直流发电机的工作原理
简述直流电动机和发电机的工作原理
简述直流电动机和发电机的工作原理
直流电动机和发电机都是基于法拉第电磁感应定律的原理工作的。
直流电动机的工作原理：当直流电流通过电动机中的线圈时，会在线圈周围形成磁场。
这个磁场与电动机内的永磁体磁场相互作用，产生力矩，使电动机转动。
具体来说，电流通过线圈时，线圈中的电荷受力开始旋转，线圈也会旋转，从而带动电动机的转子转动。
进而驱动与转子相连的机械装置完成工作。
发电机的工作原理：当一个导体通过磁场运动时，磁场会对导体内的自由电子施加一个力，使之移动，从而导致电子在导体两端产生电压。
这个现象称为电磁感应。
具体来说，当发电机的转子旋转时，导线在磁场中运动，电磁感应引起导线两端产生电势差，即电压。
通过连接导线两端的电荷就可以流动，产生电流。
这样就实现了将机械能转化为电能的过程。
总结起来，直流电动机是将电能转化为机械能的装置，而发电机则是将机械能转化为电能的装置。
它们都利用了电磁感应现象，通过磁场和电流之间的相互作用实现能量转换。
直流测速发电机的工作原理
直流测速发电机的工作原理概述直流测速发电机是一种将机械能转化为电能的设备，其工作原理是通过将旋转的磁场和导体之间的相对运动转化为感应电动势，进而产生电流。
电磁感应电磁感应是直流测速发电机工作的基础原理。
它是指当导体在磁场中运动或磁场变化时，导体内会产生感应电动势和感应电流。
这是由于磁场变化引起了导体中的电子运动，从而生成电动势。
旋转磁场直流测速发电机中需要产生一个旋转的磁场，以便与导体相对运动，从而产生感应电动势。
旋转磁场可以通过使用定子绕组和电流通路进行实现。
定子绕组通常由直流电源供电，电流通过电枢绕组，产生一个磁场。
导体和电枢导体是指直流测速发电机中的旋转部分，它通常由铜制成，在转子上安装有导条或导线。
导体与旋转的磁场之间的相对运动将导致感应电动势的产生。
电枢是连接到导体的电路系统，它可以将感应电动势转化为电流。
电枢是直流测速发电机的输出端，通过连接负载，可以将电能传送到外部电路。
工作过程当导体中的旋转磁场相对电枢运动时，由于电磁感应的作用，电枢中将产生感应电动势。
感应电动势的大小和方向取决于磁场的大小、导体与磁场的相对速度以及导体的几何形状。
一旦感应电动势产生，电枢中将流过感应电流。
感应电流的大小和方向取决于电枢的阻抗和外部电路的负载特性。
直流发电机的稳定性直流测速发电机具有优良的稳定性，这是由于旋转磁场和导体之间的相对运动产生了恒定的感应电动势。
即使负载发生变化，感应电流也可以自动调整以适应负载特性。
然而，在高速旋转时，还需考虑惯性力对导体的影响，以及电机的机械稳定性和动态特性。
应用领域直流测速发电机的工作原理和稳定性使其在许多领域得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：1.火车牵引2.汽车发电机3.风力发电4.水力发电5.汽轮机发电6.车载发电结论直流测速发电机是一种将机械能转化为电能的设备，其工作原理是通过将旋转的磁场和导体之间的相对运动转化为感应电动势，进而产生电流。
它具有良好的稳定性和多种应用领域。
直流发电机的工作原理与结构
直流发电机的工作原理及结构电机的可逆运行原理两个定理与两个定则1、电磁感应定理在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为： e = B·l·v符号物理量单位B 磁场的磁感应强度Wb/m2v 导体运动速度米/秒l 导体有效长度me 感应电势V电势的方向用右手定则2.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(见下图)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i符号物理量单位i 导体中的电流Al 导体有效长度mf 电磁力N力的方向用左手定则（一）直流发电机的工作原理1.直流发电机的原理模型2.发电机工作原理a、直流电势产生用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边a b 和c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势因为电刷A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。
