直流电机工作原理
直流电机的工作原理
直流电机的工作原理
1、直流电动机的工作原理：
在图中，线圈连着换向片，换向片固定于转轴上，随电机轴一起旋转，换向片之间及换向片与转轴之间均相互绝缘，它们构成的整体称为换向器。
电刷A、B在空间上固定不动。
在电机的两电刷端加上直流电压，由于电刷和换向器的作用将电能引入电枢线圈中，并保证了同一个极下线圈边中的电流始终是一个方向，继而保证了该极下线圈边所受的电磁力方向不变，保证了电动机能连续地旋转，以实现将电能转换成机械能以拖动生产机械，这就是直流电动机的工作原理。
留意：每个线圈边中的电流方向是交变的。
2、直流发电机的工作原理：
如图，当用原动机拖动电枢逆时针方向旋转，线圈边将切割磁力线感应出电势，电势方向可据右手定则确定。
由于电枢连续旋转，线圈边ab、cd将交替地切割N极、S极下的磁力线，每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的，线圈内的感应电动势是交变电动势，但由于电刷和换向器的作用，使流过负载的电流是单方向的直流电流，这始终流电流一般是脉动的。
在图中，电刷A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，它始终具有正极性；电刷B始终具有负极性。
这就是直流发电机的工作原理。
3、电机理论的可逆性原理：
从基本电磁过程看，一台直流电机既可作为电动机运行，也可作为发电机运行，只是外界条件不同而已。
当外加直流电压，可作为拖动生产机械的电动机运行，将电能变换为机械能。
若用原动机拖动电枢旋转，可输出电能，为发电机运行，将机械能变换为电能。
直流电动机工作原理
直流电动机工作原理1. 概述直流电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种电动设备中。
它的工作原理是利用直流电流在电磁场中的相互作用，使得电动机产生旋转运动。
直流电动机通常由定子、转子和电刷组成。
2. 定子定子是直流电动机的固定部分，通常由铁芯和绕组组成。
绕组由导线缠绕在铁芯上，形成多个线圈，每个线圈都经过一段定子绕组。
当电流通过绕组时，会在定子中产生一个磁场。
3. 转子转子是直流电动机的旋转部分，通常由铁芯、电枢和电刷组成。
电枢由导线缠绕在铁芯上，形成多个线圈，每个线圈都经过一段转子绕组。
当电通入电枢时，电枢会在转子上产生一个磁场。
4. 电刷电刷是直流电动机中非常重要的组件，它通常由碳材料制成。
电刷与定子和转子的绕组相连，用于供应电流到转子的绕组上。
电刷通过与转子绕组接触，将电流传递到转子上，同时也负责转子绕组中电流的引导。
5. 工作原理直流电动机的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：•步骤 1: 电流通过定子绕组，产生一个磁场。
•步骤 2: 电流通过电刷传递到转子绕组上，形成转子的磁场。
•步骤 3: 转子的磁场和定子的磁场相互作用，使得转子受到一个力的作用。
•步骤 4: 受到的力使得转子旋转。
•步骤 5: 转子旋转带动机械负载运动。
6. 工作原理详解在直流电动机中，电流在定子和转子的绕组之间形成一个相互作用的环路。
当电通入定子的绕组时，会在定子中产生一个磁场。
这个磁场通过定子的铁芯传导到外部。
同时，电刷将电流传递到转子的绕组上，形成了一个磁场。
由于转子上的磁场受到定子磁场的影响，两者之间形成了相互作用的力。
这个力被称为洛伦兹力，是由电流在磁场中的相互作用引起的。
洛伦兹力使得转子受到一个力的作用，从而产生旋转运动。
转子旋转的动力来自外部施加在转子上的机械负载。
通过调整电流的大小和方向，可以控制直流电动机的转速和转向。
电刷的设计和布局也对电机性能有一定影响。
7. 应用领域直流电动机由于其简单、可靠且易于控制的特点，在工业和家庭中得到广泛应用。
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。
直流电动机工作原理
直流电动机工作原理直流电动机是一种常见的电动机，它的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。
在直流电动机中，电流通过导线产生磁场，而磁场和电流之间的相互作用产生力，从而驱动电动机的转动。
下面我们将详细介绍直流电动机的工作原理。
首先，直流电动机的基本结构包括定子和转子。
定子是固定的部分，通常由磁铁和线圈组成。
而转子则是旋转的部分，通常由电刷和电枢组成。
当电流通过定子线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与转子中的磁场相互作用，从而产生力矩，使得转子开始旋转。
其次，直流电动机的工作原理基于洛伦兹力。
根据洛伦兹力的定律，当导体带电流时，会受到磁场力的作用。
在直流电动机中，当电流通过电刷和电枢时，会在转子上产生一个磁场，而这个磁场会与定子中的磁场相互作用，从而产生一个力矩，使得转子开始旋转。
这种相互作用的力被称为洛伦兹力，它是直流电动机工作的基础。
另外，直流电动机的工作原理还涉及电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势。
