直流电机资料
直流电机基本知识
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
直流电机培训资料
直流电机中的常用公式
1、电枢绕组的感应电势： E=Ce*Ø*N
其中： Ce为电势常数 Ø为每极磁通 N为电机的转速
2、电机的电磁转矩 T=Cm*Ø*Ia
其中： Cm为转矩常数 Ø为每极磁通 Ia为流过电枢的电流
直流电机的起动
1、从机械方面来看，起动时要求电动机产生足够大的电 磁转矩来克服机组的摩擦转矩、惯性转矩及负载转矩。
因为 T=Cm*Ø*Ia ，同样电流下， Ø最大则 T最大。为 此，在起动过程中，保证励磁回路电压不受电枢起动电 阻压降的影响。
直流电机的常用起动方法
一、直接起动：
1、直接起动：是指不采取任何限流措施，把静止的电枢
直接投入到额定电压的电网上起动。 2、直接起动的优点：不必另加起动设备，操作简便，起 动转矩足够大。 3、直接起动的缺点：起动电流大，对电网产生不利的影 响，使电机换向器上产生强烈的火花。
2、换向极：是用来改善换向的。换向极绕组和电枢串联。 3、机座：机座的主体部分作为磁极间的通路，同时又用来固定主极、 换向极和端盖，把电机固定在基础上。
4、电枢铁心：是用来作为磁的通路及嵌放电枢绕组的。 5、电枢绕组：是用来感应电势和通过电流，使电机能实现机电能量 转换。
6、换向器：是把电枢绕组内部的交流电势用机械换接的方法转换为 电刷间的直流电势。
自励发电机按励磁绕组与电枢连接方式的不同而分为 并励、串励、复励。 （1）并励发电机的励磁绕组与电枢并联。 （2）串励发电机的励磁绕组与电枢串联。 （3）复励发电机既有并励绕组又有串励绕组套在同一 主极铁心上。
直流电机的分类
3、作为电动机运行时，不称自励，也可分为他励、并励、 串励、复励。
直流电机参数_范文
直流电机参数_范文直流电机是一种常用的旋转电机，其原理是利用直流电流经过电枢和电枢磁场产生转矩，实现电能转化为机械能。
直流电机常用于家庭电器、工业设备、交通工具、船舶等领域。
直流电机的主要参数包括电压（V）、电流（I）、功率（P）、转速（N），以及负载扭矩（T）等。
1.电压（V）：直流电机的工作电压通常是提前确定的，例如12V或24V等。
电压是直流电机正常运转所必需的电能供应。
2.电流（I）：直流电机的工作电流也是提前确定的，通常电机的额定电流就是在额定负载下所消耗的电流。
电流与电机的功率直接相关，功率越大，所消耗的电流也越大。
3.功率（P）：直流电机的功率与电机的额定电流和额定电压有关，可以通过功率公式P=V*I计算得出，功率表征直流电机产生机械能的能力。
功率越大，电机的输出扭矩也越大。
4. 转速（N）：直流电机的转速是指电机旋转一周所用的时间，通常以每分钟转数（rpm）来表示。
转速与电压和负载有关，一般情况下，电机的额定转速是在额定电压下仅承受额定负载时的转速。
5.负载扭矩（T）：直流电机的负载扭矩是指电机产生的转矩大小，也可以理解为电机旋转产生的力矩。
负载扭矩是通过电机的电枢磁场和电流计算得出的，通常使用牛顿米（Nm）来表示。
在实际应用中，直流电机的参数还包括效率、启动力矩、起动电流、保护等级等。
1.效率（η）：直流电机的效率表示电机在将输入电能转化为机械能时的能量损耗情况。
效率越高，电机的能量利用率越高。
2.启动力矩（Ts）：直流电机启动力矩是指电机在正常运行前所需的扭矩大小。
启动力矩与电机的转速直接相关，需要根据负载的要求选择适当的电机启动力矩。
3.起动电流（Is）：直流电机起动电流是指电机在启动时所需的电流大小。
起动电流通常会比额定电流大，启动电流过大可能会影响电路的稳定性。
4. 保护等级（IP等级）：直流电机在设计和制造时会考虑保护等级，用来保护电机免受外部灰尘、水分等侵害。
保护等级通常以IP（Ingress Protection）标准来表示，IP等级由两个数字组成，第一个数字表示防尘等级，第二个数字表示防水等级。
直流电机介绍
一、直流电机的磁路
图1.16 直流电机空载时的磁场分布示意图 1— 极靴；2—极身；3—元子磁轭；
4—励磁绕组；5—气隙；6—电枢齿；7—电枢磁轭
0
考虑到电机的运行性能 和经济性，直流电机额定运 行的磁通额定值的大小取在 磁化曲线开始弯曲的地方图 中的a点（称为膝部）。
N
A
If0 If
0
I fN F f 0 IN
图1.18 电机的磁化曲线
§1.3.2 直流电机负载时的磁场
负载时的气隙磁场将由励磁磁通势和电枢磁通势共同作 用所建立。
一、电枢磁通势和电枢磁场
图1.2 直流发电机原理模型