所以电刷A 始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。
所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势b、结论线圈的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A B 端的电动势却是直流电动势。
直流发电机[浏览次数：约145次]•直流发电机是一种把机械能转换为直流电输出的电机，流电动机具有良好的起动性能和调速性能，因此广泛应用于要求调速平滑，调速围广等对调速要求较高的电气传动系统中，如电力机车、无轨电车、轧钢机起重设备等。
目录•直流发电机的结构•直流发电机的部件功能•直流发电机的工作原理•直流发电机的额定值直流发电机的结构•直流电机的结构可分为静止和转动两部分，静止部分称为定子，旋转部分称为转子（也称电枢）。
图1 与图2分别为直流电机的纵剖面示意图和横剖面示意图。
直流发电机工作原理
电能是现代社会最主要的能源之一。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,最早产生于第二次工业革命时期，由德国工程师西门子于1866年制成，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机的分类可归纳如下：发电机：直流发电机、交流发电机、同步发电机、异步发电机(很少采用)交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
直流发电机原理图[编辑本段]2. 结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。
定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称铜环.集电环).风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。
为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。
特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过 1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的限制。
当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。
直流电机的基本工作原理及结构
直流电 动机的 工作原 理示意 图:
1.1.3 直流电机的铭牌数据 额定功率 PN
指轴上输出 指电刷间输出的 电动机 额定条件下电机 发电机 的机械功率 额定电功率 所能提供的功率 额 定 电U 压 N
在额定工况下，电机 出线端的平均电压
额定电流 IN
额定功率时对应的电流 在额定电压、额定电流下，运 电动机：是指输入额定电压。 行于额定功率时对应的转速. 电机铭牌上还标有其它数 额定励磁电流 I fN 据，如励磁电压、出厂日 对应于额定电压、额定电流、额 期、出厂编号等。 定转速及额定功率时的励磁电流
电刷从几何中性线偏移 角，电枢磁动势轴线也随 之移动 角，如图(a)(b) 所示。 电枢磁动势可以分解 为两个垂直分量：交轴电 F aq 枢磁动势 和直轴电枢磁 动势 。 F ad
电刷顺转向偏移
发电机 电动机 交轴和直轴去磁 交轴和直轴助磁
电刷逆转向偏移
交轴和直轴助磁 交轴和直轴去磁
1.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩
漏磁通
磁力线不进入电枢铁心， 直接经过气隙、相邻磁极 或定子铁轭形成闭合回路
漏磁路
主磁通
磁力线由N极出来，经气隙、 电枢齿部、电枢铁心的铁轭、 电枢齿部、气隙进入S极，再 经定子铁轭回到N极
主磁路
直流电机中，主磁通是主要的，它能在电枢绕组中感应 电动势或产生电磁转矩，而漏磁通没有这个作用，它只是增 加主磁极磁路的饱和程度。在数量上，漏磁通比主磁通小得 多，大约是主磁通的20%。
0
N
A
为了经济、合理地利用材料， 一般直流电机额定运行时，额定磁 通 N 设定在图中 A点，即在磁化特 性曲线开始进入饱和区的位置。
0
I fN
