载时，电源输入到电动机的允许电流，单位是A。 (5) 额定转速nN。电机运行在额定电压、额定电流、额定功率时所对应的转 速，单位是r/min。 (6) 励磁。指电机的励磁方式，包含他励、并励、串励、 复励等。 (7) 励磁电压。电机在额定状态下励磁绕组两端所加的电压，对于并励的电机， 励磁电压等于电机的额定电压； 对于他励电机，励磁电压要根据情况来定。 单位是V。 (8) 励磁电流。电机产生主磁通所需要的励磁电流，单位是A。
解：
PIN
1、定子部分
（1）主磁极
主磁极的作用是产生气隙磁场，由铁 心和绕组（励磁绕组）构成。铁心一般 由1.0mm～1.5mm厚的低碳钢板冲片 叠压而成，包括极身和极靴两部分。极 靴做成圆弧形，以使磁极下气隙磁通较 均匀。极身上面套有励磁绕组，绕组中 通入直流电流。整个磁极用螺钉固定在 机座上。
直流电机的主磁极
任务1 认识直流电动机
任务2 直流电动机的启动、调速、反转和制动
任务1 认识直流电机 直流电动机应用图片
一、 直流电动机的工作原理
图中N和S是一对固定的（主）磁极，用来建立恒定磁场。两磁极之间有一个可以转动 的圆柱形铁心，铁心上固定着线圈abcd。线圈的ad端接在随电枢一起旋转的两片半圆形铜 片上，这两个铜片合称为换向器，换向器固定在转轴上且与转轴绝缘。铁心、线圈和换向 器组合在一起形成电枢。电刷A、B分别与换向片接触而通向外电路。
通电线圈在磁场中要受到磁场力的作用。假设电刷A与电源的正极相连，电刷B与电源 的负极相连，电流经A-d-c-b-a-B形成回路。根据左手定则，线圈ab受力向右，线圈cd受力 向左。这样就形成一个转矩，使电枢逆时针方向旋转，
二、 直流电动机的基本结构
直流电机由定子（固定不动）与转子（旋转）两大部分组成， 定子与转子之间有空隙,称为气隙。 定子部分包括主磁极、换向极、电刷、机座等； 转子部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、风扇等。
（2）换向磁极
减小电刷与换向器之间的火花。由铁心和绕组构成。换向极铁心 一般用整块钢制成，如换向要求较高，则用1.0mm～1.5mm厚的 钢板叠压而成，其绕组中流过的是电枢电流。换向极装在相邻两 主极之间，用螺钉固定在机座上。
13 16
（3）电刷装置
电刷与换向器配合可以把转动的电 枢绕组电路和外电路连接并把电枢 绕组中的交流量转变成电刷端的直 流量。电刷装置如图所示。电刷组 的个数，一般等于主磁极的个数。
直流电动机(Direct Current Motor ) 的启动、调速、反 转与制动
能力目标： 1、能正确分析直流电动机的工作原理 2、能根据直流电动机的结构类型，定性地分析其机
械特性 3、能定性分析直流电动机的启动、调速和制动方法
知识目标： 1、掌握直流电机工作原理 2、了解直流电机励磁的类型和调速特性 3、了解直流电机应用场合
Z2-56/4-2
(9) 定额。指电机在额定状态下可以持续运行的时间和顺序。 例如标有“连 续”，则表示电机可以不受时间限制连续运行;标有“25%”，则表示电机在 一个周期内工作25%的时间，休息75%的时间。 (10) 温升。 表示电机允许发热的一个限度。 温升限度取决于电机所使用的 绝缘材料。
四、 直流电动机的铭牌
Z2-56/4-2
铭 牌 1
(1) 型号。国产电动机的型号一般采用大写的汉语拼音字母和数 字表示电动机的结构和使用特点。 例如：
Z2 ___ 56 / 4—2 2号铁心长度
磁极数为4 机座中心高56mm 设计代号，表示第二次设计 Ｚ表示直流电动机
产品代号的含义如下： Z系列：一般用途直流电动机，如Z2、Z3、 Z4等系列； ZJ系列：精密机床用直流电动机； ZT系列：广调速直流电动机； ZQ系列：牵引直流电动机； ZH系列：船用直流电动机； ZA系列：防暴安全型直流电动机； ZKJ系列：挖掘机用直流电动机； ZZJ系列：冶金起重机用直流电动机。
电枢绕组
（3）换向器
换向器是由多个紧压在一起的梯形铜片构成的一个圆筒，片与 片之间用一层薄云母绝缘，电枢绕组与换向片按一定规律连接。 换向器与转轴固定在一起。
（4）转轴
对于小容量直流电机,电枢铁心就装在转轴上。
三、 直流电动直机流的电分机类的励磁方式
他励：励磁绕组的电流由独立电源提供的。即励磁电路与电枢电路没有电 的连接。 并励：励磁绕组与电枢绕组并联。励磁电压等于电枢电压，励磁绕组匝数较 多，电阻较大。（是他励的特殊方式） 串励： 励磁绕组与电枢绕组串联。励磁电流和电枢电流相等。 复励：励磁绕组一部分与电枢绕组串联，另一部分与电枢绕组并联。并励绕 组匝数多而线径细，串励绕组匝数少而线径粗。
直流电机的电刷装置
（4）机座
机座既可以固定主磁极、换向极、 端盖等，又是电机磁路的一部分 （称为磁轭）。机座一般用铸钢或 厚钢板焊接而成，具有良好的导磁 性能和机械强度。
2、转子(电枢)部分
（1）电枢铁心 电枢铁心是电机磁路的一部分，其外圆周开槽，用来嵌放
电枢绕组。电枢铁心一般用0.5mm厚、两边涂有绝缘漆的硅钢 片冲片叠压而成，如图所示。电枢铁心固定在转轴或转子支架 上。铁心较长时，为加强冷却，可把电枢铁心沿轴向分成数段， 段与段之间留有通风孔。 （2）电枢绕组 作用是感应电动势、通过电枢电流。通常用绝缘导线绕成线圈， 按一定规律连接而成。
型号 额定功率 额定电压 额定电流 额定转速
定额
铭牌2
直流电动机
Z4-112/2-1
励磁方式
5.5kW
励磁电压
440V
励磁电流
15A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ额定效率
3000r/min
绝缘等级
连续
出厂日期
电机厂
并励 180V 0.4A 81.2% B级 年月
例1：
一台直流电动机的额定数据为：PN=13KW，UN=220V， nN=1500r/min，ηN=87.6%，求额定输入功率PIN、额定电流IN和 额定输出转矩T2N。