Hale Waihona Puke 从图看出，和电刷 A接触的导体永远位于 N极 下，同样，和电刷 B接触的导体永远位于S 极下。因 此，电刷 A始终有正极性，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 动势。如果电枢上线圈数增多，并按照一定的规律 把它们连接起来，可使脉振程度减小，就可获得直 流电动势。这就是直流发电机的工作原理。
长期过载或欠载运行都不好。为此选择电机时 ，应根据负载的要求，尽量让电机工作在额定状 态。
直流电动机的铭牌举例
§1.2
§1.2.1 直流电枢绕组基本知识 §1.2.2 单迭绕组 §1.2.3 单波绕组简介
§1.2.1 直流电枢绕组基本知识
电枢绕组是直流电机的一个重要部分，电机中机电能量的转换就是通 过电枢绕组而实现的，所以直流电机的转子也称为电枢。
直流电机
直流电机概述：直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
组成构造：直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。
直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。
运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
直流电机中的励磁绕组的作用是通入直流电.产生励磁电势（定子）。
直流电机中的电枢绕组的作用是产生感应电动势和通过电流,使电动机实现电能量转换（转子）。
（1）定子①主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。
主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。
铁心一般用0.5mm～1.5mm厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成，分为极身和极靴两部分，上面套励磁绕组的部分称为极身，下面扩宽的部分称为极靴，极靴宽于极身，既可以调整气隙中磁场的分布，又便于固定励磁绕组。
励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，套在主磁极铁心上。
整个主磁极用螺钉固定在机座上。
②换向极换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花，一般装在两个相邻主磁极之间，由换向极铁心和换向极绕组组成。
换向极绕组用绝缘导线绕制而成，套在换向极铁心上，换向极的数目与主磁极相等。
③机座电机定子的外壳称为机座。
机座的作用有两个：一是用来固定主磁极、换向极和端盖，并起整个电机的支撑和固定作用；二是机座本身也是磁路的一部分，借以构成磁极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。
为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能，一般为铸钢件或由钢板焊接而成。
直流电动机的概述
直流电动机的概述1. 什么是直流电动机直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
它通过直流电源提供的电流产生旋转力，驱动机械运动。
直流电动机广泛应用于工业、交通和家庭设备中，具有高效率、精确控制和稳定性等优势。
2. 直流电动机的工作原理直流电动机主要由电流产生装置、旋转部分和定位部分组成。
电流产生装置通常是采用直流电源或电池，通过接通电路提供电流。
电流经过旋转部分（由电枢和永磁体组成）和定位部分（由电枢和永磁体之间的磁场相互作用产生转矩）后，产生旋转力。
3. 直流电动机的类型直流电动机根据其结构和工作原理的不同，可以分为多种类型。
常见的直流电动机包括：3.1 刷型直流电动机刷型直流电动机是最为常见的一种直流电动机。
它由电枢、磁极和刷子组成。
电流通过电枢产生磁场，与电磁铁的磁场相互作用产生转矩，从而驱动电机旋转。
3.2 无刷直流电动机无刷直流电动机是近年来发展起来的一种新型直流电动机。
它消除了传统电刷和电枢之间的摩擦，并通过电子元器件实现对电流和转矩的精确控制。
3.3 混合型直流电动机混合型直流电动机是刷型直流电动机和步进电动机的结合体。
它集两者的优势于一身，具有较高的转矩密度和精确的位置控制能力。
4. 直流电动机的优点与交流电动机相比，直流电动机具有以下优势：4.1 高效率直流电动机在能量转换过程中损耗较少，具有较高的能量利用率。
这使得直流电动机在能源消耗和成本控制方面更具优势。
4.2 精确控制直流电动机可以通过改变电流大小和方向来实现精确的转矩和速度控制。
这对于需要高精度位置控制的应用非常重要，例如机器人、自动化设备等。
4.3 起动扭矩大直流电动机具有较高的起动扭矩，适用于需要瞬时大功率输出的场合，如电动汽车、起重机等。
