直流有刷电机
直流有刷电机驱动器工作原理
直流有刷电机驱动器工作原理1. 直流有刷电机的基本概念1.1 什么是直流有刷电机？大家好，今天咱们来聊聊直流有刷电机，这可是咱们日常生活中经常遇到的“小家伙”。
比如说你家电动牙刷、玩具车，甚至是电风扇里，都能找到它的身影。
直流有刷电机的工作原理其实很简单，简单到你可能都没想到。
它的“有刷”其实是指电机内部有刷子，通过与转子上的换向器接触来供电，就像给电机喝水一样，让它转起来。
1.2 为啥选直流有刷电机？那么，为什么选择直流有刷电机呢？首先，它的控制相对简单，方便上手。
电压一加，电机就乖乖地转，不像某些高科技玩意儿那么复杂，让人摸不着头脑。
其次，它的成本也比较低，适合大多数家庭和小型设备。
总之，直流有刷电机就像是小朋友眼中的糖果，既简单又可口。
2. 驱动器的角色2.1 驱动器是什么？好吧，接下来咱们得说说驱动器了。
别看它名字听起来高大上，其实它就是负责控制电机“发脾气”的那个小家伙。
想象一下，如果电机是个顽皮的小孩，驱动器就是那个给他定规矩的家长。
驱动器负责根据你给的指令调节电机的速度和方向，简直是电机的“调皮捣蛋”的克星。
2.2 驱动器怎么工作？驱动器工作时，就像是把电机的状态调音一样。
你想让电机转快，它就给它更多电压，想让它转慢，那就减点电压。
通过这种方式，驱动器能够精准地控制电机的转动。
而且，现代的驱动器还有一些智能功能，比如过流保护和温控，确保电机不会因为过热或超负荷而“罢工”。
真是个聪明的小家伙！3. 工作原理剖析3.1 电流的秘密说到工作原理，咱们得先聊聊电流。
直流有刷电机的核心就是电流如何在电机内部流动。
电流从电源通过驱动器，经过电刷，最终到达转子。
这个过程就像是开车经过一个个红绿灯，你得等信号灯变绿才能继续行驶。
在电机里，电流就是那条不怕绕路的司机，总是能找到最短的路径让转子旋转。
3.2 转子的魔力而说到转子，它就像是电机的小心脏。
一旦电流流过，转子就开始旋转，带动轴承转动，进而推动连接的设备。
直流有刷电机原理
直流有刷电机原理
直流有刷电机是一种常见的电机类型，其工作原理是基于直流电源的提供与反转，使电流经过电机的线圈，从而产生磁场引起电机转动。
该电机由定子和转子两部分组成。
定子是电机的静止部分，通常由一组线圈或电磁铁组成。
转子是电机的旋转部分，通常由磁钢或永磁材料制成。
两者之间存在一定的间隙。
在工作时，直流电源的正负极分别与定子线圈的两端相连。
当电流通过线圈时，形成磁场。
根据左手定则，如果电流通过线圈产生的磁场与转子磁场之间存在一定的角度偏移，则会产生力矩作用于转子。
为了实现转子的连续旋转，需要通过反转电流的方向。
这通常通过电机中的一个旋转开关（或称为"刷子"）来实现，它与定子电极相连。
当转子旋转时，刷子会持续与定子的不同区域接触，并在定子线圈之间建立反应电流。
这种反应电流的方向与之前通过线圈时的方向相反，从而改变了线圈内的磁场方向。
这种反向的磁场将会继续推动转子旋转。
需要注意的是，直流有刷电机通常效率较低，噪音较大，并且因为刷子与电机之间的摩擦，容易产生电火花。
此外，刷子与电机之间的接触也会导致磨损和需要定期维护。
总之，直流有刷电机是一种基于直流电源的电机类型，通过刷子与定子电极之间的接触与反转，产生磁场作用于转子，从而实现电机的转动。
直流有刷电机的工作原理
直流有刷电机的工作原理直流有刷电机是一种将电能转化为机械能的设备，在很多场合如风力发电机、电动汽车、电动工具等都有广泛的应用。
它的主要工作原理是靠磁场与电流之间的相互作用。
1.电机结构直流有刷电机由转子和定子两部分组成。
转子是旋转部分，由支撑转子轴的轴承、转子芯、换向器、磁轭、磁极等组成。
定子是静止部分，由定子铁芯、定子绕组、前后端盖等组成。
直流有刷电机采用永磁体产生磁场，具体而言，是通过接通定子绕组中的电流产生磁场，使其与永磁体形成磁通，从而实现旋转。
2.工作原理2.1 磁场与电流直流有刷电机中，磁极间存在一个轴向的磁通，称为空气磁通。
在运转时，定子绕组内会注入电流，这些电流会形成一个与空气磁通相互垂直的磁场。
由于电流的方向不同，产生的磁场方向也不同。
当电流流过绕组时，会形成磁场，磁场又会作用于磁极，从而改变磁通分布。
当磁通分布不均匀时，就会使得转子转动，因为电机中都是以磁极为方向的。
2.2 换向器的作用当转子继续转动时，该磁力会使转子绕组进入下一个磁场区域，但定子绕组中的电流方向仍然保持不变，从而导致磁力的极性变化。
为了让磁极的转动能够持续下去，需要交换绕组的电流方向。
这个任务就由变向器承担，变向器旋转一周将绕组中的电流方向反向，实现了磁极的转动。
2.3 感应电动势的产生由于绕组中的电流方向改变，因此会改变磁通的分布。
这种改变磁通的行为对电磁感应的产生十分重要。
当绕组中电流方向改变时，绕组中会产生一个感应电动势。
感应电动势的方向和磁通的方向成反比例关系，但它的大小与磁通的变化速度成正比例关系。
当磁通变化速度越快时，感应电动势的大小越大。
这种感应电动势会使电流在绕组内产生反向的流动，从而磁极继续旋转。
3.结论直流有刷电机主要通过磁场和电流的相互作用，产生电动势并将电能转换为机械能的过程中来实现其工作原理。
它也承担着许多应用的要求，例如高转速、高输出功率、高效率等要求，因此电机的设计不仅要考虑运动轨迹和电气性能，而且还要考虑其应用的实际情况，以达到更好的使用效果。