I f0 I f F f 0 IN
直流发电机的工作原理
直流发电机的工作原理
直流发电机是利用直流电动势和磁动势，来产生机械动力的一种电机。
它包括电磁铁、绕组等部件，把电能转换成机械能的特殊机械部件。
直流发电机的工作原理是利用电磁感应的原理。
主要的信息有：电磁感应电动势，
电机转子磁铁场，圆环绕组，定子绕组，极磁动势，注意以下几点：
先有电场，把定子绕组电极和转子绕组电极带负载连接起来，然后电流从定子绕组开
始流动，此时定子绕组就会产生一个电磁场。
随着转子绕组电流流动，它也会产生一个磁场，由于转子绕组的转动，两个磁场有相
对运动，就会有电动势产生，
此时，定子绕组的电磁场就会驱动转子的磁场，从而转动转子，产生机械能，从而产
生动力。
另外，直流电机还可以利用磁极动势原理来转动转子。
在定子绕组带负载情况下，以
定子绕组中一端作为“一”极，另一端作为“二”极，转子绕组中一端作为“一”极，另
一端作为“二”极，当“一”极向“二”极流动时，两个磁场就有相对运动，由此形成
的极磁动势就会使转子旋转，形成机械能。
最后，由于转子的转动，定子绕组的电场会频繁的变化，这时就会产生交变动势，进
而在转子的绕组中也会有电场变化，产生交变磁场，把转子轴上的负载带着转动，由此产
生机械动力。
总之，直流发电机是一种利用电场、磁场和交变动势，转变成机械能，从而帮助提供
动力的机械转换设备。
直流发电机的工作原理ppt课件
图1中感应电动势的方向按右手定则确定，由 于电枢连续旋转，线圈边ab和cd交替地切割 N极和s极下的磁力线。每个线圈边和整个线 圈中的感应电势的方向是交变的，线圈内的感 应电势是交流电势，而在电刷A、B端的电势 却为直流电势(确切来说，是方向不变的脉振 电势)，因为在电枢转动过程中，无论电枢转 到什么位置，在换向器的换向作用下，电刷A 通过换向片所引出的电势始终是切割N极磁力 线的线圈边中的电势，因此电刷A始终有正极 性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电 刷端能引出方向不变的，但大小变化的脉振电
如图1所示，在2个固 定的磁极N、S之间， 放着一个可以旋转的 圆柱形铁芯，铁芯上 固定着线罔abcd，线 圈a、d两端分别接在 2个与铁芯一起旋转 且互相绝缘的半铜环 上，经过2个固定不 变的电刷A、B与电
路相连。
3
当原动机拖动圆柱形铁芯在磁场中旋转时，线圈 便随着铁芯在磁场罩转动，线圈中就会产生交变 的感应电动势，经过2个互相绝缘的半圆铜环和 电刷的作用后，便成为外电路中的直流电。这种 能在磁场中转动的线圈是实现机电能量变换的枢 纽，所以直流电机转子又称为电枢。2个半网形 的铜环(铜片)就叫换向片，它们合在一起叫做换 向器。
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2、直流发电机的励磁支路
• ⑴他励直流电机。励磁绕组与电枢绕组无连接关系， 而由其他直流电源对励磁绕组供电的电机称为他励直 流电机，永磁直流电机可看作他励直流电机。
• (2)并励直流电机。并励直流电机的励磁绕组与电枢绕 组机并联，作为并励发电机来说，是电机本身发出来 的端电压为励磁绕组供电。
• (3)串励直流电机。串励直流电机的励磁绕组与电枢绕 组串联后，再接于直流电源，这种直流电机的励磁电 流就是电枢电流。
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五、直流发电机的应用
汽车直流发电机的原理
汽车直流发电机的原理
汽车直流发电机的原理是将机械能转换成电能。
汽车直流发电机通常由转子、定子、电刷和电枢组成。
转子是由磁钢和电枢线圈组成的。
磁钢上有一对南北极，当转子转动时，磁钢的磁场也会随之转动。
电枢线圈是绕在铁芯上的导线圈，通常有多个线圈组成。
定子是由铁芯和电枢线圈组成的。
定子的铁芯上也有一对南北极，固定在汽车发动机上。
电枢线圈则绕在铁芯上的相邻部分。
电刷是连接外电路的导电碳刷，用于将电能输出到汽车的电气设备上。
当汽车发动机正常运转时，曲轴通过同步带传动转子，使其转动。
转子的磁场随之转动，与定子的磁场产生磁场作用。
此时，电枢线圈中的导线处于磁场的作用下，会受到力的作用而产生电流。
电流经过导线进入电刷，最终输出到汽车的电气设备上供电使用。
总结来说，汽车直流发电机通过转子和定子的磁场作用，使电枢线圈产生电流，将机械能转换成电能供给汽车的电气设备使用。
