直流永磁电机基本知识
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。
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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。
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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
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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
电机与拖动技术直流电机的基本知识(1)
定子
转子
这是一台直流电机的结构装配图和结构 剖面图。旋转电机都是由定子和 转子两大部分组成，每一部分也都由 电磁部分和机械部分组成，以便满足 电磁作用的条件，换向极用来改善换向 。
定子：
主磁极、机座、换向极、端盖和电刷装置等部件组成 。
主磁极 主磁极的作用是建立主磁场。绝大多
数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励 磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主 磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。主 磁极铁心靠近转子一端的扩大的部分称为极靴， 它的作用是使气隙磁阻减小，改善主磁极磁场 分布，并使励磁绕组容易固定。为了减少转子 转动时由于齿槽移动引起的铁耗，主磁极铁心 采用1～1.5mm的低碳钢板冲压一定形状叠装固 定而成。主磁极上装有励磁绕组，整个主磁极 用螺杆固定在机座上。主磁极的个数一定是偶 数，励磁绕组的连接必须使得相邻主磁极的极 性按 N，S 极交替出现。
电机运用与训练
电气工程系自动化教研室
李靖
项目1：直流电机的运行与维护
项目目标
熟悉直流电机的基本工作原理与结构 掌握直流电机的运行原理和运行特性 掌握直流电动机电力拖动技术 具备直流电机拆装与维修能力 具备直流电机故障检测和排查的能力
单元1：直流电机的基本知识(1)
概述
与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使 用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电源。
二 直流电机的电枢绕组简介
1 直流枢绕组基本知识
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。
元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多匝两种。
所谓单匝元件，就是每个元件的元件边（一个元件 有两个元件边）里仅有一根导体。对多匝元件来说， 一个元件边里就不止一根导体了，左图就是一个多 匝元件。
永磁电机 ppt课件
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i
电流入
A× Z
×
Y
0
ωt
C×
B
电流出
X
ωt=0时电流和磁场情况
A、C两相电流t=0时为正，因此首端流入、末端流出。 B相电流t=0时为负，末端流入、首端流出。 相邻线圈电流流向一致，在气隙中生成合成磁场。
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i ωt =120°
0
ωt
ωt =120°时电流和磁场情况
A× Z×
Y
×B CX
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实际三相电动机
的旋转磁场是如 何产生的呢？
三相异步电动机的三相定子绕组以互隔1200的方式嵌放在定子铁 芯中。当三个绕组分别接入三相交流电后，便可以产生旋转磁场。
i
A
Z
Y
0
ωt
B
C
X
规定：电流为正值时，电流从绕组首端流入，从 末端流出；电流为负值时，电流从绕组末端流入， 从首端流出。
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1）变压器电动势：线圈与磁场相对静止，只有磁通变化。
2）运动电动势：线圈与磁场相对运动，引起磁通变化。 e=Blv 符合右手定则。
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8
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前面，我们回顾了电磁感应方面的一些基础知识，下面我们在此基础上开始了解电机 方面的理论知识，首先，来了解下右手定则。