有刷直流电机和无刷直流电机的结构及工作原理
有刷直流电机和无刷直流电机的结构及工作原理一、有刷直流电机的结构及工作原理1.1 有刷直流电机的组成部分有刷直流电机主要由以下几个部分组成：定子、转子、电刷、换向器和轴承。
其中，定子和转子是电机的核心部件，电刷和换向器则起到传输电流和实现换向的作用，轴承则保证了电机的正常运转。
1.2 有刷直流电机的工作原理有刷直流电机的工作原理主要是利用电刷在换向器表面产生摩擦力，使电流在定子和转子之间的线圈中产生磁场，从而实现电机的转动。
当电流通过定子线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与转子上的永磁体相互作用，使转子产生旋转力矩。
而电刷则在换向器表面不断滑动，当电流方向改变时，电刷与换向器之间的接触点也会随之改变，从而实现电流方向的切换。
这样，电机就能连续不断地转动下去。
二、无刷直流电机的结构及工作原理2.1 无刷直流电机的组成部分无刷直流电机与有刷直流电机相比，最大的区别在于它采用了无刷设计，即没有传统的电刷。
因此，无刷直流电机的主要组成部分包括：定子、转子、霍尔传感器、电子控制器和轴承等。
其中，定子和转子是电机的核心部件，霍尔传感器用于检测转子的转速，电子控制器则负责控制电机的运行，轴承则保证了电机的正常运转。
2.2 无刷直流电机的工作原理无刷直流电机的工作原理与有刷直流电机类似，也是通过电磁感应原理实现的。
当电流通过定子线圈时，会产生一个磁场，这个磁场会与转子上的永磁体相互作用，使转子产生旋转力矩。
由于无刷直流电机采用了无刷设计，因此不需要传统的电刷来实现换向。
相反，霍尔传感器会实时监测转子的转速，并将这些信息传递给电子控制器。
电子控制器根据这些信息来判断是否需要进行换向操作，从而实现连续不断地转动下去。
三、总结有刷直流电机和无刷直流电机虽然在结构上有所不同，但其工作原理都是基于电磁感应原理。
有刷直流电机通过电刷在换向器表面产生摩擦力来实现换向和连续转动；而无刷直流电机则采用霍尔传感器和电子控制器来实现换向和连续转动。
直流有刷电机和直流无刷电机的区别
直流有刷电机和直流无刷电机的区别直流电机是我们工业和日常生活中常用的电机类型之一，因为其结构简单，易于维护，可控性好等特点，在市场上广泛应用。
其中直流有刷电机和直流无刷电机是两种常见的类型，本文将从以下几个方面介绍它们的区别。
工作原理区别直流有刷电机的工作原理是将电流通过电刷进入电机转子来驱动电机转动。
当电流进入转子时，电刷就会磨损，刷子磨损不同会导致电机性能的降低。
直流无刷电机则是通过转子内部的永磁体与固定在电机外部的电子控制器之间的电信号交互来产生电机转动所需的磁场。
这使得无刷电机的寿命更长且维护更容易。
结构区别直流有刷电机的转子与同轴排列的永磁体相连，同时固定的定子上有一对电刷与转子形成接触，以交替地向转子供电。
而直流无刷电机的转子上磁体是固定的，电子控制器通过多个凸、凹形状的永磁体，控制铜线圈中的电流，使得转子内部的永磁体逐段地受到磁场作用，从而完成电机的旋转。
能效区别由于直流有刷电机中的电刷接触转子时会产生热量，因此该电机类型的能效不如无刷电机，而直流无刷电机中的电子控制器可以实时控制电流和旋转速度，避免了能量浪费，使得电机能效更高。
驱动系统区别直流有刷电机的驱动系统需要自带的反转器来改变电机的转向，而直流无刷电机通过控制器改变电流方向可以轻松实现反转，因而无需附加反转器。
应用区别直流有刷电机的应用更加广泛，适用于需要在低转速下具有大量转矩输出的应用场合（例如电动工具，家庭电器，玩具等）。
直流无刷电机则适用于需要更高转速、噪音低、维护成本低（例如风扇，IT设备冷却器等）。
总体来说，直流无刷电机在能效、寿命和维护成本方面具有明显优势，但直流有刷电机依然在特定的应用场合中具有重要的地位。
理解以及掌握有刷电机与无刷电机的区别对于正确选型和应用电机具有重要的帮助。
直流有刷电机曲线
直流有刷电机是一种常见的电机类型，它使用直流电源并通过磁场和电流的作用产生旋转运动。
对于这种电机，其性能曲线描述了在不同转速和扭矩下电机的输出特性。
以下是一个关于直流有刷电机性能曲线的简要概述：1. 转速特性：电机的转速随着电压的增加而增加。
这意味着更高的电压将导致电机更快地旋转。
然而，当电压增加到一定程度时，转速的增加可能会变得缓慢或停止，因为电机的机械限制和散热能力可能会限制更高的转速。
2. 扭矩特性：扭矩是电机的输出力，决定了它能够产生的力矩大小。
扭矩与转速和电流有关，因此电机的扭矩会随着电压和电流的增加而增加。
然而，当电流增加到一定程度时，电机的功率损耗可能会增加，导致效率下降。
此外，电机的机械限制也可能会限制更高的扭矩输出。
3. 曲线形状：特性曲线的形状可以反映电机的性能特点。
一些电机可能在低速时具有更高的扭矩，而另一些可能在高速时表现更好。
这取决于电机的设计和材料。
此外，电机的效率和耐用性也可能会影响其性能曲线。
4. 启动特性：有刷直流电机的启动特性通常是非线性的，这意味着初始阶段的扭矩和电流可能会突然增加。
这可能会导致启动困难或不稳定运行。
为了改善启动性能，可以使用特殊的启动装置或调整电机的参数。