直流发电机直流电动机的工作原理和结构
直流发电机直流电动机的工作原理和结构直流电机工作原理和结构一、直流电机工作原理* 直流发电机的工作原理* 直流电动机的工作原理* 电机的可逆运行原理两个定理与两个定则1、电磁感应定理在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为： e = B·l·v符号物理量单位B磁场的磁感应强度 Wb/m2v导体运动速度米/秒l导体有效长度me感应电势V电势的方向用右手定则 2.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 (见下图)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i符号物理量单位i导体中的电流Al导体有效长度mf电磁力N力的方向用左手定则（一）直流发电机的工作原理直流发电机的原理模型1.2.发电机工作原理 a、直流电势产生用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动d c 和b a 速转动，线圈边．势直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势因为电刷 A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。
所以电刷 A始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。
所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势 b、结论线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷 A B 端的电动势却是直流电动势。
（二）直流电动机的工作原理 1.直流电动机的原理模型（图1.1.5）直流电动机的工作原理要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换，即进行所谓“换向”。
为此必须增添一个叫做换向器的装置，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，就可以使电动机能连续的旋转,这就是直流电动机的工作原理（三）电机的可逆运行原理从上述基本电磁情况来看：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理二、直流电机的结构旋转电机结构形式 , 必须有满足电磁和机械两方面要求的结构．旋转电机必须具备静止和转动两大部分1.直流电机静止部分称作定子作用 -- 产生磁场由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成2.直流电机转动部分称作转子(通常称作电枢)作用 -- 产生电磁转矩和感应电动势由电枢铁心和电枢绕组、换向器、轴和风扇等组成直流电机电枢照片(一) 直流电机的静止部分1.主磁极是一种电磁铁，用 1-1.5 毫米厚的钢板冲片叠压紧固而成的铁心2.换向极（又称附加极或间极）作用 -- 改善换向换向极装在两主磁极之间，也是由铁心和绕组构成铁心一般用整块钢或钢板加工而成；换向极绕组与电枢绕组串联．图1.1.11 主磁极和换向极示意图3.机座机座通常由铸铁或厚铁板焊成，有两个作用：固定主磁极、换向极和端盖；作为磁路的一部分。
简述直流发电机工作原理
简述直流发电机工作原理直流发电机是一种将机械能转换为电能的装置，其工作原理基于电磁感应定律。
下面将详细介绍直流发电机的各个工作环节。
1.直流发电机工作原理直流发电机的基本原理是利用电磁感应产生电流。
当一个导线或导线回路在磁场中旋转时，导线中就会产生感应电流。
这个过程被称为法拉第电磁感应定律。
2.电磁感应原理电磁感应是指当一个导线或导线回路置于变化的磁场中时，导线内会产生电动势，从而产生电流。
这个过程中，磁通量的变化率与感应电动势成正比，即法拉第电磁感应定律的表达式为：e=-dΦ/dt。
3.磁场方向和电枢反应在直流发电机中，磁场方向与电枢的平面垂直，这样可以在电枢上产生最大的转矩。
电枢反应是指电枢中的电流产生的磁场对原磁场的影响。
适当的电枢反应可以增加输出电压，但过大的电枢反应会导致换向问题。