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1、直线电流 产生的磁场
2、环形电流 产生的磁 场
PPT课件
4
三、磁场对电流的作用
1、通电导体在磁场中会受到力的作用，电 磁力的方向符合左手定则。
左手定则 伸开左手，四指并拢，拇指与四指垂直，并 且在同一平面里，让磁感线垂直穿过手心，使 四指指向电流方向，这时大拇指所指的方向就 是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。
第1章 直流电机的基础知识
C m = 9.55C e
直流电动机额定转矩：
TN
PN = 9 . 55 nN
TN:额定转矩(N.m) PN:额定功率(W) nN:额定转速(r/min)
补充：直流电动机中，转子旋转起来会切割磁力线，产生感 补充 应电动势，这被称为电枢电动势Ea，判断它的方向与电源输 入的电流方向相反，称为反电动势 直流发电机中，电枢绕组中有了感应电流，在磁场中又 会受到电磁力的作用，电磁力所形成的电磁转矩T与转子的 运动方向相反，阻碍运动，被称为制动转矩（或阻转矩） 在工作原理中重要的两个参数的不同作用 ： 直流电动机 直流发电机 T 驱动转矩 阻转矩 Ea 反电动势 相当于直流电源
1.2 直流电机的励磁方式和铭牌
一、直流电机的励磁方式 1．励磁方式：直流电机的励磁绕组的供电方式。 2．直流电机种类：按励磁方式分为有（1）他励直流电机； （2）并励直流电机；（3）串励直流电机；（4）复励直流 电机等四种。
二、直流电机的铭牌 每台直流电机的机座上都有一个铭牌，其上标有电机型 号和各项额定值，用以表示电机的主要性能和使用条件。
2．直流电动机输入的电功率为： P1=UIa=（Ea+IaRa）Ia=EaIa+Ia2Ra=Pm+ Pcu 上式说明：输入的电功率一部分被电枢绕组消耗 （电枢铜损）一部分转换成机械功率（电磁功率）。 3．直流电动机输出的机械功率为： P2=Pm-PFe-Pem-PS=Pm-P0-PS=P1-∑P 4．直流电动机的效率为：
3、电机的特点： 可逆性——看外部条件 ，发电机一般接负载；电 动机一般接电源。
4、直流电机转子电动势 1）概念 转子电动势：转子绕组切割磁力线而产生的感应电动势。 2）表达式 每根导体的感应电动势： e = BLv e:感应电动势(V) B:电磁感应强度(T) L:每根导体的有效长度(m) v:转子转动线速度(m/s)
电机基础常识
电机基础常识本站整理了一份有关电机的基础培训知识，包括电机的分类，直流电机原理及交流电机的工作原理等。
1、电机的分类2、直流电机图2-1：直流电机的物理模型图图2-1表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分称为定子，上面装设了一对直流励磁（或是永磁铁）的主磁极N和S；旋转部分称为转子，上面装设电枢铁心；定子与转子之间有一气隙。
电枢铁心表面上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈（绕组），线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。
换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2与换向器接触。
整个旋转部分为机电能量转换中枢，故称电枢。
电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
2.1直流电机工作原理图2-2：直流电动机工作原理示意图将外部直流电源加于电刷A(正极)和B(负极)上，则线圈abcd中流过电流，在导体ab中，电流由a指向b，在导体cd中，电流由c指向d。
导体ab和cd分别处于N、S极磁场中，受到电磁力的作用。
用左手定则可知导体ab和cd均受到电磁力的作用，且形成的转矩方向一致，这个转矩称为电磁转矩，为逆时针方向。
这样，电枢就顺着逆时针方向旋转，如图2-2(a)所示。
当电枢旋转180°，导体cd转到N极下，ab转到S极下，如图2-2(b)所示，由于电流仍从电刷A流入，使cd中的电流变为由d流向c，而ab中的电流由b流向a，从电刷B流出，用左手定则判别可知，电磁转矩的方向仍是逆时针方同。
由此可见，加于直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机电枢线圈中流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。
这就是直流电动机的基本工作原理。
简单来说，直流电动机就是利用通电导体在磁场中受力运动而“切割”其磁力线的原理工作的。
电机专业知识
电机专业知识电机专业知识一、电机基本概念1、电机：电机是由电能转换成机械能的装置，它的工作原理是通过交流电源或直流电源，在电磁场作用下，使机械转子在电磁场中旋转，从而达到转换电能为机械能的目的。
2、电机的类型：（1）交流电机，它的旋转交流电在磁轭中产生的磁旋，也就是磁轭所受的转轴力，从而使转子旋转。