5. 调速特性：有刷直流电机可以通过调节电压或电流来调节转速。
这种调速范围和稳定性取决于电机的设计和操作条件。
一些电机可能具有更宽的调速范围，而另一些可能受到机械或电气限制。
总的来说，直流有刷电机的性能曲线反映了其特性和限制，对于不同的应用场景，需要根据电机的性能特点进行选择和优化。
直流有刷电机原理
直流有刷电机原理直流有刷电机是一种常见的电动机，广泛应用于家电、汽车、机械等领域。
本文将介绍直流有刷电机的原理、结构和工作过程。
一、原理直流有刷电机是一种基于电磁感应原理的电动机。
它的基本结构包括转子、定子、刷子和电源。
当电源施加在定子上时，电流通过定子线圈产生磁场。
转子上的永磁体受到磁场的作用，产生旋转力矩，从而使转子转动。
刷子则起到了电流的导电作用。
二、结构直流有刷电机的结构比较简单，由转子、定子、刷子和电源组成。
其中，转子由永磁体和铁芯构成，定子由线圈和铁芯构成，刷子则是一对碳刷，通过弹簧与转子接触。
电源可以是直流电池或者外部直流电源。
三、工作过程直流有刷电机的工作过程可以分为四个阶段：励磁、转子旋转、刷子换向、再励磁。
具体过程如下：1. 励磁：当电源施加在定子上时，电流通过定子线圈，产生磁场。
这个过程称为励磁。
2. 转子旋转：转子上的永磁体受到磁场的作用，产生旋转力矩，从而使转子开始旋转。
3. 刷子换向：当转子旋转到一定角度时，刷子会与电极接触，从而改变电流的方向。
这个过程称为刷子换向。
4. 再励磁：当电流方向改变后，定子线圈的磁场也会改变，从而产生新的旋转力矩。
这个过程称为再励磁。
四、实际应用直流有刷电机广泛应用于各个领域，例如：1. 家电：吸尘器、洗衣机、风扇等。
2. 汽车：电动车、电动汽车、电动自行车等。
3. 机械：机床、风力发电机、水力发电机等。
五、总结直流有刷电机是一种基于电磁感应原理的电动机，结构简单、工作可靠。
它广泛应用于家电、汽车、机械等领域，为人们的生产和生活带来了极大的方便和效益。
有刷直流电机工作原理详解
有刷直流电机工作原理详解有刷直流电机是一种广泛应用于各种工业领域的电机，其工作原理基于电磁感应原理，通过磁场和电流的作用力使转子转动。
下面将对有刷直流电机的工作原理进行详细解释。
一、有刷直流电机的结构有刷直流电机主要由定子、转子、电刷、换向器等部分组成。
定子通常由铁芯和绕组组成，用于产生磁场；转子由铁芯和绕组组成，其上产生的电流与定子的磁场相互作用产生转矩；电刷和换向器则用于控制电流的方向，保证电机正反转。
二、有刷直流电机的工作原理1、通电后，定子绕组产生磁场当有电流通过定子绕组时，绕组中的电流将产生磁场，该磁场在空间上呈闭合状态，称为磁路。
在磁路上，磁力线分布不均匀，使得磁路上的各点具有不同的磁阻。
2、转子在磁场中受力转动转子上的绕组在磁场中会受到力的作用，这个力就是转矩。
转矩的方向与电流的方向有关，当电流方向改变时，转矩方向也会改变。
因此，通过改变电流方向，可以控制电机的正反转。
3、电刷和换向器的作用电刷和换向器是有刷直流电机中非常重要的组成部分。
电刷的作用是将电源的正负极连接到转子的绕组上，以控制电流方向；换向器则用于自动改变电流的方向，以保证电机正反转。
4、调速原理有刷直流电机的调速原理主要是通过改变电流的大小来控制转矩的大小，从而控制电机的转速。
具体来说，当电流增大时，转矩增大，电机的转速也会相应提高；当电流减小时，转矩减小，电机的转速会降低。
因此，可以通过调节电流的大小来实现对电机转速的控制。
三、有刷直流电机的优缺点1、优点：有刷直流电机具有结构简单、控制方便、体积小、转速高、价格低等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
2、缺点：有刷直流电机的缺点主要包括磨损大、维护成本高、寿命短等。
由于电刷和换向器的存在，使得电机的可靠性受到一定的影响。
四、总结有刷直流电机是一种应用广泛的电机，其工作原理基于电磁感应原理，通过磁场和电流的作用力使转子转动。
有刷直流电机的优缺点并存，但其结构简单、控制方便、体积小、转速高等优点使得其在许多领域具有广泛的应用前景。
直流有刷电机功率计算公式
直流有刷电机功率计算公式直流有刷电机这玩意儿，在咱们生活中那可是随处可见啊！从电动玩具到工业设备，都有它的身影。
要想搞清楚这直流有刷电机的功率，就得先知道它的功率计算公式。
咱们先来聊聊这直流有刷电机功率的基本概念。
简单来说，功率就是表示电机干活儿快慢和力气大小的一个指标。
功率越大，电机干活儿就越猛，速度也就越快。
那直流有刷电机的功率到底咋算呢？这就得提到一个重要的公式：P = U × I 。
这里的 P 就表示功率，U 呢是电机两端的电压，I 则是通过电机的电流。
比如说，有一次我在一个小工厂里帮忙检修设备，就碰到了一台直流有刷电机出问题。
那台电机带动着一条传输带，可不知咋的，传输带的速度变得特别慢。
我就想啊，是不是电机功率出了问题。
我赶紧拿出万用表，测了测电机两端的电压和电流。
一测才发现，电流比正常情况小了不少。
这就意味着功率不够，电机没劲儿，带不动传输带了。
咱们再深入点说，这个公式里的电压和电流可都有讲究。
电压就好比是给电机的“动力源”，电压越高，电机能得到的动力就越大。
电流呢，就像是电机的“食量”，吃得越多，力气也就越大。