4.直流电机的换向换向问题是由于电枢反应导致磁场方向偏移，使得电枢上的电流方向发生变化。
为了避免换向问题，可以通过增加磁场强度、减小电枢反应等方法来保持磁场方向的稳定。
5.电磁转矩与负载的关系直流发电机的电磁转矩与负载之间存在一定的关系。
当负载增加时，电磁转矩也会相应增加，以保持发电机转速的稳定。
通过调整转矩和负载可以实现对直流发电机的调速和制动等操作。
6.控制调节电磁转矩电磁转矩可以通过调节励磁电流、电枢电流或两者同时调节来控制。
在实际应用中，根据需要选择合适的调节方法，例如通过励磁调节器来改变励磁电流，从而改变电磁转矩。
7.发电机状态和电动机状态的转变直流发电机和直流电动机具有相似的结构和工作原理，因此它们之间可以实现状态的转变。
当直流电动机的电源反接时，它就会变成直流发电机，从而实现电动机和发电机之间的转换。
8.直流电机的结构与维护直流电机主要由定子、转子、换向器和轴承等组成。
定子包括机座、磁极和电枢等；转子则包括轴、铁芯和换向器等。
在日常维护中，要保持电机表面的清洁和干燥，定期检查换向器和电刷的磨损情况，并及时更换受损部件。
直流发电机的工作原理
直流发电机的工作原理关键信息项：1、直流发电机的定义和分类2、直流发电机的基本结构组成3、工作原理的主要步骤和过程4、磁场的产生与作用5、电枢绕组的运动与感应电动势6、换向器的功能与作用7、输出直流电压的特性和影响因素1、直流发电机的定义和分类11 直流发电机是一种将机械能转换为直流电能的装置。
它通过电磁感应原理，将输入的机械动力转化为电能输出。
111 按照励磁方式的不同，直流发电机可分为他励直流发电机、并励直流发电机、串励直流发电机和复励直流发电机。
112 他励直流发电机的励磁绕组由独立电源供电；并励直流发电机的励磁绕组与电枢绕组并联；串励直流发电机的励磁绕组与电枢绕组串联；复励直流发电机则同时具有并励和串励绕组。
2、直流发电机的基本结构组成21 直流发电机主要由定子、转子、电枢绕组、励磁绕组、换向器和电刷等部分组成。
211 定子通常包括主磁极和机座，主磁极提供磁场，机座用于支撑和固定整个电机。
212 转子由电枢铁芯、电枢绕组和转轴等构成，电枢绕组安装在电枢铁芯上，在磁场中旋转产生感应电动势。
213 电枢绕组是实现电能转换的关键部件，由许多导体按照一定规律连接而成。
214 励磁绕组用于产生磁场，其电流大小和方向决定了磁场的强度和方向。
215 换向器和电刷用于将电枢绕组中产生的交流电动势转换为直流电动势，并实现对外输出。
3、工作原理的主要步骤和过程31 当原动机带动直流发电机的转子旋转时，电枢绕组在磁场中做切割磁力线的运动。
311 根据电磁感应定律，导体在磁场中运动时会产生感应电动势。
312 由于电枢绕组中的导体不断交替地进入和离开磁场，其感应电动势的方向也在不断变化，形成交流电动势。
313 然而，通过换向器和电刷的作用，在电刷两端得到的是方向不变的直流电动势。
4、磁场的产生与作用41 直流发电机中的磁场通常由励磁绕组通电产生。
411 励磁电流通过励磁绕组时，在定子的主磁极中形成磁场。
412 磁场的强度和分布直接影响电枢绕组中感应电动势的大小和特性。
直流发电机工作的原理是
直流发电机工作的原理是直流发电机工作的原理是通过将机械能转换为电能。
直流发电机是一种能够将机械能转化为直流电能的设备，其工作原理基于电磁感应和电流的运动规律。
下面将详细介绍直流发电机的工作原理。
一、电磁感应原理直流发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当导体穿过磁场时，会在导体两端产生感应电动势。
在直流发电机中，有两部分组成磁场：一个是静态磁场由永久磁铁提供，另一个是旋转磁场由电流通过的线圈产生。
二、励磁直流发电机中，励磁是实现电磁感应的关键步骤。
在励磁过程中，通过将一根带有绝缘漆包的电线绕在发电机的铁芯上，形成一个线圈。
当通过线圈的电流流动时，会在铁芯附近产生磁场。
三、电流的运动规律当发电机开始旋转时，导线切割磁力线，根据法拉第电磁感应定律，导线中会有感应电动势产生。
根据“左手定则”，这个电动势会产生一个垂直于磁场和导线方向的力，将电流推向一定方向运动。
四、直流发电机的结构直流发电机通常由定子和转子组成。
定子是固定的部分，包括永磁体和电枢绕组。
转子是旋转的部分，一般由电刷和电枢绕组组成。
当转子转动时，电刷与电枢绕组不断接触和分离，使电流在导线中形成一个周期性的变化。