（2）直流电机，它的工作原理是：当机械转子上装有一个或几个直流绕组时，利用磁轭上的磁场对这些绕组产生的磁场造成电动势，从而使绕组上的电流产生磁力矩，从而使转子旋转。
（3）永磁电机，它的工作原理是：当将永磁材料固定在磁轭内时，永磁材料产生的固定的磁场，当机械转子上装有直流绕组时，绕组上产生的定向磁场把磁轭上的永磁磁场扭曲，从而产生电动势，从而使转子旋转。
（4）步进电机，它的原理是：电机转动的是一个有多个磁铁的转子，磁铁上有两个极性，当磁铁转到下一个极性时，由于磁铁上有极性，所以每次都会吸引磁轭上的极性转动，从而每次都会转动。
二、电机的工作原理1、电机的工作原理：电机利用电磁场作用下，使机械转子在电磁场中旋转，从而达到转换电能为机械能的目的。
2、电机的电磁学原理：当把磁材上放置导线时，磁场会对电流产生影响，磁场会产生电磁力矩，磁力矩和电磁势的关系可以用电磁力矩定律表示：L = U x I其中L为磁力矩，U为电磁势，I为电流。
三、电机的性能1、功率：指电机能在一定时间内从电能中转换出来的机械能量，一般用千瓦表示。
2、扭矩：指电机能在直接线上施加的机械能量，一般用牛顿米表示。
3、转速：指电机能在一定时间内旋转的次数，一般用转/分表示4、效率：指电机在转换电能和机械能时，能量的损耗，一般用百分比表示。
永磁同步电机基础知识
(一) PMSM 的数学模型交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。
永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。
在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组，绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。
为了简化永磁同步电机的数学模型，我们通常做如下假设：1) 忽略电机的磁路饱和，认为磁路是线性的；2) 不考虑涡流和磁滞损耗；3) 当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略气隙中的高次谐波；4) 驱动开关管和续流二极管为理想元件；5) 忽略齿槽、换向过程和电枢反应等影响。
永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成，在两相旋转坐标系下的数学模型如下：(l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示:d d s d d c q q q s q q c d di u R i L dt di u R i L dt ωψωψ⎧=+-⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩其中，Rs 为定子电阻；ud 、uq 分别为d 、q 轴上的两相电压；id 、iq 分别为d 、q 轴上对应的两相电流；Ld 、Lq 分别为直轴电感和交轴电感；ωc 为电角速度；ψd 、ψq 分别为直轴磁链和交轴磁链。
若要获得三相静止坐标系下的电压方程，则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换，如下式所示。
cos sin 22cos()sin()3322cos()sin()33a d b q c u u u u u θθθπθπθπθπ⎛⎫ ⎪-⎛⎫⎪⎛⎫ ⎪⎪=--- ⎪ ⎪⎪⎝⎭ ⎪⎪⎝⎭ ⎪+-+⎝⎭(2)d/q 轴磁链方程： d d d f q q qL i L i ψψψ=+⎧⎪⎨=⎪⎩ 其中，ψf 为永磁体产生的磁链，为常数，0f r e ωψ=，而c r p ωω=是机械角速度，p 为同步电机的极对数，ωc 为电角速度，e0为空载反电动势，其值为每项倍。
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。
直流电机知识
作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能直流测速发电机将机械信号转换为电信信号传递-直流伺服电动机将控制电信号转换为机械信号1-1 直流电机工作原理一、原理图(物理模型图)磁极对N、S不动, 线圈（绕组）abcd 旋转, 换向片1、2旋转, 电刷及出线A、B不动二、直流发电机原理（机械能--->直流电能）( Principles of DC Generator)1.原动机拖动电枢以转速n(r/min)旋转；2.电机内部有磁场存在；或定子（不动部件）上的励磁绕组通过直流电流(称为励磁电流I f)时产生恒定磁场（励磁磁场，主磁场） (magnetic field, field pole)3.电枢线圈的导体中将产生感应电势 e = B l v ，但导体电势为交流电，而经过换向器与电刷的作用可以引出直流电势E AB，以便输出直流电能。