在直流电动机中，当转子开始旋转时，会在定子线圈中产生感应电动势，这个电动势会产生一个电流，从而改变定子线圈的磁场，最终产生一个力矩，使得转子继续旋转。
这种电磁感应的作用使得直流电动机能够持续地转动。
总的来说，直流电动机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。
通过电流产生磁场，磁场和电流之间的相互作用产生力，从而驱动电动机的转动。
这种工作原理使得直流电动机在工业生产和日常生活中得到了广泛的应用，如电动汽车、电动工具等。
希望通过本文的介绍，能够更好地理解直流电动机的工作原理。
直流电机的基本工作原理
直流电机的基本工作原理
直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电动机，广泛应用于工业、交通、家电等领域。
其基本工作原理如下：
一、电磁感应原理
直流电机的核心是电枢，它由若干个线圈组成。
当电枢通电时，线圈
内会产生磁场，而周围的永磁体也会产生磁场。
这两个磁场作用在一起，产生了磁力线的相互作用。
这里的相互作用就是电磁感应原理。
二、安培定则
电枢中的电流受到洛伦兹力的作用，从而产生了强烈的转动力矩。
这
里的转动力矩是根据安培定则来描述的。
安培定则是指电流在磁场中
的受力方向受洛伦兹力的限制。
三、换向器原理
由于直流电的特性，电流方向是恒定不变的。
因此，为了保证电枢能
够顺畅地旋转，需要借助一种叫做换向器的装置。
换向器能够将电枢
的电流方向随着电机的旋转而不断地反转，从而使电机一直保持转动。
四、通用性
直流电机具有通用性，不仅可以用于直流电源，还可以在交流电路中使用。
这得益于电机内部的换向器能够将交流电源转换为直流电源，从而使得直流电机能够在交流电路中运行。
五、应用广泛
直流电机广泛应用于各种领域，例如电子游戏机、电动机车、电动汽车、家庭电器等。
由于其结构简单、制造工艺简便，因此在现代工业中也占有重要地位。
直流电动机工作原理的简述
直流电动机工作原理的简述
直流电动机是利用直流电流通过电枢产生磁场，与永磁场相互作用而产生旋转力矩。
其工作原理可以分为电磁感应原理和电磁力原理两个方面。
1. 电磁感应原理：当直流电流通过电枢绕组时，在电枢绕组中产生磁场，这个磁场与永磁体的磁场相互作用。
根据左手定则，两个磁场的相互作用会产生一个力矩，使电枢转动。
当电枢转动时，可以通过电刷和换向器的作用，让直流电流的方向始终保持一致，从而保持转动。
2. 电磁力原理：当电枢绕组中的电流通过电枢绕组的导线时，在导线内部产生一个磁场。
在永磁场的作用下，这个磁场和永磁场相互作用，产生一个输出力，使电枢转动。
根据洛伦兹力定律，导线中的电流与磁场相互作用产生力的方向垂直于两者之间的夹角。
综上所述，直流电动机的工作原理是通过电流和磁场之间的相互作用产生力矩，从而使电枢转动。
同时通过合适的电刷和换向器的作用，保持直流电流的方向始终一致，使电机能够持续运转。
直流电机 工作原理
直流电机工作原理直流电机是一种能够将电能转化为机械能的电动机。
它的工作原理是利用直流电流在电枢和磁极之间产生的磁场相互作用，使得电机转动。
下面将详细介绍直流电机的结构和工作原理。
一、直流电机的结构直流电机主要由以下几个部分组成：1. 电枢：电枢是直流电机的旋转部分，通常由导体绕成的线圈组成。
当电流通过电枢时，电枢会在磁场中旋转。
2. 磁极：磁极是直流电机的静止部分，通常由永磁体或者电磁铁组成。
磁极的作用是产生磁场，使得电枢在其中旋转。
3. 制动器：制动器可以控制电机的转速和停止。
当制动器接通时，它会对电枢产生阻力，减慢电机的转速或者停止电机运转。
4. 机壳：机壳是直流电机的外壳，通常由金属材料制成。
它的作用是保护电机内部的零件，同时也可以散热。
二、直流电机的工作原理直流电机的工作原理可以分为两个部分：电枢和磁极之间的相互作用和直流电源对电枢产生的作用力。
1. 电枢和磁极之间的相互作用当直流电源接通时，电流会通过电枢，使得电枢在磁场中旋转。
在旋转的过程中，电枢会不断地与磁极相互作用，产生一个力矩。
这个力矩会使得电枢继续旋转，直到力矩与制动器对电枢的阻力平衡。
2. 直流电源对电枢产生的作用力当直流电源接通时，它会对电枢产生一个作用力。
这个作用力可以通过洛仑兹力定律来计算。
洛仑兹力定律表明，当导体在磁场中运动时，会受到一个垂直于导体和磁场方向的力。
这个力就是洛仑兹力。
洛仑兹力的大小和方向取决于导体和磁场之间的夹角以及导体所携带的电荷量。
当导体与磁场平行时，洛仑兹力为零；当导体与磁场垂直时，洛仑兹力最大。
在直流电机中，当电枢旋转时，它会不断地与磁场相互作用，产生一个垂直于导体和磁场方向的力。
这个力会使得电枢继续旋转，直到力矩与制动器对电枢的阻力平衡。
三、总结直流电机是一种将电能转化为机械能的电动机。
它的工作原理是利用直流电流在电枢和磁极之间产生的磁场相互作用，使得电机转动。
直流电机主要由电枢、磁极、制动器和机壳等部分组成。
直流电机工作原理简述
直流电机工作原理简述1.引言1.1 概述概述直流电机是一种常见的电动机，通过直流电源提供电能，将电能转化为机械能的装置。