五、换向器直流发电机中，为了改变电流的方向，需要使用一个叫做换向器的装置。
换向器能够将电流的方向周期性地改变，从而使电动机产生一个连续稳定的直流电流。
换向器由一系列的导电材料和碳刷组成。
六、总结直流发电机通过电磁感应原理将机械能转化为直流电能。
它的工作原理可以简化为：当发电机旋转时，导线切割磁力线产生感应电动势，通过电刷和电枢绕组的接触，电流的方向得以改变，从而产生连续的直流电流。
直流发电机是人类社会重要的能源转换设备，广泛应用于各个领域。
对于了解和理解直流发电机的工作原理，不仅能够帮助我们更好地使用它，还能够为后续的研究和创新提供基础。
因此，直流发电机的工作原理是我们必须了解和掌握的基础知识。
交流直流发电机的原理
交流直流发电机的原理
直流发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
其基本原理是利用电磁感应现象，通过磁场和导体的相互作用产生电流。
直流发电机的结构主要包括定子和转子两部分。
定子是由一组绕线构成的线圈，称为励磁线圈，其作用是产生一个稳定的磁场。
转子是由导体组成的旋转部分，通常采用集电环和电刷的结构。
当发电机开始运转时，励磁线圈产生一个磁场。
当转子旋转时，导体会穿过磁场线，导体中的自由电子会受到磁场力的作用，从而产生一个电动势。
根据电磁感应定律，导体两端产生的电压与导体在磁场中运动的速度和磁场强度有关。
为了保持电流的稳定，发电机通常采用电刷和集电环的结构。
电刷与导体接触，将产生的电流引出。
而集电环则用于提供电刷所需的直流电源。
总结来说，直流发电机的原理是利用电磁感应现象，通过导体在磁场中运动产生的电动势来转化机械能为电能。
同时，通过电刷和集电环的结构，保持电流的稳定。
城轨车辆牵引电机—直流电机的工作原理
第三节 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理（大小：e=Blv,方向：右手定则）
1
2
2
1
1
2
结论： 1.电枢线圈中的电势方向由于电枢旋转而随时间做正 负变化。
2.电刷A、B间出现了一个极性不变的电动势或电压。 3.换向器的作用：把直流发电机电枢线圈中交变的感 应电动势，变成电刷A、B两端输出的直流电动势，这 种作用称为机械整流。
Te
1 2
v i
e i
v
直流电动机工作的条件是： 1、直流电机内部需要有磁场存在 2、将电机外部接入直流电源 3、外部输入电动势必须大于电枢内部运动感应电动势
直流电动机的特点是： 1、将输入的电功率转换为机械功率输出 2、利用换向器和电刷将外部的直流电逆变成内部电枢线圈中的交变电动势 3、外部输入电流的方向与电枢线圈中感应电势的方向相反。 4、电磁转矩起驱动作用
直流发电机的特点是： 1、将输入的机械功率转换为电功率输出 2、利用换向器和电刷将电枢线圈中的交变电动势和电流整成直流电输出 3、电枢线圈中电流的方向和感应电势的方向相同。 4、电磁转矩起制动作用
二、直流电动机的工作原理（f=Bli,方向：左手定则）
f
i
Te
i
1
f
2
1
f i
Te
i
2
f
1
2
结论： 1.电枢线圈中的电流是随时间做正负变化。
总结：
e和Te对 直流发电机 直流电动机 电机的作用
e
电源电动势 反电动势
Te
制动转矩 驱动转矩
磁转矩Te，因电磁转矩与电枢旋转的方向相反，起制动作用， 故称之为制动转矩。
要维持发电机状态，原动机 输入的机械转矩T机械必须克服电磁 转矩Te ，方可实现机械能转换为 电能。
简述直流电机工作原理
简述直流电机工作原理
直流电机是将直流电能转换为机械能的电机，其工作原理可概括为以下几个关键环节：
1. 磁场：直流电机中存在两种磁场，一是由电源提供的恒定磁场，称为永磁体或励磁磁场；二是由电流通过发电机转子线圈产生的旋转磁场。
这两个磁场相互作用产生力矩，驱动电机转动。
2. 导电线圈：直流电机的转子上绕有导电线圈，通电时会产生磁场，与永磁体磁场相互作用产生力矩。
导电线圈一般由若干绕组构成，根据需要可以有两个或多个绕组。
3. 右手法则：根据右手法则，导电线圈通电时在磁场中会受到力矩的作用，导致转子转动。
导电线圈的方向与磁场场线方向存在关系，通过构建不同的绕组连接方式和电流通行方向，可以实现电机的正转、反转、调速等功能。
4. 制动装置：直流电机的转子上通常还装有制动器，用于产生制动力矩，在电机停转时使转子停在指定位置。