但也不是说电压和电流可以无限制地增加，电机本身是有它的承受限度的。
我还记得有一回，一个朋友自己组装了一个小玩意儿，用了个直流有刷电机。
他为了让电机转得更快，就拼命提高电压，结果电机“啪”的一下，烧了！这就是没掌握好电机的特性，盲目操作的后果。
在实际应用中，要准确测量电机的电压和电流也不是一件容易的事儿。
有时候，电路中会存在一些干扰，导致测量结果不准确。
这时候就得仔细排查，确保测量工具的准确性和测量环境的稳定性。
而且啊，不同类型的直流有刷电机，它们的功率特性也会有所不同。
有的电机适合高转速、低扭矩的工作，有的则适合低转速、高扭矩的工作。
这就像人一样，有的人擅长短跑，爆发力强；有的人擅长长跑，耐力好。
比如说电动自行车上的直流有刷电机，它需要在不同的路况下提供合适的功率。
直流有刷电机的原理
直流有刷电机的原理
直流有刷电机是一种常见的电动机，其工作原理基于直流电的作用。
直流有刷电机由定子和转子组成。
定子通常由一组线圈组成，这些线圈被安装在电机的外围。
转子则包括一个可旋转的铁芯，通过绕在铁芯上的线圈与定子线圈相连接。
当直流电源施加在电机的定子线圈上时，电流开始流过这些线圈。
由于电流的流动，产生的磁场将定子线圈磁化，使得定子具有一个磁极。
与此同时，转子线圈也与直流电源相连。
可旋转的铁芯通过转子线圈间接连接到直流电源。
当电流通过转子线圈时，电流在铁芯中形成一个磁场。
由于磁场相互作用，定子磁极和转子磁极之间会发生吸引或排斥的力。
为了使电机能够持续旋转，需要进行磁场的切换。
这通常通过使用电刷和集电环来实现。
电刷是两个导电材料制成的，它们与定子线圈相接触，并能够随着转子的旋转而移动。
集电环是一个固定在电机内部的环形导电材料。
在运行时，电刷与集电环之间建立电流传递的通路。
电刷在铁芯及转子的线圈上施加电流，使得磁场发生改变。
通过不断改变磁场方向，可以不断地吸引或排斥定子和转子磁极之间的力，从而使转子持续旋转。
当转子旋转时，电刷会因为与集电环间的接触而不断变换位置。
这样，电刷能够不断地改变电流的方向，从而实现磁场的切换。
这种切换磁场的过程使得直流有刷电机能够持续运转。
需要注意的是，直流有刷电机的原理是通过电刷的摩擦和磨损来实现的。
随着电刷的使用时间增长，电刷的磨损会导致电机性能下降。
因此，需要定期更换电刷，以确保电机的正常运行。
电机型号大全 (2)
电机型号大全1. 直流电机1.1 直流有刷电机直流有刷电机是一种常见的电动机，在众多领域应用广泛。
以下是一些常见的直流有刷电机型号：•DC130-30：这款直流有刷电机具有高效率和高转矩的特点，适用于机器人、自动门、电动工具等领域。
•DC235-40：这款直流有刷电机体积小巧，功率高，适用于电动车、电动自行车等领域。
•DC320-50：这款直流有刷电机重量轻，适合用于玩具、模型等领域。
•DC500-60：这款直流有刷电机具有高速、高转矩和高效率的特点，适用于机械设备、自动化系统等领域。
1.2 直流无刷电机直流无刷电机是一种高效、低噪音、低维护的电动机。
以下是一些常见的直流无刷电机型号：•BLDC220-20：这款直流无刷电机具有高效率、长寿命和低噪音的特点，适用于家电、汽车等领域。
•BLDC260-25：这款直流无刷电机具有高转矩和低电磁干扰的特点，适用于航空模型、机器人等领域。
•BLDC310-30：这款直流无刷电机适用于无人机、机械手臂、智能家居等领域，具有高速、高转矩和高效率的特点。
•BLDC420-35：这款直流无刷电机适用于电动摩托车、电动汽车等领域，具有高效率和长寿命的特点。
2. 交流电机2.1 三相异步电机三相异步电机是一种常见的交流电机。
以下是一些常见的三相异步电机型号：•Y2-90L-2：这款三相异步电机适用于风机、泵、制冷设备等领域，具有启动转矩大、效率高的特点。
•Y2-100L-4：这款三相异步电机适用于机床、风机、水泵等领域，具有运行稳定、噪音低的特点。
•Y2-132M1-6：这款三相异步电机适用于风机、冷却装置等领域，具有结构紧凑、效率高的特点。
2.2 单相异步电机单相异步电机是一种常见的交流电机，通常用于家庭电器和轻载设备。
以下是一些常见的单相异步电机型号：•YY70-4：这款单相异步电机适用于洗衣机、插座风扇等领域，具有体积小、功率高的特点。
•YY90L-6：这款单相异步电机适用于空调、冷却设备等领域，具有低噪音、运行稳定的特点。
直流电机工作原理和有刷直流电机的模型建立
直流电机工作原理和有刷直流电机的模型建立直流电机是一种将电能转换为机械能的装置。
它利用电荷在磁场中受力产生转动，实现电能到机械能的转换。
直流电机由定子和转子构成，定子是不动的，而转子则可自由旋转。
直流电机的工作原理是基于洛伦兹力和弗莱明左手定则。
当直流电通过定子线圈时，创建一个磁场。
当转子中的导线通电时，它在磁场中受到力的作用。
这个力称为洛伦兹力，它的方向由弗莱明左手定则决定。
根据定子的线圈布置和转子的结构，直流电机可分为永磁直流电机和励磁直流电机两种。
永磁直流电机是利用永磁体产生磁场，它的转子是由导线的线圈组成。
当电流通过线圈时，转子受到洛伦兹力的作用开始旋转。
转子的旋转会在永磁体和定子线圈之间产生交变电势，即电动势。
这个电动势与输入电流和磁场强度有关，决定了转子的转速。
励磁直流电机的转子是由线圈组成，通过定子的电流产生磁场。