直流电机由电枢和磁极两部分组成，电枢通电后会产生磁场，而磁极则是通过恒定的磁场来产生转矩。
直流电机的工作原理基于洛伦兹力和摩擦力的相互作用，实现了电能到机械能的转换。
直流电机的基本构成包括电枢和磁极。
电枢由导体绕组和集电刷组成。
通常情况下，电枢绕组由许多个线圈以特定的方式绕在铁芯上，形成电枢线圈。
集电刷则是连接电源和电枢的部件，它和电枢相连，并能提供电流给电枢。
磁极由永久磁体或电磁铁构成，产生一个恒定的磁场。
当电枢通电时，电流会在电枢线圈中流动，通过洛伦兹力的作用，电流会在磁场中产生力，由于线圈在磁场中的排列方式，这些力合成后会产生一个旋转的力矩。
而由于磁极产生的恒定磁场，使得这个力矩保持持续的方向，驱动电枢绕着固定轴进行旋转。
直流电机的工作原理可以通过以下四个基本步骤进行解释：首先，当电枢通电时，电流在线圈中流动；然后，这个电流在磁场中会产生一个力；接着，这个力会产生一个力矩；最后，力矩将驱动电枢绕着轴旋转，从而将电能转化为机械能。
直流电机的应用广泛，可以用于各种场合，如机械设备、汽车、船舶等。
随着科技的进步，直流电机得到了不断的改进和发展，特别是新型材料和控制技术的应用，使得直流电机在效率、功率密度和可靠性等方面得到了显著提升。
因此，直流电机在未来的应用前景非常广阔，有望在更多领域发挥重要作用。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来系统地介绍直流电机的工作原理。
在引言部分，首先会对直流电机进行概述，包括对直流电机的定义和重要性进行简要说明。
接着，会介绍本文的文章结构，概述各个部分所涵盖的内容，使读者能够对全文的框架有一个清晰的了解。
最后，会明确本文的目的，即对直流电机的工作原理进行简述和应用前景进行展望。
正文部分将主要分为两个小节。
首先，在2.1小节中，将介绍直流电机的基本构成，包括定子、转子、换向器等关键部件的功能和作用。
直流电动机工作原理
直流电动机工作原理直流电动机是一种将电能转换为机械能的装置，是现代工业中广泛应用的重要设备。
它的工作原理是利用电流在磁场中产生力矩，从而驱动电动机转动。
下面将详细介绍直流电动机的工作原理。
1. 磁场产生直流电动机通常由定子和转子两部分组成。
定子上设置有永久磁铁或电磁铁产生的磁场，而转子则由电枢和换向器组成。
当电流通过电枢时，电枢周围也会产生磁场。
这两个磁场之间会相互作用，从而产生力矩使电动机转动。
2. 电流作用当直流电源施加在电动机的电枢上时，电流会通过电枢产生磁场。
这个磁场会与定子上的磁场相互作用，产生力矩使转子开始转动。
根据洛伦兹力的原理，当电流通过导体时，导体会受到磁场力的作用，从而产生力矩。
这个力矩会使转子转动，驱动电动机的工作。
3. 换向器的作用在直流电动机中，为了使电流的方向与转子的位置相适应，通常需要使用换向器。
换向器可以改变电流的方向，使得转子在不同位置时，能够产生持续的力矩驱动转动。
换向器的设计和工作原理对于直流电动机的性能和效率有着重要的影响。
4. 转子的运动当电流通过电枢产生力矩使转子开始转动时，转子上的换向器会不断地改变电流的方向，从而使得转子能够持续地转动。
这种连续的转动使得电动机能够持续地输出机械能，从而完成各种工业生产中的任务。
5. 调速和控制直流电动机可以通过改变电枢上的电流大小来实现调速和控制。
通过改变电流的大小，可以改变电动机输出的力矩和转速，从而适应不同的工作要求。
这种调速和控制的特性使得直流电动机在工业生产中具有很大的灵活性和适用性。
总结直流电动机的工作原理是利用电流在磁场中产生力矩，从而驱动电动机转动。
通过永磁体或电磁体产生的磁场和电枢产生的磁场相互作用，使得电动机能够输出持续的机械能。
换向器的作用是使得电流的方向与转子的位置相适应，从而实现持续的转动。
直流电动机具有调速和控制的特性，适用于各种不同的工业生产需求。
直流电机的工作原理
直流电机的工作原理
直流电机是一种常见的电动机，它通过直流电源提供电能，将电能转换为机械能，驱动机械装置运转。
直流电机的工作原理主要包括磁场产生、电流通路和力矩产生三个方面。
首先，直流电机的工作原理与磁场产生密切相关。
在直流电机中，通常会有一个磁场产生装置，它可以是永磁体或者电磁铁。
当电流通过磁场产生装置时，会在装置周围产生磁场，形成磁极。
这个磁场是直流电机工作的基础，因为它与电流之间会产生相互作用，从而产生力矩，驱动电机运转。
其次，直流电机的工作原理还与电流通路有关。
在直流电机中，电流通路是通过电刷和换向器来实现的。
电刷是连接电源和电机的导电装置，它与换向器配合工作，使得电流可以按照一定的规律在电机的绕组中流动。
这样，电流在磁场中产生作用，产生力矩，从而驱动电机转动。
最后，直流电机的工作原理还涉及到力矩的产生。
在直流电机中，当电流通过绕组时，会在绕组中产生磁场，这个磁场与磁场产生装置的磁场相互作用，产生力矩。
这个力矩会驱动电机转动，实现能量转换。
综上所述，直流电机的工作原理是通过磁场产生、电流通路和力矩产生三个方面相互作用，实现电能到机械能的转换。
通过对这些原理的深入理解，可以更好地掌握直流电机的工作特点，为实际应用提供理论支持。
直流电动机基本工作原理
直流电动机基本工作原理