（看原理图1，看原理图2）(commutator and brush)1.问题1-1：直流电机电枢单个导体中感应电势的性质？2.问题1-2：直流电机通过电刷引出的感应电势的性质？3.看直流发电机原理动画4.问题1-3：直流发电机如何得到幅值较为恒定的直流电势？5.为了得到稳定的直流电势，直流电机的电枢圆周上一般有多个线圈分布在不同的位置，并通过多个换向片联接成电枢绕组。
以前曾使用环形绕组.6.问题1-4：环形绕组的缺点是什么？三. 直流电动机的原理 ( Principies of DC Motor)1.将直流电源通过电刷和换向器接入电枢绕组，使电枢导体有电流i a通过。
2.电机内部有磁场存在。
3.载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 f 的作用 f = B l i a（左手定则）4.所有导体产生的电磁力作用于转子可产生电磁转矩，以便拖动机械负载以n(r/min)旋转。
5.结论：直流电机的可逆性原理：同一台电机，结构上不作任何改变，可以作发电机运行，也可以作电动机运行。
电机学知识点总结
电机学知识点总结电机学是电气工程领域的重要学科，研究电能转换的原理和方法。
在现代社会中，电机广泛应用于各行各业，推动着社会的发展。
本文将对电机学的相关知识点进行总结，包括电机的分类、基本原理及应用等内容。
一、电机的分类电机根据其工作原理和结构特点可以分为直流电机和交流电机两大类。
1. 直流电机直流电机是最早发展的一种电机，其工作原理基于洛伦兹力。
直流电机按照其励磁方式可以分为永磁直流电机和电磁励磁直流电机。
永磁直流电机：其励磁方式采用永磁体产生磁场，具有结构简单、使用方便等优点。
常见的家用电器中常用永磁直流电机。
电磁励磁直流电机：其励磁方式采用外部电源提供磁场，具有磁场可调性的特点。
在工业领域中，电磁励磁直流电机更为常见。
2. 交流电机交流电机是现代工业中最常见的一种电机，根据其转子结构和工作原理可分为异步电机和同步电机。
异步电机：其转子的转速永远低于定子的旋转频率，适用于大多数家用电器和工业设备。
同步电机：其转子的转速与定子的旋转频率同步，精度高。
同步电机在高精度的控制系统中得到广泛应用。
二、电机的基本原理电机的工作原理是基于电磁感应的。
1. 动磁场与定子相互作用电机中，转子通过外部电源的电流产生动磁场，而定子的绕组周围由于交变电流的存在而产生定磁场。
转子的磁场与定子的磁场相互作用，产生转矩使转子运动。
2. 转矩与功率输出电机的转矩与转子的磁场强度以及转子与定子之间的相对位置有关。
转矩越大，功率输出越高。
3. 动转子与同步转子的区别动转子的磁极是通过电流流过线圈产生的，转子的转速取决于电源频率。
而同步转子的磁极是通过外部励磁产生的，转子的转速与电源频率同步。
三、电机的应用电机作为一种能量转换设备，在各个领域都有广泛的应用。
1. 工业应用电机在工业领域中应用广泛，常见于工厂的生产线、机械设备、自动化控制系统等。
不同类型的电机可以满足不同的工艺要求。
2. 家用电器家用电器中也广泛使用电机，如空调、洗衣机、电风扇等。
直流电机基本知识与控制方法
专业资料电机简要学习手册2015-2-3一、直流电机原理与控制方法1直流电机简介直流电机（DM）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。
直流电机由转子（电枢）、定子（励磁绕组或者永磁体）、换向器、电刷等部分构成，以其良好的调速性能以至于在矢量控制出现以前基本占据了电机控制领域的整座江山。
但随着交流电机控制技术的发展，直流电机的弊端也逐渐显现，在很多领域都逐渐被交流电机所取代。
但如今直流电机仍然占据着不可忽视的地位，广泛用于对调速要求较高的生产机械上，如轧钢机、电力牵引、挖掘机械、纺织机械，龙门刨床等等，所以对直流电机的了解和研究仍然意义重大。
2 直流电动机基本结构与工作原理2.1 直流电机结构如下图，是直流电机结构图，电枢绕组通过换向器流过直流电流与定子绕组磁场发生作用，产生转矩。
定子按照励磁可分为直励，他励，复励。
电枢产生的磁场会叠加在定子磁场上使得气隙主磁通产生一个偏角，称为电枢反应，通常加补偿绕组使磁通畸变得以修正。
2.2 直流电机工作原理如图所示给两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示，则有直流电流从电刷A 流入，经过线圈abcd，从电刷B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。
如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷A 和换向片2接触，电刷B 和换向片1接触，直流电流从电刷A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷B 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
这就是直流电动机的工作原理。
外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