4.4 可逆性直流电动机的旋转方向可以通过改变电流的方向来调节。
这使得直流电动机在需要频繁反向运动的应用中非常有用，如卷筒机、搅拌机等。
5. 直流电动机的应用直流电动机由于其优异的性能，在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于：5.1 工业自动化直流电动机在工业自动化设备中广泛应用，如机床、输送机、风机等。
直流电机
1.1.1直流电机的主要结构：直流电机由静止的部分定子和旋转的部分转子两大部分构成：1、定子部分：定子包括机座、主磁极、换向极和电刷装置等。
1）主磁极：在大多数直流电机中，主磁极是电磁铁，为了尽可能的减小涡流和磁滞损耗，主磁极铁心用1～1.2mm厚的低碳钢板叠压而成。
整个磁极用螺钉固定在机座上。
主极的作用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩.2）、换向极：换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。
换向极装在相邻两主极之间，它也是由铁心和绕组构成。
3）、机座：一是作为电机磁路系统中的一部分，二是用来固定主磁极、换向极及端盖等，起机械支承的作用。
因此要求机座有好的导磁性能及足够的机械强度与刚度。
机座通常用铸钢或厚钢板焊成。
4）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
2、转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。
1）电枢铁心：示电机主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
2）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
2、转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。
1）电枢铁心：示电机主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
2）电枢绕组：电枢绕组是由许多按一定规律联接的线圈组成，它是直流电机的主要电路部分，也是通过电流和感应电动势，从而实现机电能量转换的关键性部件。
1.1.2 直流电机的工作原理：1、直流发电机的工作原理：如图所示：从以上分析可以看出，线圈中的电动势及电流的方向是交变的，只是经过电刷和换向片的整流作用，才使外电路得到方向不变的直流电。
电工手册 第六章 直流电机
a.极身上直接绕制线圈的主极极身绝缘一种方法是用环氧涂敷的绝缘层作为极身绝缘，极身四角垫一层NHN复合膜，然后在极身上直接绕制主极线圈；另一种方法是在极身垫一层2.5㎜聚砜酰胺纤维毛毡，并围包0.13㎜的Nomex纸二层，用玻璃丝带疏绕固定，然后在极身上绕制主极线圈。
b.主极绕组为饼式线圈的极身绝缘用绝缘纸或玻璃丝布围包一层或用云母箔围包一层，线圈套极，嵌入垫块并用压板压紧固定之后，再浸漆处理。
表6-4直流电机典型电枢绕组绝缘规范
适用范围
500V梨形槽散嵌线圈
500V梨形槽散嵌线圈
绝缘等级
B
F
槽
内
部
分
槽楔
槽绝缘
匝间绝缘
层间绝缘
保护绝缘
对地绝缘
槽底绝缘
环氧酚醛玻璃布板3240
0.35㎜DMD一层
聚脂漆包圆铜线
0.35㎜DMD一层
（槽绝缘）
--
--
环氧酚醛玻璃布板3240
0.35㎜NHN一层
聚脂亚胺漆包圆铜线
换向器上有黑痕，但用汽油擦不掉，同时电刷表面有灼痕
3
电刷整个边缘有强烈的舌状火花，伴有爆裂声音
换向器上黑痕严重，同时电刷上有灼痕，用汽油不能擦除
6.2直流电机绝缘结构
6.2.1电枢绝缘结构
电枢绝缘结构包括电枢绕组绝缘、支架绝缘、均压线绝缘、换向器绝缘组成。电枢槽部和端部绝缘包括匝间绝缘、层间绝缘、对地绝缘、保护绝缘以及衬垫支撑绝缘，，常见电枢绕组槽部和端部绝缘结构见图6-1和图6-2，电枢绕组端部绝缘结构见图6-3。直流电机典型电枢绝缘规范见表6-4，直流电机电枢端部绝缘规范见表6-5。
0.35㎜NHN一层
（槽绝缘）
直流电机的一般知识点总结
直流电机的一般知识点总结直流电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产、家电设备以及交通工具等领域。
本文将对直流电机的一般知识点进行总结，以帮助读者了解直流电机的工作原理、分类、应用和维护等方面的基本知识。
一、直流电机的工作原理直流电机是将直流电能转化为机械能的装置。
其工作原理基于安培定律和洛伦兹定律。
当导体在磁场中通过电流时，会受到磁场力的作用，进而产生转动力矩。
直流电机主要由定子、转子、电刷和永磁体等组成。