直流电动机基本工作原理如下：
1. 电磁感应：直流电动机的核心是一个称为电枢的带有导线的金属线圈。
当通过这个线圈流过电流时，会在其周围产生磁场。
2. 感应磁场：当电源连接到电动机的电枢上时，电流开始流动，产生磁场。
这个磁场与电枢上的永久磁体产生作用，产生一个力矩。
3. 力矩转换：根据洛伦兹力的原理，电流通过电枢产生的磁场会与永久磁体产生的磁场相互作用，产生一个力矩。
这个力矩会使电动机开始旋转。
4. 电刷与换向器：直流电动机的电枢需要不断地改变方向来保持旋转。
为了实现这一点，电动机装有一个装置，称为电刷和换向器。
电刷是通过电流进入电枢的导线，而换向器则用来改变电流的方向，以保持电动机的旋转方向。
5. 转子与定子：直流电动机由两个主要部分组成，分别是转子和定子。
转子是电动机旋转的部分，定子是固定的部分。
电流通过电枢产生的磁场与转子上的永久磁体相互作用，产生旋转力矩。
综上所述，直流电动机的基本工作原理是通过电流在电枢产生的磁场与转子上的永久磁体相互作用，产生旋转力矩，从而驱动电动机旋转。
直流电动机的工作原理
直流电动机的工作原理直流电动机是一种将电能转换为机械能的设备，它广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
它的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用，通过控制电流方向和大小来实现转动。
1. 电磁感应原理直流电动机的核心部件是电枢和磁场。
电枢是由导电线圈组成的转子，磁场则是由永磁体或电磁铁产生的。
当电流通过电枢时，根据安培定律，电流会在磁场中产生洛伦兹力，使电枢受到力的作用而转动。
这就是电磁感应原理在直流电动机中的应用。
2. 洛伦兹力的作用洛伦兹力是当导体带电流通过磁场时产生的一种力，它的大小和方向与电流、磁场和导体之间的关系有关。
在直流电动机中，洛伦兹力使得电枢受到转动的力，从而驱动机械装置的转动。
这种力的作用是直流电动机能够将电能转换为机械能的关键。
3. 电流的控制为了实现对直流电动机转速和转向的控制，需要对电流进行精确的控制。
这通常通过外部的电子控制系统来实现，控制电流的大小和方向，从而控制电动机的转动。
这种控制方式使得直流电动机具有灵活性和可调性，适用于各种不同的应用场景。
4. 工作原理总结综上所述，直流电动机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用，通过控制电流方向和大小来实现转动。
电流在磁场中产生洛伦兹力，使得电枢受到力的作用而转动，从而驱动机械装置的转动。
通过外部的电子控制系统，可以实现对电流的精确控制，从而实现对电动机转速和转向的控制。
总的来说，直流电动机是一种高效、灵活的电动机，它通过电磁感应和洛伦兹力的作用，将电能转换为机械能，广泛应用于各个领域。
对于直流电动机的工作原理的深入理解，有助于我们更好地应用和维护这种设备，推动工业生产和科技发展的进步。
直流电机怎么发电的原理
直流电机怎么发电的原理直流电机发电的原理是基于反电动势的产生。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生一定大小的电动势。
而直流电机中，导体就是由线圈组成的转子，磁场则由磁极产生。
直流电机的基本构造包括了转子、定子和永磁体。
转子是由线圈和多个导体组成，而定子则是由磁极和绕制铜线圈的磁极静铁组成。
永磁体则通常是安装在转子的附近。
当直流电机通电时，电流通过转子的线圈，形成一个带电的转子。
同时，永磁体产生一个均匀的磁场。
由于转子上线圈中存在电流，根据右手定则，线圈内部会产生一个电流方向与转子运动方向相反的磁场。
这个自感磁场与永磁体产生的磁场互相作用，使得转子产生一个旋转力矩。
根据电动机的工作原理，电机需要不断输入电能以维持其运转。
为了实现机械能向电能的转变，直流电机中的反电动势起到了至关重要的作用。
当电机运转时，反电动势的大小与电机转速和磁通量有关。
具体来说，当电机转速较低时，反电动势较小，导致电流较大。
刚开始转动的时候，由于电流较大，电机所受的电动力矩也较大，使得电机得以启动。
随着电机转速逐渐增加，反电动势逐渐增大，而实际电压不变，导致电流减小。
当电机达到额定转速后，反电动势与供电电压相等，电机处于稳定工作状态。
在直流电机中，反电动势的大小与两个主要因素有关，即电流和磁场。
当电机输出功率较大时，电流较大，反电动势也较大。
而当电机磁场较强时，反电动势也会增大。
总结起来，直流电机发电的原理是通过电流在磁场中旋转产生转子运动，利用线圈所携带的电流和转子上的磁场相互作用，产生旋转力矩，实现机械能向电能的转换。
通过反电动势的存在和作用，电机能够实现稳定的运转。
直流电机的基本工作原理及结构
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1.3.2 直流电机负载时的负载磁场
直流电机带上负载后，电枢绕组 中有电流，电枢电流产生的磁动势称 为电枢磁动势。电枢磁动势的出现使 电机的磁场发生变化。
右图为一台电刷放在几何中性 线的两极直流电机的电枢磁场分布 情况。