电机知识点归纳总结
电机知识点归纳总结一、电机的基本概念1. 电机是将电能转化为机械能的装置，其工作原理是在磁场的作用下，电流导体受力而转动。
2. 根据电机的工作原理和结构，电机可以分为直流电机、交流电机和步进电机等类型。
二、直流电机的工作原理和结构1. 直流电机是利用直流电源供电的电机，其工作原理是利用直流电流通过定子和转子之间的相互作用产生力矩。
2. 直流电机的结构包括定子、转子、换向器、滑环或换向器等组成。
三、交流电机的工作原理和结构1. 交流电机是利用交流电源供电的电机，其工作原理是利用交变磁场与导体中的感应电流相互作用而产生机械能。
2. 交流电机的结构包括定子、转子、励磁线圈、绕组等组成。
四、电机的性能参数1. 最大功率：电机能够提供的最大功率输出。
2. 额定电压：电机能够正常运行的电压。
3. 额定转速：电机在额定负载下的旋转速度。
4. 额定电流：电机在额定电压下的工作电流。
5. 转矩：电机产生的机械力矩。
五、电机的节能技术1. 变频调速技术：通过改变电机的输入电压和频率，实现电机的调速控制，达到节能效果。
2. 高效电机材料：采用高效的电机绝缘材料和导线，提高电机的绝缘性能和传导效率。
3. 高效电机控制系统：采用先进的电机控制系统和软件，实现电机的高效调控和管理。
六、电机的维护与保养1. 清洁：定期清洁电机的外表面和风扇，避免积灰和杂物影响电机的散热和通风。
2. 润滑：定期给电机的轴承和传动部件添加润滑油，确保电机的正常运转。
3. 绝缘检测：定期检测电机的绝缘电阻值，确保电机的绝缘性能良好。
4. 防潮防尘：保持电机运行环境的干燥和清洁，防止电机因潮湿和灰尘而损坏。
七、电机的故障排除1. 电机无法启动：可能是电源故障、电机绕组短路或接触不良等原因。
2. 电机发出异常声音：可能是轴承损坏、转子不平衡或机械部件损坏等原因。
3. 电机发热过高：可能是电流过载、散热不良或绝缘损坏等原因。
4. 电机出现漏电：可能是绝缘破损、线路接地或导线老化等原因。
基本电机知识点总结归纳
基本电机知识点总结归纳电机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业制造、交通运输、家用电器等领域。
掌握基本的电机知识对于工程师和技术人员来说是非常重要的。
本文将总结归纳一些基本的电机知识点，包括电机的分类、结构、工作原理、性能参数以及应用等方面。
一、电机的分类根据不同的使用场合和工作原理，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
其中，直流电机又分为永磁直流电机和励磁直流电机，而交流电机可以分为同步电机和异步电机。
1.直流电机直流电机是指电机的输入电源是直流电的电机。
直流电机分为永磁直流电机和励磁直流电机两种类型。
永磁直流电机通过永磁体产生恒定的磁场，不需要外部励磁，结构简单，体积小，重量轻，但输出功率较小。
励磁直流电机通过外部的励磁电流来产生磁场，输出功率大，适用于需要大功率输出的场合。
2.交流电机交流电机是指电机的输入电源是交流电的电机。
交流电机分为同步电机和异步电机两种类型。
同步电机的转速与供给电源的频率成正比，工作稳定，适用于高速恒功率的场合。
而异步电机的转速与供给电源的频率有一定的差异，工作稳定性较差，但生产成本低，应用广泛。
二、电机的结构不同类型的电机具有不同的结构，但基本上都由定子和转子两部分组成。
1.定子定子是电机的机壳，固定在机架上，用以支撑电机的转子和其他部件。
定子内部有绕组，通过接通电源可以在其中产生磁场，与转子的磁场相互作用从而产生转矩。
2.转子转子是电机的旋转部件，一般由铁芯和绕组组成。
转子的绕组与定子的磁场相互作用，产生电磁力矩，使转子转动。
转子上通常安装有机械连接部件，用以与外部负载相连。
三、电机的工作原理电机的工作原理是根据洛伦兹力学及电磁学知识，利用电流和磁场相互作用产生力矩，从而实现电能到机械能的转化。
1.电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或者磁场变化时，导体内将产生感应电动势，从而产生感应电流。
电机中的定子和转子上的绕组都利用了电磁感应原理来产生力矩。
BLDC电机基础知识
BLDC电机基础知识目录一、基本概念 (2)1.1 BLDC电机的定义 (3)1.2 BLDC电机的命名规则 (4)1.3 BLDC电机的工作原理 (5)二、结构组成 (7)三、工作原理 (7)3.1 电压施加方式 (8)3.2 电流流动方向 (9)3.3 转矩和转速的控制 (10)四、性能特点 (11)4.1 高效率 (13)4.2 高功率密度 (14)4.3 调速范围广 (15)4.4 平稳性好 (16)五、应用领域 (17)5.1 电动汽车 (18)5.2 工业自动化 (20)5.3 医疗器械 (21)5.4 航空航天 (22)六、选购与维护 (23)6.1 选购指南 (24)6.2 使用注意事项 (25)6.3 维护保养 (27)七、发展趋势 (28)7.1 新材料的应用 (29)7.2 控制策略的优化 (31)7.3 结构设计的创新 (32)一、基本概念无刷直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)是一种新型的电机类型，它采用电子换向器取代了传统的有刷直流电机中的电刷和电枢绕组。