当电流通过定子线圈时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，导致转子发生转动。
二、直流电机的分类根据不同的结构和工作原理，直流电机可以分为四种类型：直流励磁电动机、直流电动机、倒转电动机和直流无刷电机。
其中，直流励磁电动机通过励磁线圈产生的磁场来激励转子；直流电动机通过电刷和换向器将直流电能转化为机械能；倒转电动机可以改变转子的转向；直流无刷电机利用永磁体或电磁激励来产生磁场，无需使用电刷和换向器。
三、直流电机的应用直流电机在各个领域都有广泛的应用。
在工业生产中，直流电机被广泛应用于机械传动、控制系统、自动化设备等方面，如机床、输送机、风机、压缩机等。
在家电设备方面，直流电机被用于制冷设备、空调、洗衣机、吸尘器等。
此外，直流电机还被应用于交通工具中，如汽车、电动自行车等。
四、直流电机的维护直流电机的维护主要涉及定期检查、清洁和润滑。
首先，定期检查电机的各个部件，如定子、转子、电刷等，是否存在损坏或松动的情况。
其次，保持电机的清洁，去除灰尘和杂质，以免影响电机的正常运转。
最后，注意对电机的润滑，使用适当的润滑剂，避免摩擦产生磨损和发热。
综上所述，直流电机是一种常见且重要的电动机类型。
了解直流电机的工作原理、分类、应用和维护等方面的基本知识，有助于读者更好地了解和使用直流电机。
希望本文能为读者提供一些有用的资料和参考，促进直流电机在各个领域的应用与发展综上所述，直流电机是一种常见且重要的电动机类型，在工业生产、家电设备和交通工具等领域有广泛应用。
直流电机培训资料
直流电机控制系统的控制策略
PID控制
通过比例、积分、微分三个环节对误差信号进行控制， 实现电机的精确控制。
模糊控制
基于模糊逻辑理论，通过模糊化、推理和解模糊三个 环节对电机进行控制。
神经网络控制
利用神经网络的自学习能力，对电机进行智能控制。
直流电机控制系统的调试与维护
系统调试
在系统安装完成后，需要对各个组成部分进行调试，确保系统正 常运行。
直创新与发展
高效能
随着材料科学和制造技术的进步，直流电机在效率和性能方面取 得了显著提升，具有更高的能效和更长的使用寿命。
智能化
随着物联网和人工智能技术的融合，直流电机正朝着智能化方向发 展，具备远程监控、故障诊断和自适应调速等功能。
定制化
为了满足不同应用场景的需求，直流电机正朝着更加定制化的方向 发展，可以根据客户需求进行定制设计和优化。
直流电机在未来的应用前景
工业自动化
随着工业自动化程度的提高，直流电机将在 机器人、自动化生产线等领域发挥重要作用 。
电动车与新能源汽车
直流电机在电动车和新能源汽车领域的应用将进一 步扩大，为环保出行提供支持。
智能家居与智能城市
直流电机在智能家居和智能城市领域的应用 将更加广泛，如智能门锁、智能照明等。
故障诊断方法与流程
01
02
03
04
观察法
通过观察电机的外观和 运行情况，如是否有异 常响声、振动、冒烟等， 初步判断故障类型。
仪表检测法
使用万用表、钳形电流 表等仪表检测电机的电 压、电流、电阻等参数， 进一步确定故障原因。
替换法
对于可能损坏的元件， 如电刷、轴承等，可以 采用替换法进行测试， 以确定故障部位。
直流电机
n0 U
n
n01 n02 n03 n04
U1 > U2 > U 3 > U4
U1 U2 U3 U4
0
TL
T
（2）直流电动机工作特性
U UN I f I fN
n, Tem , f ( P2 )
n f ( P2 )或n f ( I a ) 转速特性 转矩特性 Tem f ( P2 )或Tem f ( I a ) 效率特性 f ( P )或 f ( I ) 2 a
Na
电枢绕组感应电势
pN Ea n Ce n 60 a
pN 其中 Ce 称为直流电机的电势常数 60 a
(2) 直流电机电磁转矩
一根导体产生的电磁力
f x Bxli
设电枢绕组总导体数为N，有2a条并联支路电枢绕 组总电流为Ia，电枢外径为Da 每条支路电流
人为特性
通过人为改变电机运行条件形成的 机械特性
改变电枢回路电阻 改变电枢电压 改变磁通
U n0 Ce Ra Rs 2 Ce CT
B改变电枢电压的机械特性
Ra Rs U n T 2 Ce CT C e
N，RS 0
c
串励：励磁绕组与电枢绕组串联 I Ia I f 复励：兼有串励绕组和并励绕组
3 直流电机基本方程
导体感应电势
ex Bx l v
导体电磁力
f x Bx l i
(1) 直流电机感应电动势
导体感应电势
ex Bx l v
设电枢绕组总导体数为N，有2a条并联支路 每条支路串联导体数
直流电动机
Ea=CeΦn
Ce= pN/60a
Te=CtΦIa
Ct=9.55Ce
二、直流电动机的种类和铭牌