假设励磁电流为零，只有电枢电 流。由图可见电枢磁动势产生的气隙 磁场在空间的分布情况，电枢磁动势 为交轴磁动势。
电枢磁场磁通 密度分布曲线
主磁场的 磁通密度 分布曲线
两条曲线逐点叠加后得 到负载时气隙磁场的磁
通密度分布曲线
Bx
B0x
B ax
由图可知，电刷在几何中性线时的电枢反应的特点：
1)、使气隙磁场发生畸变
空载时电机的物理中性线与几何中性线重合。负载后由于 电枢反应的影响，每一个磁极下，一半磁场被增强，一半被削
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:
换向问题很复杂，换向不良会在电刷与换向片之间产生 火花。当火花大到一定程度，可能损坏电刷和换向器表面， 使电机不能正常工作。
产生火花的原因很多，除了电磁原因外，还有机械的原 因。此外换向过程还伴随着电化学和电热学等现象。
1.5.2 换向的电磁理论
换向元件中的电动势：
自感电动势 e和L 互感电动势 eM：换向元件（线圈）在换向过程
二、直流电动机工作原理
直流电机的工作原理
直流电机的工作原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的装置。
它采用的是电磁感应的原理，通过电流在磁场中产生力矩，使得电机运转。
下面将详细介绍直流电机的工作原理。
一、电枢和磁极直流电机的关键部件是电枢和磁极。
电枢由绕组和电刷组成，绕组通常采用导电性能较好的铜线绕制，而电刷则由导电材料制成。
磁极由磁场产生器、磁铁等组成，其作用是产生均匀的磁场。
二、电磁感应在直流电机中，电枢通常由一对相互独立的绕组组成，分别称为电枢绕组和励磁绕组。
当外加电源将电流引入电枢绕组时，电枢绕组中产生的磁场与励磁绕组产生的磁场叠加，形成一个整体的磁场。
三、力矩产生当直流电机接通电源后，电枢中的电流开始流动。
根据洛伦兹力的原理，当导体在磁场中运动时，会受到一个力的作用。
在直流电机中，这个力会产生一个力矩，使电枢开始旋转。
电枢的旋转会改变磁通量的大小和方向，从而产生电感应电动势。
根据霍尔定律，电感应电动势的方向与电流变化方向相反。
这个电感应电动势会阻碍电枢继续增大电流，形成一个反作用力。
当力矩与反作用力达到平衡时，电枢将保持旋转。
四、换向器的作用为了使电枢继续旋转，需要不断改变电枢绕组的电流方向。
这就需要通过一个特殊的装置——换向器来实现。
换向器可以使电流方向周期性地变换，从而改变磁场方向，使得电枢继续运转。
五、直流电机的应用直流电机广泛应用于工业、交通、家电等领域。
在工业领域，直流电机被用于驱动各种机械设备，如风机、水泵、制造机械等。
在交通领域，直流电机被应用于电动汽车、电动自行车等。
在家电领域，直流电机被用于冰箱、洗衣机、吸尘器等家电产品。
总结起来，直流电机的工作原理是通过电磁感应的方式，利用洛伦兹力产生力矩，使得电机转动。
电枢和磁极是直流电机的关键部件。
通过换向器的作用，改变电枢绕组的电流方向，实现电机的连续运转。
直流电机在各个领域都有广泛的应用，促进了社会的发展和进步。
直流电动机得工作原理
直流电动机得工作原理直流电动机是一种通过直流电源驱动转子旋转来实现动力输出的电机，广泛应用于工业控制、交通工具、医疗设备和家电等领域。
它由电枢、永磁体和电刷组成，以下将从电枢、永磁体和电刷三个方面分别介绍直流电动机的工作原理。
一、电枢的工作原理电枢是直流电动机的主要部分，通常由许多线圈组成，包裹在一个铁心上。
当直流电源通过电刷输入电枢时，电枢的线圈依次被激励，开始产生磁场。
这个磁场的方向与永磁体的方向相反，当电枢旋转时，磁场一直在改变方向。
这是因为电流的方向也在改变，而电流方向的变化是由于电刷对电枢上的线圈所施加的压力不断改变导致的。
电枢转动过程中，线圈中的磁场被感应到永磁体上，这会导致永磁体的磁场也随着改变。
由于磁力线的相互作用，电枢上线圈的磁场和永磁体的磁场会形成一个旋转磁场，这个旋转磁场会驱动电枢旋转，并向电枢提供动力。
在直流电动机中，永磁体负责产生一个恒定的磁场，这个磁场会作用于电枢线圈，从而形成一个旋转磁场，进而驱动电枢旋转。
永磁体通常由一种磁性材料制成，如铁磁体、铝镍钴磁体和钕铁硼磁体等。
电刷是直流电动机中起到输送电流和控制转矩的关键部分，电刷由碳块制成，贴在不导电的座子中。
当电极接通电源后，第一个电刷将依次接触电极，而第二个电刷随之断开电极。
这时电流就开始流入电枢，激活电枢上的线圈，形成旋转磁场，从而驱动电枢旋转。
这个旋转过程将持续到电刷接触电流的另一个端口，这时第二个电刷将接触电极，而第一个电刷将断开电极。
在这个变化的过程中，电枢上的线圈将被切换，从而维持电机的正常运转。
除了输送电流，电刷还负责控制直流电动机的运转速度和转矩。
当需要改变转矩或停止电动机运转时，电刷的位置将得到改变，从而改变电极之间的接触顺序，这会导致电枢上线圈的磁场大小和方向发生变化，从而改变电机的转矩和速度。
总结：直流电动机通过电枢、永磁体和电刷的相互作用来实现动力输出和控制运转。
具体而言，电枢的线圈产生的磁场和永磁体产生的磁场相互作用，从而形成一个旋转磁场，驱动电枢旋转。
直流电机的基本工作原理和结构