励磁直流电机有两种类型：串联型和并联型。
串联型励磁直流电机在定子线圈和转子线圈上串联电流，形成共同的磁场。
并联型励磁直流电机中，定子线圈和转子线圈分别供以电流，形成相互独立的磁场。
无论是串联型还是并联型励磁直流电机，当电流通过转子线圈时，转子开始旋转。
有刷直流电机是直流电机的一种常见类型。
它的转子上有一个刷子，用来与定子线圈上的接点接触。
当转子旋转时，刷子会与定子线圈的不同接点接触，导致电流的改变。
这种电流的改变会影响洛伦兹力的方向和大小，进而驱动转子旋转。
建立有刷直流电机的模型通常包括以下几个步骤：1.定义模型的基本参数，如磁场强度、线圈的电阻和电感、刷子与定子线圈的接触情况等。
2.使用麦克斯韦方程组和库仑定律来描述电磁场和刷子与定子线圈之间的相互作用。
3.根据洛伦兹力和弗莱明左手定则，建立转子的转速方程。
4.运用电路分析方法，通过定子和转子的电阻、电感等参数，建立电路方程组。
5.使用数值方法或仿真软件，求解电路方程组，得到有刷直流电机的各种参数和性能指标，如电流、转矩、速度等。
马达基础知识 (直流有刷电机)
根据相似三角形的相似边 成比例定理，计算方法如下：
重负荷转速 轻负荷转速
- 起动力矩 = - 起动力矩
重负荷 轻负荷
O
轻负荷
重负荷转速
= - 无负荷转速
起动力矩 重负荷 起动力矩
重负荷
起动力矩 负载
轻负荷转速
= - 无负荷转速
起动力矩 轻负荷 起动力矩
- - （起动力矩 轻负荷）× 重负荷转速 = （起动力矩 重负荷）× 轻负荷转速
定子 -
转子
S
N +
BH组
换向器的构造
骨架（holder) 极片（） 垫圈（Washer）
BH的构造
垫片
轴承
簧片
Holder
簧片
刷片 消音片 端子
转子的构造
环素子
漆包线 垫片
铁芯组
垫圈
换向器
定子的构造
轴承
磁铁
磁铁 外壳
直流有刷电机的基本特性
对于直流有刷电机来说，改变其供电电压，就会改变转子线圈中的电 流从而改变在定子磁场中所受到的安培力，使转子的转矩发生变化， 电机的转速随着转矩的增加而升高，随着转矩的减小而降低。这种方 式称为调压变速。 直流有刷电机的电流在外部负载增大时也会随之增大，外部负载减小 时也会减小。两者成线性相关，当外部负载增大到某一个值时，电机 就会停止转动，电流值增到最大不再发生较大变化（但是电流过大， 造成马达温度升高，线圈电阻值随着温度升高会略为变小，造成电流 再轻微变大）。
电流
O 负载
直流有刷电机的基本特性
直流有刷电机在外部负载增大时，电机的转速就会随之 下降；相反外部负载减小时，电机的转速就会随之上升。 两者成线性相关，当外部负载增大到某一个值时，电机 就会停止转动，这个负载也称为电机的起动力矩。
直流有刷电机工作原理
直流有刷电机工作原理
直流有刷电机是一种常见的电动机，其工作原理可以简单描述如下：
1. 电枢：直流有刷电机的电枢是由许多线圈组成的，通常由铜线绕制而成。
每个线圈都包裹在一个铁芯中，形成一个磁场。
2. 永磁体：直流有刷电机中通常有一个永磁体，它产生一个永久性的磁场。
3. 刷子和电刷：沿着电枢的周围排列着多个刷子，刷子是导电材料制成的，在电枢中滑动。
每个刷子都与一个电刷连接，电刷通过导线与外部电源相连。
4. 右手定则：根据一个叫做右手定则的规则，当电流通过导线时，会产生一个磁场，该磁场确定了电流方向。
工作原理如下：
1. 通电：给电机的电枚通电，电流从电源进入导线，通过电刷流入刷子，再进入电枢。
2. 磁场交互作用：当电流通过电枢时，产生的磁场与永磁体的磁场进行交互作用。
这种交互作用使得电枢中的线圈受到力的作用，开始转动。
3. 切换方向：为了保持电机持续旋转，刷子会与旋转的电枢连
续接触，并且会根据电枢的位置切换导电。
这样，电流的方向就会不断改变，磁场的方向也会随之改变，使得电枢保持旋转。
总结：直流有刷电机的工作原理就是通过电流在电枢中产生磁场，与一个永磁体的磁场进行交互作用，并利用刷子和电刷来切换导电方向，从而使电枢旋转。
直流有刷电机工作原理
直流有刷电机工作原理直流有刷电机是一种常见的电动机，其工作原理基于电磁感应和电动力学原理。
本文将从电机的结构、工作原理、特点和应用等方面展开介绍。
一、电机结构直流有刷电机主要由转子、定子、刷子、永磁体和端盖等组成。
其中，转子是电机的旋转部分，由电枢、轴和集电环等组成；定子是电机的静止部分，由磁极、线圈和铁芯等组成；刷子是电机的接触部分，用于将电源与电枢相连；永磁体是电机的磁场部分，用于产生磁场；端盖则用于固定转子和定子。
二、电机工作原理直流有刷电机的工作原理基于电磁感应和电动力学原理。
当电源施加在电机的电枢上时，电枢中的电流会产生磁场，这个磁场会与永磁体的磁场相互作用，从而产生电动力，使电枢旋转。
同时，刷子会不断地与电枢接触，将电源的电流传递到电枢上，从而保持电枢的旋转。
三、电机特点直流有刷电机具有以下特点：1. 转速可调：通过改变电源的电压和电枢的电阻，可以调节电机的转速。
2. 起动力矩大：电机的起动力矩较大，适合用于启动重载或惯性负载。
3. 稳定性好：电机的转速稳定，转矩平稳，运行可靠。
4. 效率高：电机的效率较高，能够将电能转化为机械能。
5. 维护简单：电机的结构简单，维护方便。
四、电机应用直流有刷电机广泛应用于各种机械设备中，如电动工具、家用电器、汽车、船舶、飞机等。