BLDC电机具有高效率、高转矩、低噪音、长寿命等优点，因此在许多领域得到了广泛应用，如家用电器、办公设备、电动工具、汽车等。
工作原理：BLDC电机的工作原理是通过电子换向器将电流方向不断改变，从而实现电机的正反转。
当电流方向改变时，磁场方向也随之改变，从而使转子产生旋转力矩，驱动电机转动。
结构组成：BLDC电机主要由定子、转子和轴承三部分组成。
定子是电机的固定部件，通常由线圈组成；转子是电机的旋转部件，通常由永磁体和铜线绕制而成；轴承用于支撑转子的旋转运动。
控制方式：BLDC电机的控制方式主要有开环控制和闭环控制两种。
开环控制是指在没有反馈信号的情况下，通过调整电源电压或电流来实现电机的转速控制；闭环控制是指在有反馈信号的情况下，通过测量电机的实际转速和设定转速之间的差值来调整电源电压或电流，以实现精确的转速控制。
九年级直流电动机知识点
九年级直流电动机知识点直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的电机。
它广泛应用于各个领域，如家用电器、交通工具以及工业设备等。
在九年级物理课程中，学生将学习有关直流电动机的基本原理、工作原理以及相关的知识点。
本文将深入探讨九年级直流电动机的知识点，帮助学生更好地理解和掌握。
1. 直流电动机的结构直流电动机主要由定子、转子、电刷、电刷架以及端子等组成。
其中，定子是固定的部分，由磁场产生装置、绕组和铁芯构成；转子则是可以旋转的部分，通常由磁铁构成。
电刷是通过电流使得转子产生旋转力的部件，而电刷架则是固定电刷的结构。
端子是连接外部电源和电动机的接口。
2. 直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理基于洛伦兹力的作用。
当通电时，定子绕组产生磁场，而转子上的磁铁则被磁场所吸引或排斥。
通过不断反转电流的方向，使得磁铁在定子磁场中旋转。
同时，电刷架上的电刷接通电源，将电流通过转子磁铁，产生洛伦兹力，使得转子不断旋转。
3. 直流电动机的运动方向直流电动机的运动方向与电流的方向有关。
当电流通过电刷架上的电刷，进入转子磁铁，会产生一个方向上的力使得转子旋转。
根据左手定则，手指指向磁场方向，大拇指指向电流方向，中指则指向作用力的方向。
因此，在不同的电流方向下，转子的旋转方向也不同。
4. 直流电动机的效率直流电动机的效率是指将输入的电能转化为输出的机械能的比例。
它可以由以下公式计算：效率 =（输出的机械功）/（输入的电功）直流电动机的效率通常在75%至95%之间，具体取决于转子和定子的设计、材料以及损耗情况等因素。
高效率的电动机可以更有效地利用输入电能，减少能源浪费。
5. 直流电动机的应用直流电动机广泛应用于各个领域。
在家庭中，直流电动机可以用于家用电器，如电风扇、洗衣机和吸尘器等。
在交通工具中，直流电动机用于电动车辆和电动自行车等。
在工业设备中，直流电动机被应用于机床、风机以及输送带等。
此外，直流电动机还可以应用于船舶、航空器和机器人等领域。
电机与拖动基础需要掌握的知识点——直流电机部分
电机与拖动基础需要掌握的知识点——直流电机部分一、直流电机原理1． 直流电动机的工作原理：如何从几何中线附近的摆动转变为连续转动？2． 直流发电机的工作原理：如何把发出的交流电转变为直流电？（机械整流子）3． 直流电机的结构：转子的铁心是不是空心的？4． 转子铁心的制作工艺，为什么采用如此复杂的工艺？定子铁心为何不采用该工艺？5． 转子绕组为什么称为电枢？6． 换向器与电刷的配合作用？“交变直流；直流变交流。
”的配合作用？7． 直流电机结构上的最大缺陷在何处？8． 额定参数P N U N I N 在电动机与发电机中的不同含义？9． 单叠转子绕组的特点：a=p ，低压高流10． 单波转子绕组的特点：a=1，高压低流11． 电刷合理放置的主要目的是什么？12． 感应电动势只存在于发电机吗？如何实现电气平衡。
13． 电磁转矩只存在于电动机吗？如何实现机械平衡。
14． 直流电机的四种励磁方式？15． 直流电机的空载磁场及其饱和特性。
16． 电枢反应与其三大影响。
17． 直流电机感应电动势与电磁转矩的计算公式。
18． 直流电动机与发电机的稳态平衡方程。
19． 并励电动机的能量流程图。
20． 直流发电机的能量流程图。
21． 转速特性。
（四种励磁方式下）22． 电气过渡过程中机械转速不能突变的概念。
23． 机械过渡过程结束后有，)tan (,t cons I I T T an a Z =Φ==24． 电动机空载？与负载运行的最大区别（I 2=？），直流电机的启动？。
二、变压器1．变压器的的电隔离特性。
电—磁—电（交流电才可以）2．变压器磁路具有封闭性。