直流电机的基本工作原理和结构现在行驶在马路上的电动汽车越来越多了，大家考虑过电动汽车的动力源是什么呢？还有现在逐渐走进大众视野的无人机，无人机是由什么驱动的呢？想必大家心中都已经有了答案：它们都是由直流电机驱动。
其实直流电机的应用非常广泛，小到电动玩具，大到各种加工机床都有直流电机的身影。
直流电机是电机的主要类型之一，它的主要特点是使用直流电。
一、直流电机的基本工作原理直流电机是直流发电机和直流电动机的统称。
直流发电机是由原动机带动转子旋转，将机械能转换成直流电能，进而对负载供电。
直流电动机是外施直流电源在定、转子上，进而转子旋转带动同轴负载运转，将直流电能转化成机械能。
下图1是直流发电机的工作模型。
图1 直流发电机的工作模型图1中N、S是两个在空间固定不动的磁极，可以是永久磁铁，也可以是电磁铁；abcd是一个装在可以转动的铁磁圆柱体（转轴）上的线圈，合称为电枢，也就是电机的转子；线圈的首、末端分别连接到与电枢同轴旋转的两个圆弧形的铜片上，称为换向片，换向片之间及换向片与转轴之间是相互绝缘的；A和B是两个与换向片相接触，但空间上静止不动的铜片，称为电刷。
从电刷A、B引出即可对负载供电。
当原动机拖动电枢，也就是转子，以转速n恒速旋转时，导体ab和cd切割磁力线而感应电动势，其方向可用右手定则确定。
整个线圈的电势方向是e dcba，即从d到a。
此时如果在电刷之间接上负载，就有电流产生，为负载供电。
当电枢转过180°时，线圈abcd中感应电动势的方向为e abcd,即从a到d。
因为电刷的原因，因而流过外部负载的电流方向不变，所以说发电机发出的是直流电。
根据以上两个特定位置的分析，可以得出直流发电机以下几个结论：（1）在电枢线圈内的感应电动势e a及电流i a都是交流电，通过换向片及电刷的整流（交流变直流）作用才变成外部两电刷间的直流电动势，使外部电路得到方向不变的直流电流；（2）发电机电枢线圈中的感应电动势e a与其电流i a的方向始终一致；（3）虽然电枢线圈是旋转的且电枢线圈中的电流是交变的，但从空间上看N极与S极下的电枢电流的方向不变，因此由电枢电流所产生的磁场在空间上是一个恒定不变的磁场；（4）电枢绕组电流与磁场相互作用产生电磁力f。
直流电动机工作原理
直流电动机工作原理电动机的工作原理可以分为励磁原理和电动原理。
励磁原理是指定子上的电流在接通电源后生成磁场，励磁线圈通过电枣产生的磁场与定子上的磁极相互作用，使得定子上的磁极发生转动。
电动原理是指电流通过电枣产生的磁场与定子上的磁极相互作用，产生安培力，使得转子上的磁极发生转动。
具体来说，当电源接通后，定子上的电枚产生一个磁场，称为励磁磁场。
励磁磁场的方向由励磁线圈上的电流方向决定。
转子上的电刷通过电源连接到电枚上，电刷与转子上的集电环之间形成一个电流回路。
当电刷接触到集电环时，电流通过电枚产生磁场，称为电动磁场。
电动磁场的方向由电流的方向决定。
根据楞次定律，当励磁磁场和电动磁场相互作用时，电动机的转子受到一个安培力的作用，使得转子上的磁极开始旋转。
当磁极旋转到与励磁磁场相互作用的最佳位置时，得到最大的安培力，从而产生最大的转矩。
通过改变电流的方向和大小，可以控制电动磁场的方向和大小，从而调节转矩和转速。
直流电动机的工作原理可以通过简单的模型来解释。
设想一个有两个磁极的转子，定子上有两个磁极。
当电源接通后，定子上的电枚产生一个磁场，励磁磁场与转子上的磁极相互作用，使得转子开始旋转。
转子上的磁极通过电刷和电源连接，形成电流回路。
当电流通过电枣产生一个电动磁场时，与励磁磁场相互作用，产生安培力，使得转子上的磁极继续旋转。
通过改变电流的方向和大小，调节电动磁场的方向和大小，可以控制转矩和转速。
总之，直流电动机通过励磁原理和电动原理将电能转化为机械能。
励磁磁场和电动磁场相互作用，产生安培力，使得转子上的磁极发生转动。
通过改变电流的方向和大小，可以调节转矩和转速。
直流电动机具有很大的灵活性和可控性，在各个领域中具有广泛的应用前景。
简述直流电动机的基本工作原理
简述直流电动机的基本工作原理
直流电动机是一种将电能转换为机械能的电动机，其基本工作原理是利用电磁感应原理。
当直流电流通过电动机的线圈时，线圈内会产生磁场，而这个磁场与电动机内的磁场相互作用，从而使电动机的转子开始旋转。
直流电动机的转子上有一组永磁铁或者通过电流激励的电磁铁，其在电动机运行时会与电动机的磁场相互作用，从而产生旋转力矩。
同时，电动机的定子上也有一组线圈，其在电动机运行时会产生一个旋转磁场，这个旋转磁场与转子上的磁场相互作用，推动转子不断旋转。
直流电动机的速度可以通过改变电源电压和电枢电流来控制。
当电源电压增大时，电枢电流也会增大，从而产生更大的磁场和转矩，直流电动机的转速也会加快。
反之，则会减慢转速。
总之，直流电动机的基本工作原理是通过电磁感应原理使电机的转子旋转，同时可以通过改变电源电压和电枢电流来控制电机的速度。
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第二章 直流电机2．1 概述2.1.1 直流电机的工作原理首先，复习e=B δlv 公式，说明e 正比于B δ。
结合图2.1解释v=2πRn/60 （m/s ， n (r/min)）; 机械角速度Ω=v/R=2πn /60 ( r/s); 电角速度ω=p Ω=p2πn/60 (rad/s) （记下来）；导体或线圈。