1、直流电动机的分类 直流电动机按产生磁场的方式来进行区分，分为 两大类：他励和自励。 他励是指通入电动机定子中，产生磁场的电流If 与通入电动机转子，产生转矩的电流Ia分别由两个电 源提供。 他励的特点是,励磁电流If 的大小与电枢电压U及负载等 参数无关。若U=Uf，则他励 电动机与并励电动机性能相 同。
Ia = IN－If =155－1.765 = 153.235 A
Rf ＝
UN If
＝
220 1 . 765
= 124 . 6 W
Ea=UN－IaRa=220－153.235×0.1=204.68 V
一台并励直流电动机， 电源电压UN=230 V时， 电枢电流IN=60 A， 电枢电组Ra=0.1 Ω， Φ=0.08 Wb， Ce=2.5， 求电枢反电势Ea及此时的转速n。
Ec
a Eab b
Ea Eb
C
x
y
(a)接线图
图4-25 Yy0联结组别的接线图和相量图
直流电动机
直流电动机
直流电机可分为直流发电机和直流电动机两大类。 将机械能转化为电能的直流电机是直流发电机，将电 能转化为机械能的直流电机是直流电动机。直流电机 具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力， 一般应用于对起动和调速要求较高的场合。另外，结 构复杂、成本较高、维护较困难是直流电机的不足之 处。
反转方法 1.改变电枢电流方向，励磁电流方向不变； 2.改变励磁电流方向，电枢电流方向不变。 即：单独改变电枢绕组或单独改变励磁绕组的接线。 注意：反转瞬间，电枢电流很大，应该采取措施限流。 同时改变电枢和励磁绕组的接线，则电枢电流和励磁电流的 方向将同时改变，电动机的电磁转矩的方向不变，电动机的转 速也不变。交、直流两用电动机的工作原理就是以此为依据的。 交、直流两用电动机实际上是一台直流电动机，使用时若电源 为交流电，则转向仍然不会发生变化。
直流电机
• 直流发电机
• 直流电动机 额定转矩
额定转矩TN单位：N.m; 额定功率PN的单位：W
• • • •
1. 他励发电机 这种发电机的励磁电流是由另一直流电源单独供电的 。 2. 自励发电机 发电机的励磁电流由电机电枢提供，它又可分为如下三类。
• (1)并励发电机 • 励磁绕组与电机电枢两端并联连接，由发电机本 身发出的端电压提供励磁电流。 • (2) 串励发电机 • (3) 复励发电机 • • 此外，有些直流电机是用永久磁铁来产生磁场的， • 称为永磁式直流电机。
2. 转子部分
定子由主磁极、换向极、机座和电刷装置
机械能与电能相互转换的 枢纽，因此称作电枢。 电枢主要包括电枢铁心、电枢绕组、换 向器等。
1—轴承；2—轴；3—电枢绕组；4—换向极绕组；5—电枢铁心；6— 7—刷杆座；8—换向器；9—电刷；10—主磁极；11—机座；12—励磁绕组； 13—风扇；14—前端盖
1 - 5 生产机械的机械特性
• 一、生产机械的机械特性 所谓生产机械的机械特性，是指同一轴上负载静阻转 矩和转速之间的函数关系。 可在同一直角坐标系中作出电动机的机械特性和生 产机械的机械特性，用运动方程式对传动系统的运行状 态进行分析。
(一) 恒转矩型机械特性 恒转矩型负载的特点是负载转矩与转速的大小无关，是一常数。 1. 摩擦性恒转矩负载
通过，使定子铁心产生固定磁场，
即定子的主要作用是产生主磁场。
2— 电枢绕组：在固定的磁场中 旋转，主要作用是产生感应电动 势或产生机械转矩，实现能量的 转换。 3—电刷
4—换向片
3、4—换向器：电刷固定不动，换向片与电枢绕组一起旋转， 主要作用对发电机而言是将电枢绕组内感应的交流电势转换成电
直流电机工作原理及特性
直流电机工作原理及特性一、工作原理直流电机是一种将直流电能转化为机械能的电动机。
其工作原理基于洛伦兹力和电磁感应原理。
直流电机由电枢和磁极组成。
电枢由导电线圈绕制而成，磁极则由永磁体或电磁铁构成。
当电流通过电枢时，电枢会产生磁场。
与此同时，磁极的磁场也存在。
根据洛伦兹力原理，当电枢的磁场与磁极的磁场相互作用时，电枢会受到一个力的作用，使其开始旋转。
电枢旋转的方向与电流的方向有关。
为了保持电枢的持续旋转，需要通过电刷和换向器来改变电流的方向。
电刷和换向器的作用是在电枢旋转到一定角度时，改变电流的方向，使电枢继续受到力的作用，保持旋转。
二、特性1. 转速特性：直流电机的转速与电压成正比，转速随着电压的增加而增加。
当负载增加时，转速会下降，这是由于负载对电机的机械阻力增加所致。
2. 转矩特性：直流电机的转矩与电流成正比，转矩随着电流的增加而增加。
当负载增加时，电机需要提供更大的转矩来克服负载的阻力。
3. 效率特性：直流电机的效率是指输出功率与输入功率之比。
在额定负载下，直流电机的效率通常在80%到90%之间。
效率越高，电机的能源利用率就越高。