制动器常用于电动车、电梯等需要精确停止的设备中。
综上所述，直流电机通过电流和磁场的相互作用产生力矩，驱动转子转动，进而将电能转化为机械能。
不同绕组和电流方向的组合可实现电机的控制和运动方式。
电动机和发电机的工作原理
电动机和发电机的工作原理一、电动机的工作原理电动机是将电能转化为机械能的装置，它通过电磁感应原理实现。
主要包括直流电动机和交流电动机两种。
1. 直流电动机的工作原理：直流电动机是利用电流通过电枢产生的磁场与磁场产生的力矩相互作用，实现转动的。
其工作原理如下：（1）当直流电流通过电枢（也称为转子）时，电枢产生一个磁场。
（2）电枢的磁场与永磁体或电磁体产生的磁场相互作用，产生一个力矩。
（3）力矩使得电枢开始转动。
（4）通过电刷和换向器，可以不断改变电枢的磁场方向，使得电枢持续转动。
2. 交流电动机的工作原理：交流电动机是利用交流电流通过定子产生的旋转磁场与转子产生的感应电动势相互作用，实现转动的。
其工作原理如下：（1）交流电流通过定子绕组（也称为绕组）时，产生一个旋转磁场。
（2）旋转磁场与转子中的导体产生感应电动势。
（3）感应电动势使得转子中的导体产生电流。
（4）电流在转子中产生的磁场与旋转磁场相互作用，产生一个力矩。
（5）力矩使得转子开始转动。
二、发电机的工作原理发电机是将机械能转化为电能的装置，它通过电磁感应原理实现。
主要包括直流发电机和交流发电机两种。
1. 直流发电机的工作原理：直流发电机是利用导体在磁场中运动时产生感应电动势的原理，实现电能的转换。
其工作原理如下：（1）通过机械装置使得转子开始旋转。
（2）旋转的转子中的导体切割磁场线，产生感应电动势。
（3）感应电动势使得导体两端产生电压差。
（4）通过电刷和换向器，可以将交流电转换为直流电。
2. 交流发电机的工作原理：交流发电机是利用导体在磁场中运动时产生交变电动势的原理，实现电能的转换。
其工作原理如下：（1）通过机械装置使得转子开始旋转。
（2）旋转的转子中的导体切割磁场线，产生交变电动势。
（3）交变电动势使得导体两端产生交流电。
（4）通过整流器，可以将交流电转换为直流电。
三、电动机和发电机的对比1. 工作原理：电动机是利用电能转化为机械能，而发电机是利用机械能转化为电能。
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图1中感应电动势的方向按右手定则确定，由 于电枢连续旋转，线圈边ab和cd交替地切割 N极和s极下的磁力线。每个线圈边和整个线 圈中的感应电势的方向是交变的，线圈内的感 应电势是交流电势，而在电刷A、B端的电势 却为直流电势(确切来说，是方向不变的脉振 电势)，因为在电枢转动过程中，无论电枢转 到什么位置，在换向器的换向作用下，电刷A 通过换向片所引出的电势始终是切割N极磁力 线的线圈边中的电势，因此电刷A始终有正极 性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电 刷端能引出方向不变的，但大小变化的脉振电 势。如果每极下的线圈数目愈多，电势的脉振 就愈小。
实践和分析表明，当每个磁极范围内的导体数 目大于8时，电势的脉振程度就小于l％。实际 上直流发电机线圈数是很多的，换向片数也很 多，换向后得到的电势脉振程度很小，完全可 以认为是恒定的直流电动势。以上说明了直流 发电机的工作原理。同时也说明了直流发电机 实际上是带有换向器的交流发电机。
二、直流发电机的结构
1、定子部分
(1)主磁极的作用是产生励磁磁场。它由主磁极铁芯和励磁绕 组2个部分组成。 (2)换向极的作用是改善换向，减小电刷与换向器产生的换向 火花，一般装在两相邻的主磁极之间。 (3)机座。电机定子的外壳称为机座，作用有2个：一是用来 固定磁极；二是机座本身也是磁路的一部分。机座一为铸 钢件或钢板焊接而成。 (4)电刷装置。电刷装置的作用是用来引出直流电压或电流的。
2、直流发电机的励磁支路