而电机磁路不具有。
3．为什么要进行绕组归算？4．等效电路的等效原则。
（两条）5．空载与堵转时的等效电路特例。
6．等效电路及两种近似等效电路。
7．三相变压器的联结组及其表达方式。
8．三相变压器磁路系统的演变。
9．自耦变压器的特点。
10．电流互感器的特点。
11．电压互感器的特点。
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直流永磁电机基本知识一.直流电机的工作原理1.直流电机的工作原理这是分析直流电机的物理模型图。
其中，固定部分有磁铁，这里称作主磁极；固定部分还有电刷。
转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。
(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。
定子与转子之间有一气隙。
在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。
换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
直流电机的原理图对上上图所示的直流电机，如果去掉原动机，并给两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示，则有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。
如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷 B 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
这就是直流电机的工作原理。
外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
实用中的直流电机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式同发电机。
将直流电机的工作原理归结如下A.将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。
B.电机内部有磁场存在。
C.载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 f 的作用 f=Bli a（左手定则）D.所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以n(转/分)旋转，以便拖动机械负载。
2. 归纳A. 所有的直流电机的电枢绕组总是自成闭路。
B. 电枢绕组的支路数（2a）永远是成对出现，这是由于磁极数(2p)是一个偶数.注：a－支路对数 p－极对数C. 为了得到最大的直流电势，电刷总是与位于几何中线上的导体相接触。
D. 每根电枢导体的电势性质是交流电，而经电刷引出的电势为直流电势。
为什么要将电刷与q轴上的导体相接触，才能得到最大的直流电势？可由左图解释，设电刷A，B分别移到A'，B'位置。
电刷B'构成的左支路或右支路中的总电势大小确是大大减小了。
此图中虽然两个支路的感应电势对称，但对于在磁场外面的导体电势为0，在磁场里面的两部分导体形成的四个支路，其中有一部分电势大小相同，方向相反互相抵消，故A'B'电刷间的电势大小减小了。
因此，结论是正确的。
二．直流电机的结构这是一台尤奈特电机的结构装配图和结构剖面图。
旋转电机都是由定子和转子两大部分组成，每一部分也都由电磁部分和机械部分组成，以便满足电磁作用的条件。
换向极用来改善换向。
电磁部分定子机械部分旋转电机 机械部分转子电磁部分● 电机结构部件：定子：转子：◇ 主磁极（磁瓦） ◇ 电枢绕组 ◇ 机座（机壳和底脚）◇ 电枢铁心 ◇ 电刷端盖 ◇ 换向器 ◇ 电刷底板◇ 电刷 ◇ 弹簧定子： 直流电机的定子由主磁极（永磁电机为磁瓦）、机座（机壳）组成，主要的功能是为直流电动机提供稳定的磁场。
电刷端盖： 电刷端盖由电刷端盖、电刷、电刷架、刷架底板、电刷弹簧、电源线等零件组成。
主要功能是为电动机提供电源通路。
三． 额定值额定值是制造厂对各种电气设备（本文指直流电机）在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。
在额定状态下运行时，可以保证各电气设备长期可靠地工作。
并具有优良的性能。
额定值也是制造厂和用户进行产品设计或试验的依据。
额定值通常标在各电气的铭牌上，故又叫铭牌值。
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 N ηN★★★------------------------------------------★★★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： 转子： 转子是电机的旋转部分，主要 由转子铁芯、芯轴、换向器等零件组成，主要的作用是提供换向和旋转的功能。