4. 起动特性：直流电机具有较高的起动转矩，即在启动瞬间能够提供较大的转矩。
这使得直流电机在需要快速启动或对起动转矩要求较高的应用中具有优势。
5. 调速特性：直流电机的转速可以通过调节电压或改变电枢电流来实现调速。
通过改变电压或电流的大小，可以控制电机的转速，使其适应不同的工作要求。
6. 可逆性：直流电机具有可逆性，即可以正转和反转。
通过改变电流的方向，可以改变电机的旋转方向。
7. 稳定性：直流电机具有较好的稳定性，即在负载变化较大的情况下，仍能保持较稳定的转速和转矩输出。
总结：直流电机是一种将直流电能转化为机械能的电动机。
其工作原理基于洛伦兹力和电磁感应原理。
直流电机具有转速特性、转矩特性、效率特性、起动特性、调速特性、可逆性和稳定性等特点。
这些特性使得直流电机在许多应用领域中得到广泛应用，如工业生产线、交通运输、家用电器等。
直流电机
一台直流电机作为
电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋 转，拖动生产机械旋转 ，输出机械能；
电能转换为机械能
发电机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流 电动势，作为直流电源，输出电能。
机械能转为电能
注意：不要孤立的看待发电机和电动机问题
二、直流电机的结构
（一）直流电机的静止部分（定子） 1、主磁极
E U Ra Ia 110 0.04 234 100.6 V
7.5 并励（他励）电动机的起动 与反转 起动
直流电动机不允许在额定电压UN下直接起动。 1. 起动问题： (1) 起动电流大 起动时,n =0 E K E n 0 UN I ast (10 ~ 20) I a N Ra Iast太大会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器； (2) 起动转矩大
T2: 机械负载转矩 T0: 空载转矩
T KT ΦIa
Ia
U Ea Ia Ra
达到新的平衡点(Ia 、 P入) 。
第四节 直流电动机的机械特性
特点: 励磁绕组与电枢并联 由图可求得
U E I a Ra U If Rf
I
+ E M Ia _ +
UE If Ia Ra
系。
-
+
-
+
他励式
并励式
并励绕组
-
+
-
+
串励绕组
串励式
复励式
按照上面的描述，存在如下四种情况：
1、他励直流电机——励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而是由 其他直流电源对励磁绕组供电。
2、并励直流电机——励磁绕组与电枢绕组并联。
《直流电机培训资料》课件
目录
直流电机的基本原理
了解直流电机的内部结构，电动势与电流之间的关 系，以及动磁场与定子磁场的作用。
直流电机的控制
探索电枢控制、电源控制和合成控制等直流电机控 制方式的原理和应用。
直流电机的特性
研究直流电机在不同载荷下的特性，包括载荷特性、 转速特性和效率特性。
直流电机的应用
了解直流电机在工业自动化、交通运输和家用电器 等领域的广泛应用。
《直流电机培训资料》 PPT课件
欢迎来到《直流电机培训资料》PPT课件！本课程将为您介绍直流电机的基本 知识和应用，帮助您深入了解这一领域的核心概பைடு நூலகம்和技术。
简介
直流电机培训资料课程旨在全面介绍直流电机的基本原理、控制方式、特性以及应用领域。我们将深入讲解电机结 构、电动势与电流的关系，以及动磁场与定子磁场的作用。
参考资料
1. 《直流电机原理与应用》- 深入介绍了直流电机的原理和应用，帮助读 者深入理解电机技术。
2. 《电机控制技术》- 提供了关于电机控制方面的详细知识，对于理解电 机控制系统非常有帮助。
3. 《直流电机在工业控制中的应用》- 强调了直流电机在工业控制领域的 应用实例和技术要点。
直流电机资料
直流电机的主要额定值主要有：⒈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。
★★★---------------------------注意-------------------------------------★★★对于直流发电机，P N是指输出的电功率，它等于额定电压和额定电流的乘积。
P N＝U N I N对于直流电动机，P N是指输出的机械功率，所以公式中还应有效率ηN存在。
P N＝U N I NηN★★★--------------------------------------------------------------------★★★⒉额定电压U N指额定状态下电枢出线端的电压，以"V" 为量纲单位。
⒊额定电流I N指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以"A" 为量纲单位。