将直流电机的简单工作原理图结构介绍清楚。
包括：N 、S 磁极和A 、B 电刷静止，换向片、线圈（导体）以及电枢逆时针旋转。
将其抽象成一个平面图。
假设磁力线进入磁极为正方向，离开磁极的磁通方向为负。
得气隙磁密在空间得分布曲线B δ(θ)(0≤θ=ωt ≤2π)。
进而得到导体电势e(ωt)和线圈电势e AB (ωt)。
经过合理的多个线圈均匀分布设计，按照一定规律连接起来就组成电枢绕组，便可以获得近似直流电动势。
工作原理：（1） 发电机：电枢绕组中感应的交变电势，依靠换向器的换向作用，利用静止的电刷把同一磁极下导体电势引出，变为直流电势输出。
（发电机惯例）（2） 电动机：通过电刷和换向器的共同作用，使得同磁极下的导体边流过的电流方向不变，导体受力方向不变，进而产生方向恒定的电磁转矩，使电机连续转动。
结论：（1）电机内部（电刷为界），线圈中产生的感应电势、流过的电流是交流量。
（2）电机外部（电刷两端），电动机运行外加直流电；发电机运行输出直流电（3） 从原理上讲，同一台电机既可以作电动机运行又可以作发电机运行，是可逆的。
（4）电动机惯例 发电机惯例i i u Motor uGenerator2．1．2 直流电机的主要结构部件定子——起机械支撑，产生磁场的作用 机座、端盖、电刷、轴承直流电机结构 气隙——耦合磁场转子——产生电磁转矩、产生感应电势 电枢铁心和电枢绕组 换向器、转轴、风扇 2．1．3 直流电机的额定值额定值：指电机正常运行时各物理量的数值。
此时亦称电机满载运行。
否则为欠载或过载额定功率：指输出功率W, kW 。
发电机P N =U N I N 电动机P N =ηU N I N 额定电压U N (V)， 额定电流I N (A)， 额定励磁电压U fN (V)， 额定励磁电流I fN (A)， 额定转速n N (r/min)2.2 直流电机的电枢绕组2．2．1 基本特点设计绕组（线圈、电枢）时，主要考虑产生较大的感应电势和通过一定大小的电流。
直流电机有五种：单叠、复叠、单波、复波、蛙绕组。
2．2．2 单叠绕组单叠绕组：绕制时，任何两个串联的元件都是后一个紧叠在前一个的上面。
每绕一个元件便在电枢表面移过一个虚槽。
例题2.3（p49）已知电机极数2p=4, 且Z=Zi=S=K=16。
绕制一个单叠右行整距绕组。
1)节距计算单叠右行，合成节距第一节距第二节距2)绕组连接表：确定16个元件（32个元件边）的串联次序编号原则：槽号代表元件号也代表上元件边号连接方法：某号元件m，上元件边号m，嵌放在m槽内，上元件边接在m号换向片上；该元件的下元件边嵌放在编号m+y1槽的下面，下元件边接在m+yk 号换向片上。
而m+y1槽接另一个元件的上层边，编号为m+y1+y2。
以下类推。
连接规律：实线表示一个元件的上、下元件边；虚线表示不同元件的两个元件边接在同一个换向片上。
m+ykm+y1 m+y1+y23)绕组展开图：首先进行槽编号按照连接规律把各元件边嵌入槽内所有元件串联自行闭合判断电动势方向，可见1、5、9、13元件被短路了。
4)电路图：5)电刷放置：a)电枢绕组形成一个闭合回路，绕组产生的电动势要靠电刷引出（入）b)电刷放在换向器上的位置是根据电机空载时，在正、负电刷之间获得最大电动势为原则。
c)电刷与感应电动势为零的元件边连接的换向片接触，否则不能保证b)的要求，并且如果感应电动势不为零的话，还会产生短路电流。
d)只要元件轴线与主磁极轴线重合，元件中的电动势就是零。
e)电刷必须放在换向器的几何中性线上。
元件端接对称时，主磁极轴线、元件轴线、换向器的几何中性线重合元件端接不对称时，主磁极轴线、元件轴线重合，但与换向器的几何中性线不重合，电刷必须放在换向器的几何中性线上。
注意：它与电枢上得几何中性线无关。
f)叠绕组的电刷数=极数g)根据电路图，将同极性端接在一起，得电枢电动势。
6)绕组并联支路数：单叠绕组 a=p or 2a=2p 双叠绕组 a=m*p (m=2) or 2a=2mp单叠绕组特点：1)电枢绕组是一个自行闭合绕组2)单叠绕组并联支路数=极数=电刷数（双叠绕组极数=电刷数=并联支路数/2）3)电枢电势就是支路电势，电枢电流是2p 个支路电流的和。
4)电刷放在换向器上的几何中性线上。
5)电刷和磁极是静止的，必须把它们的相对位置合理对称的分布在圆周上。
电枢和换向器旋转。
6)适合于大电流的电机2．2．3 单波绕组单波绕组特点：1)电枢绕组是一个自行闭合绕组2)电刷放在主磁极轴线下的换向片上3)单波绕组的支路数与极数无关，总有两个支路，即 a=1 or 2a=24)电刷数等于极数（是为了减低电刷下的电流密度）5)电枢电势就是支路电势，电枢电流是2个支路电流的和。
6)因为每条支路元件数多，可以获得高电势，适合于小电流高电压的电机。
7)单波绕组连接规律m+ykm+y1 m+y1+y2绕组总结：1)要根据电机额定电压或电流要求选择绕组形式。
（叠--大电流，波--高电压，蛙绕组--大型电机）2)电枢闭合3)电枢电势就是支路电势4)电枢电流是各支路电流的总和。