其中，小型电机常用于电动玩具、电动工具、家用电器等场合；大型电机则常用于汽车、船舶、飞机等场合。
总之，直流有刷电机是一种常见的电动机，其工作原理基于电磁感应和电动力学原理。
它具有转速可调、起动力矩大、稳定性好、效率高、维护简单等特点，广泛应用于各种机械设备中。
有刷直流电机
有刷直流电机有刷直流电机是一种常见的电机类型，广泛应用于各个领域，如家电、汽车、机械等。
本文将从原理、结构、工作特点和应用等方面对有刷直流电机进行详细介绍。
一、原理有刷直流电机是一种将电能转化为机械能的设备，它的工作原理基于电磁感应和楞次定律。
当有刷直流电机供给外部直流电源后，电流通过电机的定子线圈（又称为励磁线圈或电枢线圈）产生磁场。
然后，这个磁场与电机的转子磁极产生磁场相互作用，在电机的转子上形成一个旋转力矩，从而使电机转动。
二、结构有刷直流电机由定子、转子、刷子、换向器和外壳构成。
1. 定子：定子是电机的静态部分，它由一组线圈和磁铁组成。
这些线圈被固定在电机的外部结构上，并与电源相连。
定子的磁场与转子的磁场产生相互作用，从而产生旋转力矩。
2. 转子：转子是电机的旋转部分，也被称为电枢。
它由一组磁极和绕组组成。
转子通过轴向连接到驱动装置（如电机轴），并与定子磁场相互作用。
3. 刷子：刷子是连接转子绕组和外部电源之间的导电件。
它们与转子的绕组接触，并将电流从外部电源引导到转子绕组。
刷子通常由碳材料制成，具有较好的导电性能和耐磨性。
4. 换向器：换向器用于改变刷子与定子线圈的连接，使电流能够根据转子的位置流向正确的线圈，从而保持电机的正常运转。
5. 外壳：外壳是电机的保护结构，同时也起到固定电机各个部件的作用。
外壳通常由金属或塑料制成，具有良好的机械强度和绝缘性能。
三、工作特点有刷直流电机具有以下几个显著的工作特点：1. 转矩特性良好：有刷直流电机的转矩与电流呈线性关系，可以根据实际需求进行调节。
这使得有刷直流电机在一些对转矩要求较高的应用中非常适用，比如起动设备、自动化生产线等。
2. 速度调节范围广：由于有刷直流电机的转子绕组通过刷子直接连接到外部电源，所以可以通过调节电源电压的大小来控制电机的转速。
这使得有刷直流电机在需要频繁调节转速的场合中非常实用，如电动车、风扇等。
3. 启动、制动性能较好：有刷直流电机的刷子与转子绕组具有良好的摩擦接触，能够在很短的时间内实现启动和制动。
直流有刷电机工作原理
直流有刷电机工作原理直流有刷电机是一种常见的电动机，其工作原理基于直流电流通过电刷和旋转的电枢产生转动力。
本文将详细介绍直流有刷电机的工作原理。
直流有刷电机由电枢、永磁体、电刷和换向器组成。
电枢是电机的旋转部分，由一组绕在铁芯上的线圈组成。
永磁体则是电机的固定部分，它产生一个恒定的磁场。
电刷连接电源和电枢，通过与电枢的接触，使电流流经电枢。
换向器则用于改变电流的方向，以保证电枢在转动过程中始终得到正向的电流。
当电流通过电枢时，电枢会在永磁体的磁场作用下产生一个力矩，使电枢开始转动。
当电枢转动时，电刷会与换向器接触，换向器会改变电流的方向，使电枢继续受到正向的电流作用。
这种不断改变电流方向的过程称为换向。
在电枢转动的同时，永磁体的磁场也会不断改变。
当电枢转动到一定角度时，换向器会改变电流的方向，使电枢受到反向的电流作用。
这样，电枢就会受到一个与之前相反的力矩，使得电枢继续转动。
通过不断的换向过程，电枢可以持续地旋转。
直流有刷电机的工作原理可以通过左手法则来理解。
将左手张开，将大拇指、食指和中指分别垂直放置。
食指代表磁场方向，中指代表电流方向，大拇指则代表电枢的转动方向。
当电流通过电枢时，根据左手法则，可以确定电枢的转动方向。
直流有刷电机具有转速可调、响应速度快等优点，因此广泛应用于各个领域。
例如，在家用电器中，直流有刷电机常用于洗衣机、电风扇等电动设备中。
在工业领域，直流有刷电机可以用于控制机器人的运动、驱动输送带等。
总结一下，直流有刷电机是一种基于直流电流通过电刷和旋转的电枢产生转动力的电机。
它由电枢、永磁体、电刷和换向器组成，通过不断改变电流方向和磁场作用，实现电机的转动。
直流有刷电机具有转速可调、响应速度快等优点，被广泛应用于各个领域。
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直流电机的结构 直流电机的电枢绕组
• 电枢绕组：直流电机电路部分，是机电能量转换枢纽。 • 构成原则：
1.产生最大感应电势； 2.可以承载一定量的电流； 3.结构简单；
4.节约有色金属；
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直流电机的结构
1. 转子（又称电枢） 由铁芯、绕组（线圈）、换向器组成。
2. 定子 定子的分类： 永磁式：由永久磁铁做成。 励磁式：磁极上绕线圈，然后在线圈中 通过直流电，形成电磁铁。 励磁的定义：磁极上的线圈通以直流电 产生磁通，称为励磁。
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直流电机的结构