⒋额定转速n N指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为量纲单位。
⒌额定励磁电流I f指电机在额定状态时的励磁电流值。
直流电动机的起动本章主要介绍直流电动机的应用即起动、调速和制动问题，又介绍直流电动机的特性。
一、起动基本情况1．定义：电动机接到规定电源后，转速从零上升到稳态转速的过程称为起动过程。
这里分析稳态起动即n=0,E a=0 之瞬间，起动电流将很大。
起动问题是评价电动机性能的重要方面之一。
这是一个动态过程。
但这里只介绍稳态情况，即在电动机接入电源瞬间，转子待转而未转动这一瞬间的状态。
系统要求起动电流要小，起动转矩要大的原因是要保证电源供电质量和起动时间要短。
2．对电动机起动的要求（1）起动电流要小；（2）起动转矩要大；（3）起动设备要简单便可靠。
二、起动方法。
1．直接起动（即全压起动）操作方法简便，不需任何起动设备，只需两个开关（励磁开关Q1和电枢开关Q2）即可但起动时冲击电流很大，可达（10～20）I N，从而冲击电源电压，影响同一电源的其他设备正常运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
过 去
输入 生产者
市场 消费者
处理者
自然
今 后
输入 生产者
市场 消费者
生产者
SKY
欧盟指令简介 ３
对象物质 铅 水银 镉 ６价铬 PBB PBDE
用途 焊锡、颜料、玻璃、塑料线材
禁止使用的理由 癌、中枢神经系统功能障碍
日本重大公害病 － 熊本県水俣病 富山県イタイイタイ病 －
电极、电池、荧光灯、齿科材料 脑障碍、精神障碍 塑料着色剂、安定剂、接点 镀铬、染料、颜料、玻璃 塑料类难燃剂 塑料类难燃剂 肾功能障碍、生殖缺陷 癌,肾脏障碍
VOLTAGE DC 190～380V DC 14～16V DC 0～7.3V
PTC THERMISTOR CURRENT LIMIT RESISTOR
SKY
参考资料-2 PAM:Pulse amplitude modulation
AC
+
VOLTAGE CHANGEABLE DRIVE IC
VDC
SKY
SKY
欧盟指令简介 1
什么是 欧盟指令？
欧盟指令是欧盟 为了保护环境和 人们的健康，在 各个领域制定的 强制性的法律， 内容涵盖了几十 个行业及领域
SKY
欧盟指令简介 ２
与家电制造 业有关的是 那些
[有害化学物质法令ROHS] [电子垃圾处理法令WEEE]
欧 盟 指 令 的 基 本 出 发 点
SKY
转速控制
驱动方式
低圧 PAM 駆動回路 内置 矩形波駆動 高圧 PWM 高圧 PAM
成本
効率
振動 騒音
转速 控制
SKY対応 可否
備
考
○
△
△
×
○
电机成本高 顾客电路简单 中国的现状普及速度快
低圧 PWM
△
△ ×
△
○ △
△
△ ○
△
○ △
○
○ ×
SKY
参考资料-1 PWM :Pulse Width Modulation
SKY
电机基础及欧盟指令简介
空调用电机简介 交流电机基础 直流电机基础 电机安全规格 电机噪音，振动 电机的检测 欧盟指令对电机，零部件的影响以及对策
SKY
空调用电机简介 用 途
室内机 送风用
室外机 冷却用 3相DC电机 6极AC电机 4极AC电机
电机种类
4极AC电机（PG，抽头)
特 征
电机的极数与使用电源的频率决定电机能转到的最高转速
频率 极数 2极 4极 6极
５０Hz ６０Hｚ
３０００ ｒｐｍ ３６００ ｒｐｍ
１５００ ｒｐｍ １８００ ｒｐｍ
１０００ ｒｐｍ １２００ ｒｐｍ
同步转速的计算方法 Nm=120・ｆ/Ｐ
f : 电源频率 P : 极数
SKY
交流 电机控制 -1
开环控制
确保电机基本构造和安全 新电机产品，新厂家，电机结构， 材料，工艺发生重大变更时 研发能力 技术水平
电
机
检 测
样品检测
电机，空调 技术部
确保电机性能满足 新产品开发，整机参数调整时，
需要对现有电机参数进行调整时
批量检测
空调检测 品保
确保电机的一致性
电机进货时抽检
经营理念 生产管理 品质管理
SKY
检测项目及重点
电机的绝缘等级和温度上限
温度限度 （℃） 100 115 120 140 165 100 115 120 140 165 100 110 120 130 140 80 85--95 使用绝缘材料 耐温（℃） 105 120 130 155 180
名称 CCC 电取法
地区 中国 日本
E 级 绕组 B 级 F 级 H 级 A 级 E 级 铁心 B 级 F 级 H 级 电刷 A 级 E 级 B 级 F 级 H 级 轴承 滑动轴承 滚珠轴承
7
L
100μF +
+5V 4.7KΩ
FG
CPU etc.