5)电刷放在换向器上的几何中性线上（电刷放在主磁极轴线下的换向片上----对端接对称的绕组）6)单叠绕组将每个极下的所有元件串联形成一个支路，2p=2a7) 单波绕组将所有同极性磁极下的所有元件串联形成一个支路， 2a=22．2．4 电枢绕组的均压线为了避免由于电、磁不平衡、不对称导致支路间的环流，将理论上电位相等的点用均压线连接起来。
2．3 直流电机的磁场2．3．1 直流电机按励磁方式分类给励磁绕组的供电方式，即励磁方式，有四种：他励、并励、串励、复励 2．3．2 直流电机的空载磁场空载磁场也叫主磁场，是当电枢电流为零，仅由励磁电流建立的磁场。
（挂图） 1) 磁通与磁动势主磁通：经过气隙，且同时与励磁绕组和电枢绕组交链的磁通，亦称为工作磁通。
漏磁通：不经过气隙，仅与绕组自身交链的磁通，其不参与机电能量转换。
则每极总磁通为： φm =φ0+φσ=φ0(1+φσ/φ0)=k σφ0 k σ为主磁极漏磁系数， 其值范围：1.15~1.25 假设每极磁通为φ0, 则每对极所需要的磁势为Z a m j f f F F F F F N I dl H F 22220++++==⋅=⎰δ式中各量依次为：气隙磁势、定子轭、定子齿、转子轭、转子齿。
（见图2. 28） 2）主磁场分布根据 )()()('000x F x H x B δμμδ== 知 气隙磁密与气隙长度成反比。
根据磁极形状可以知道磁场分布。
气隙磁密在一个极下分布规律为平顶波。
3）磁化曲线：指电机的主磁通φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线。
它与铁磁材料的磁化曲线形状相类似。
主磁通φ0与气隙磁动势F σ的关系曲线称为气隙线性磁化曲线。
电机磁路的饱和程度用饱和系数反映。
它是空载额定转速下运行产生额定电枢电压时所需要的磁动势与气隙磁动势之比。
''0δμF F k =（数值范围1.1~1.35）过饱和，浪费铜节省铁磁材料，电阻损耗增加； 饱和系数小，浪费铁省铜材料，铁耗增加。
合适的额定工作点应该设计在“膝点”附近。
例题2.5(p59)2．3．3直流电机的电枢磁场当电枢电流I a 不是零时，绕组中的电流也会产生磁场，称其为电枢磁场。
1. 电刷在几何中性线上（图2.33）电枢磁势()Ax xA x F a ==221)(2)(2ττA x F a = 称其为交轴电枢磁势，另记为F aq =A τ/2电枢磁场产生的磁通密度沿着气隙的分布为：)()()()()(00x Axx x F x H x B a a a δμδμμ=== （B 与x 成反比） 2. 电刷偏离几何中性线，电枢电流除了产生交轴电枢磁动势外，同时还出现了直轴电枢磁动势。
2．3．4 电枢反应电机负载后，电枢电流不是零，产生电枢磁场。
此时气隙磁场由直流励磁磁场和电枢磁场共同建立。
并且把电枢磁场对励磁磁场的作用称为电枢反应。
电枢磁场的交轴分量对励磁磁场的作用与影响称为交轴电枢反应。
电枢磁场的直轴分量对励磁磁场的作用与影响称为直轴电枢反应。
1．交轴电枢反应结合空载时的磁场分布（几何中性线）和负载时的磁场分布（物理中性线），交轴电枢反应对气隙磁场的影响：1) 使物理中性线偏离几何中性线一个角度（见笔记上的图）2) 不考虑饱和影响时，每个主极下的磁场一半被削弱，另一半被加强，每极下总磁通不变。
3) 考虑饱和时，由于交轴电枢反应的作用，对被削弱的一半磁场影响不大，而被加强的另一半的磁场出现了饱和的情况，曲线的尖顶部分被削弱了，使得每个磁极下的磁通减少了，并且磁场波形发生畸变。
即饱和时，磁场畸变，且有去磁作用。
4) 通过增加主极磁势补偿电枢反应的去磁影响。
2． 直轴电枢反应（以电动机为例）1）电动机时，电刷逆着电枢转向移动，直轴电枢反应磁势与主极磁势相反，是去磁的；顺转向移动助磁。
2）发电机时，电刷逆着电枢转向移动一个角度，助磁的电枢反应；逆转则去磁。
2．3．5 感应电动势和电磁转矩1．感应电动势设电枢绕组在电枢表面连续分布，总导体数为N a ,支路数为2a ，则每个支路有导体个数为N a /2a 。
图中某点x 处，气隙磁密为B δ(x)，单根导体感应电动势为：e k = B δ(x)lv电枢电动势（电刷上引出（入））为：n C n apN a N l n p l a N l lv a N lvB x B lve E E a aa a avaN k aN k k aaφφτφττφδ=======∑∑==602)602(22)(2121上式就是直流电机电枢绕组感应电动势的一般计算公式。
C E =pN a /60a 电动势常数。
2．电磁转矩设电枢电流为I a ，则支路电流为i a =I a /2a , 第k 根导体所产生的电磁转矩为：T k = B δ(x)li a(D a /2)= B δ(x)l （I a /2a ）(p τ/π)= B δ(x)l p τI a /2πa 每极下导体产生的电磁转矩为：τφπτπτπτδl p N a I lp B p N a I lp x B a I lp T T a a av a a pN k apN k k p aa2222)(22121====∑∑==2p 个磁极的合成电磁转矩为：a T a a p em I C l p N a I lp ppT T φτφπτ===2222上式就是直流电机电磁转矩的一般计算公式。