他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。 并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。 串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。
本节课小结
直磁或线圈激磁 电刷装置：与换向片配合,完成外直流与内交流互换 机座：构成闭合磁路，并支撑和固定。
电枢铁心：主磁路的一部分，放置电枢绕组。
转子 电枢绕组：由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分。 换向器：与电刷配合,完成外直流与内交流互换
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机座和端盖：起支撑和固定作用。
转子
电枢铁心：主磁路的一部分，放置电枢绕组。
电枢绕组：由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分。
换向器：与电刷装置配合,完成直流与交流的互换 转轴 轴承
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4
直流电机的结构
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。
构成：一般用厚0.2-0.5㎜，冲有齿、槽的硅钢片叠 压 夹紧而成。
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直流电机的结构
5、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导线绕成，上下层
线圈之间以及线圈与电枢铁心间绝缘，并用槽 楔压紧。 6、换向器 作用：整流（发电机）或逆变（电动机）。 构成：由许多燕尾形的换向片排列成一个圆筒，片间
我国电机工业的发展现状
• 中小型电机生产总量为世界第一 • 大型发电机已经可以实现国有化 • 新型电机紧跟世界先进水平 • 稀土永磁电机异军突起
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直流电机的工作原理
单线圈直流电机模型
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直流电机的工作原理
电刷
+ U
N I
I
–
S
换向片
铁心损耗P c的经验公式: Pc Ph Pe ( kh f Bm ke f 2Bm2 )V
其中：Bm——铁心中磁感应强度的最大值； Kh—— 取决于材料的系数； Ke——取决与材料，叠片厚度和铁心尺寸的系数；
V—— 铁心体积。
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电机中的铁磁材料
温度特性
电机中的铁磁材料
B
若反复磁化若干
循环后，就可得到一个
Br
近似对称于原点的闭合 曲线，称为铁磁材料的 磁滞回线。各磁滞回线
-Hm
H
0 Hm
-Br
顶点的连线称为基本磁
化曲线。
铁磁材料的磁滞回线 和基本磁化曲线
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电机中的铁磁材料
软磁材料 : Br，Hc 较小，磁滞回线较窄，磁滞损耗小 如：纯铁、铸铁、电工钢、坡莫合金
自动控制元件及线路 3
- 直流电机原理与结构
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上节课复习
对比： 电路和磁路
电路
磁路
电动势 Ｅ
[Ｖ] 磁动势 Fm(Fm=IW) （安匝）或 [Ａ]
电流 Ｉ
电导率 γ 电阻 R(R=L/(γS))
电导 G(1/R)
[Ａ] 磁通 Φ [S/m] 磁导率 μ [Ω] 磁阻 Rm(Rm=L/(μS)
致谢
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本节课小结
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8
5
直流电机的结构
直流电机的结构
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直流电机的电枢绕组 • 对于常见的单叠绕组：
磁极对数p =电刷对数m =电流支路对数a 换向片数K =电枢绕组元件数C =槽数S
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直流电机的结构
本节问题： 1.在直流发电机或电动机中换向器的作用是什
直流电源
电刷
线圈
换向器
电流方向：上半边向里，下半边向外。
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直流电机的工作原理
电刷
+ U
F N
I
F I
– S
换向片
由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。
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直流电机的工作原理
电刷
FE
+
N IE