5
1.0KΩ
CONTRAL IC
Vcc 3
TRANSISTOR ARRAY
V
+
U
W
10[μF]
HALL ELEMENT
GND 1
INPUT VDC Vcc VOLTAGE DC 0～45V DC 4.5～5.5V
SKY
参考资料-3
试验电源
TESTING CIRCUIT DIAGRAM
・温度上升：在实际使用状态、电机达到温度饱和时，此电机的温度 与基准温度的绝对值 温度饱和（定义）：３０分钟以内温度的变化在２℃以内。
温度上升 卷线温度上升： 电机的效率与周围放热条件决定 滚动轴承温度上升：轴承内使用的润滑油特性决定能使用到最大的温度
温度上升公式
•Ｔ２：温度饱和时的环境温度 •R2： 温度饱和时绕组的电阻 •T1：测量开始时环境的温度 •R1：测量开始时绕组的电阻 •234.5：铜的电阻为零时的绝对温度
低价格
高效率 低价格 低价格
3相DC电机
窗机用 换气用 4极AC电机（单轴，双轴，抽头） 3相DC电机风扇电机 2相DC电机 导风板用 PM步进电机
高效率
低价格 高效率、低振动 效率低、振动大 价格低、精度低
SKY
交流AC电机的基础
电路原理
输出特性（功率
转速及转速控制 交流电机温度上升
力矩）
SKY
RoHS 指令
关于在电气电子产品中限制使用含有的特定有害物质的法令
（Restriction of the use of certain Hazardous Substances）
目的：从生产源头上限制有害使用以保护环境和人们的健康 RoHS 规定的化学物质及含有量和认定浓度界限值如下表：
在制造过程中，禁止有意识的使用下列物质 关于鉛、６価Cr、水銀、PBB,PBDE、在非有意识使用的条件下同一材质中最大允许 含有量 0.1wt％、Cd的最大允许含有量为0.01wt%.
・噪音、震动的测试：马达单品测试（作为参考）
整机装载测试（与所有部件精度的以及装配有关）
注：电机振动和噪音在无负荷（单独测试）和负荷状态（实机装载时） 会发生变化, 所以顾客方面的实机评价是非常重要的
SKY
关于电机的检测
检测流程Βιβλιοθήκη 检测项目及重点国外企业的作法
SKY
检测流程
型式检测
电机厂家 认证机构
检测区分
外观 机械尺寸
检测项目
形式
样品
○ ○
批量
○ ○
直流
○ ○
交流
○ ○
备注
安全，使用上有无问题 安全，使用上有无问题
静态检测
绕组电阻
零部件构成 输出功率 转速（空载，负载） ○ ○
确认
○ ○ ○
○
○
○
○
○ ○ ○
电机一致性项目
定期抽检 电机一致性项目 模拟负载，实际负载
○ ○
○ ○
动态监测
电流（空载，负载）
PAM 控制
电 机
绕组 转 子 永 磁 体
VS 驱动电压
PWM 控制
VCC 工作电压 GND 接地 VSP 转速控制 FG 转速信号 霍尔
电机驱动电路
SKY
直流无刷电机输出特性（电流 力矩）
2500 2200
Speed(r/min)
0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0
0 100 200 Torque(mN· m) 300 400
○
○
○
○
○
○
○
○
SKY
国外企业的方法
中国 国标，行标 GB CCC 企业标准
一个型号 （铁壳，塑封，直流等）
外企 JIS VDE UL
一个型号 企业 标准图纸 (只标需要内容） 供应商根据自己产品的特征提供详细的 规格书（包含安全标准，企业要求，产品 的特殊要求等）企业确认
企业标准图纸（详细)
•存在多重标注 •新产品经常无标准 •新供应商采用时困难
电机力矩曲线
1900 1600 1300 1000
Current(A)
电流曲线
0.3
SKY
PAM, PWM 转速控制
200V 100V
PAM (Pulse Amplitude Modulation ) 脉幅调制控制
200V
PWM (Pulse Width Modulation
脉宽调制控制
)
100V
电源； 电压值：100V,110V,220V 230 频率：50Hz, 60Hz 功率因数：90%
東莞信濃馬達有限公司開発営業部
SKY
电容式交流电机输出特性（功率 力矩）
整机负荷：
力矩kg-cm
电机效率曲线 2
风扇大小，形状，整机构造， 蒸发器构造，风道形状， 导风叶位置
环境影响：
温度，气压 力矩Ｔ=负荷常数Ａ＊转速Ｎ２
欧洲 (欧盟) 范围内,2006 年 7 月 1 日开始实施
之前发售的电子产品以及修理的产品备品除外
SKY
WEEE 指令
关于电子废弃物的废弃以及再利用的法令
（Waste Elctrical and Electronic Equipment Directive）
⊿Ｔ＝ 234.5（Ｒ２－Ｒ１） －（Ｔ２－Ｔ１） Ｒ１
注： 负载变动及测定方法对温度上升的结果影响很大
SKY
直流DC电机的基础
电路原理
输出特性（功率 电流）
转速及转速控制
SKY
空调用三相直流无刷 电机原理