• ⑴他励直流电机。励磁绕组与电枢绕组无连接关系， 而由其他直流电源对励磁绕组供电的电机称为他励直 流电机，永磁直流电机可看作他励直流电机。 • (2)并励直流电机。并励直流电机的励磁绕组与电枢绕 组机并联，作为并励发电机来说，是电机本身发出来 的端电压为励磁绕组供电。 • (3)串励直流电机。串励直流电机的励磁绕组与电枢绕 组串联后，再接于直流电源，这种直流电机的励磁电 流就是电枢电流。 • (4)复励直流电机。复励直流电机有并励和串励2个绕组， 若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方 向相同称为积复励、若两2个磁通方向相反，则称为差 复励。不同励磁方式的直流电机有着不同的特性，一 般直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和复 励式。
三、直流发电机的电路和磁路
• 直流发电机的电路包括电枢电路和励磁支路。 直流电机电枢绕组的基本形式有2种，一种叫单 叠绕组；另一种叫单波绕组。 • 本文仅以单叠绕组为例。单叠绕组连接的特点 是元件2个出线端连接于相邻的2个换向片上， 所有相邻元件依次串联，即后一元件的首端与 前一元件的末端联在一起，并接在一换向片上。 最后一个元件的末端与第一个元件的首端连在 一起，形成一个闭合回路。这样，这种绕组的 任何2个紧相串联的后一个元件的端接部分紧叠 在前一个元件的端接部分上，同时元件2个出线 端所联的换向片之间的距离等于—个换向片的 宽度，所以这种绕组称为单叠绕组。
四、流发电机运行原理
• • • • • • • • • • 以电路、力学、能量守恒的基本定律为基础，建立直流电 机电压、转矩、功率3个平衡方程(稳态)。 电压平衡方程：EI=U+I凡，IR含绕组内阻和电刷压 降。 转矩平衡方程：T。=To+7k，T，、T0、，II绷分别为输入机械 转矩、阻转矩和电磁转矩。 功率平衡方程：①机械功率平衡方程：Pl-P。+Po，P，为 输入机械功率，P0、P0分别为电枢电功率和空载损耗功率。 ②电功率平衡方程：P0=P2+P删，P2为输出功率。P瞰为电枢 铜损。③功率流程如图6所示。
五、直流发电机的应用
2、转动部分（电枢）
(1)电枢铁芯。电枢铁芯是主磁路的主要部分，同时 用以嵌放电枢绕组。 (2)电枢绕组。在直流发电机中，电枢绕组的作用是 产生感应电动势，同时它是进行能量变换的关键 部件，所以叫电枢。 (3)换向器。在直流发电机中，换向器配合电刷，能 将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正负 电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向 片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘。 ⑷转轴。转轴起转子旋转的支撑作用，需要有一定 的机械强度和刚度。一般用圆钢加工而成。
直流发电机的原理及应用
• 发电机：直流发电机、交流发电机、同步 发电机、异步发电机。 • 虽然发动机的总类很多，但其工作原理都 是基于电磁感应定律和电磁力定律。因此 其一般的原则是，用适当的导磁和导电材 料构成互相进行电磁感应的磁路和电路， 以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
一、直流发电机的工作原理
1、单叠绕组四级直流电机电枢电路
• 从图2可看出，4个电刷将20个串联成一个闭 合回路的元件划分成4个支路，每个支路中的 元件电动势相加，得到支路最大电动势，也 就是电枢电动势，将同极性的电刷连接起来， 靠电刷、换向器引出外电路来，就形成向外 电路供电的2个极A(+)和B(一)。从图2中还可 以看到有4个元件被电刷短路，各支路中不包 括它们的电动势。被短路的元件正处在磁极 的中性面上，不产生感应电动势，所以不会 影响支路总电动势的数值，每条支路的最大 电动势是一个极下面的各元件感应电动势的 总和。虽然当电枢旋转时，一个极下的元件 不断变化，但是电刷的位置却是固定的，所 以组成一条支路的元件数目不变，总电动势 的数值不变。
如图1所示，在2个固 定的磁极N、S之间， 放着一个可以旋转的 圆柱形铁芯，铁芯上 固定着线罔abcd，线 圈a、d两端分别接在 2个与铁芯一起旋转 且互相绝缘的半铜环 上，经过2个固定不 变的电刷A、B与电 路相连。
当原动机拖动圆柱形铁芯在磁场中旋转时，线圈 便随着铁芯在磁场罩转动，线圈中就会产生交变 的感应电动势，经过2个互相绝缘的半圆铜环和 电刷的作用后，便成为外电路中的直流电。这种 能在磁场中转动的线圈是实现机电能量变换的枢 纽，所以直流电机转子又称为电枢。2个半网形 的铜环(铜片)就叫换向片，它们合在一起叫做换 向器。