U
F
I
–
S
换向片
由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应 电动势，感应电动势的方向与电流的方向相反。
硬磁材料：Br，Hc较大，磁滞回线较宽，磁滞损耗大 如：钨钢、钴钢、镍钴合金、稀土合金
B
B
Br
Br
-Hc 0
Hc H
-Br
软磁材料
-Hc 0 Hc H
-Br
硬磁材料
工程上铁磁材料的基本磁化曲线可用数据表或曲线表达。
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电机中的铁磁材料
铁心损耗 铁心损耗包括磁滞损耗和涡流损耗.
提示：1）碱性干电池的外筒是钢质材料 2）录像中圆筒形的磁钢其外壳可以导电，且
磁钢的电阻率较大。
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目录
1。电机概述 2。直流电机的原理 3。直流电机结构 4。电机中的铁磁材料
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电机概述
1。电机在国民经济中的作用
世界总用电量的70%以上为电机直接消耗。 工农业生产 日常生活及家用电器 军事领域 其它领域
复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在 同一电源上。
If
Ia
If
Uf M U U
MU
MU
M
他励
并励
串励
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复励
直流电机的结构
直流电机的具体结构
主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成 换向磁极：改善换向。 定子 电刷装置：与换向片配合,完成直流与交流的互换
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直流电机的工作原理
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3
直流电机的结构
直流电机由定子、转子和机座等部分构成。
励磁 绕组
机座
磁极
转子
励磁式直流电动机结构
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直流电机的结构
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直流电机的结构
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么？ • 2.直流电机中电枢绕组中的电流是直流电还
是交流电？ • 3.电枢绕组指的是定子绕组还是转子绕组？ • 4.直流电机或者只能作为电动机，或者只能
作为发电机运行？
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电机中的铁磁材料
磁化曲线和磁滞回线 电机的材料主要包括：铜、铁 铜——绕组：电机的电路部分 铁——铁心：电机的磁路部分
电机概述
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电机概述
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电机概述
2。电机的基本功能：
* 电机是一种机电能量转换或信号转换的电磁 机械装置。 * 电机是符合电磁感应定律运行的机械装置。 * 电机按照控制作用来改变输出。
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电机概述
从能量观点看
电动机
电 能
磁场耦合 (电磁感应)
机 械 能
发电机
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直流电机
电机概述
电机 交流电机
直流 有刷 电机
通用/串励 电机
电励磁 同步电机
同步电机
永磁 交流电机
异步电机
磁阻式 电机
无刷直流电机 永磁同步电机 步进电机 开关磁阻电机
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2
电机概述
[1/S] 磁导 λ(λ=1/Rm)
[Wb] [H/m]
[1/H] [H]
欧姆定律 U=IR
基尔霍夫第一定律 ∑I=0 基尔霍夫第二定律 ∑E=∑u
磁路欧姆定律 um=ΦRm 磁路基尔霍夫第一定律 ∑Φ=0 磁路基尔霍夫第二定律 ∑Fm=∑um
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上节课作业
仔细观察录像中制作的简易旋转电机，根据电路课程 已学知识，分析其原理。
非线性的B-H曲线
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电机中的铁磁材料
铁磁材料的导磁性能
铁磁材料中的磁感应强度B 随外磁场H 变化。
Bμ a2
磁饱和
a3
0
a1 H1
H2
Hm
1
3 2
H
BH
1 -- 铁磁材料的 磁化曲线