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（转/分）为量纲单位。
5.额定扭矩T N指电机在额定状态下的输出扭矩，以N·m（牛·米）为量纲单位电压基本公式扭矩（N·m）= 9.5493×功率(瓦)÷转速(转/分)四．直流电机的励磁方式1. 定义：直流电机产生磁场的励磁绕组的接线方式称为励磁方式。
实质上就是励磁绕组和电枢绕组如何联接，就决定了它是什么样的励磁方式。
2. 分类：他励式并励式自励式串励式复励式3. 四种励磁方式接线（a）他励式若励磁绕组不与电枢绕组联接，励磁绕组单独由其他电源供电的直流电机称为他励式直流电机。
他励直流电机电枢电流Ia 和负荷电流If相等；（b）并励式顾名思义，励磁绕组与电枢绕组并联，称为并励式直流电机。
并励式直流电机的电枢电流I a。
励磁绕组流过的电流为I f，经过负载或电源供给电机的总电流为 I，三者须满足以下关系：直流发电机：I a＝I＋I f直流电机：I a＝I－I f（c)串励式励磁绕组与电枢绕组串联再接通直流电源称为串励直流电机。
由于串励式直流电机作为发电机用时，其电压大小随负载变化而有较大的变化，故一般不用串励式直流发电机，只作电动机使用。
串励式直流电机广泛应用交通运输。
串励式电机：I a＝I＝I f（d）复励式复励式直流电机上有两个励磁绕组，一个和电枢并联，一个和电枢串联。
复励式直流电机的串励绕组产生的磁势与并励磁势方向相同时称为加复励（或积复励）；两者磁势方向相反时称为差复励（或减复励）；加复励和差复励比较，应严格按要求接，实用中加复励用得较多。
4. 空载时直流电机的磁场空载时负载电流为零，此时电机内部的磁场是由励磁绕组通过电流产生的磁势决定。
空载时的磁场用函数B o（x）表示；空载磁通密度沿转子外圆周长方向的变化情况即空载磁密的分布波形呈平顶波。
空载时磁密分布波形呈平顶波的原因是：在主极直轴附近的气隙较小，并且气隙均匀，磁阻小，即此位置的主磁场较强，在此位置以外，气隙逐渐增大，主群场也逐渐减弱，到两极之间的几何中线处时，磁密等于0。
磁路从气隙1出发经－电枢齿－电枢轭－电枢齿2－气隙2－主磁极2－定子轭－主磁极1，最后又回到气隙1，如下图演示。
说明磁力线是闭合的。
该图不计电枢齿槽影响上面的电机空载磁路波形是理想状态下的波形曲线，但载实际的设计和制造的过程中，空载影响的因素有电机电磁气隙的大小、主磁极（磁瓦）性能的差异、机械制造的加工精度、机械装配间隙的合理控制、电磁中心线与几何中心线的角度……5.影响空在电机电流的因素上面提到过空载时负载电流为零，电机空载运转时对外作功为零，在整个电机的性能上，空载参数只是一个参考的技术指标，不属于主要控制性能指标。
影响空载电流的因素有电机的磁钢的性能、转子与定子之间的气隙、电机工作环境、电机轴承的阻力，机械部件的加工精度、装配间隙、空载时电机转子的反电势……五. 电动车电机的维护和保养在国外，休闲系列的小型电动车风摩一时，品质、性能、服务是取胜市场的关键。
如何保证这几点，作为直接的生产商，必须从生产、采购、销售、管理各方面严格的控制。
作为电动车的三大部件之一的电机，必须注意以下几点：1. 有刷电机的弱点就是使用寿命——电刷的磨损，但是在输出的扭力、效率、过载性能方面不比无刷电机差，关键是保养的方法。
电机在使用1-2个月后如果能清理电机电刷与换向器的磨损物，将可以提高电机是使用寿命，但是，除了专业人士以外，一般人是很难操作的。
对于普通的休息系列电动车来说，电机的使用寿命不是主要的（按客户每周三次的使用频率，每次一小时，一年的累计时间大概160小时，对于我们电机的寿命来说是绰绰有余）。
2. 直流永磁电机（属于他励电机）与其他的系列电机相比，在制造加工方面要求较高，影响的因素也多，所以必须注意：防磕碰、敲打，防潮、防高温、防尘，在散热良好的情况下使用。
3. 直流永磁电机的励磁方式为他励，其励磁磁场为恒定的，如果电枢的励磁一直增大，严重超过主磁场的励磁强度的话，导致主磁场的磁场强度削弱，影响整个电机的性能，所以在使用和设计的过程中，电机不能严重长时间过载运行，正常情况下电机的过载能力为1.2-1.6倍过载，过载系数的大小根据不同的电机而定。
4. 直流永磁电机的性能按照额定参数使用，严禁超出太多的范围，我们电机的规定容许偏差范围为±10%。
五．电动机与小型电动车的联系1. 扭矩计算公式：扭矩（N·m）= 9.5493×功率(瓦)÷转速(转/分）2. 电机的额定电流电流（A）I N=P N÷U N÷ηN3. 车速计算公式：车速(公里/小时) =×4.79×10-34. 电机消耗功率的计算根据我们的经验，在普通的电动车设计时，电机的实际消耗功率为：P h=电动车的实际重量（包括整车的重量+载重）×最高速度×0.1×K其中系数“K”的取值按不同的车型的不同轮胎来定，普通的“PU”轮胎为0.8加宽的“PU”轮胎为1.0普通小海豚车气胎为1.0加宽气胎为1.2超宽的气胎为1.5小型“ATV”沙滩车1.2-1.5大型“ATV”沙滩车1.5-1.85.控制器推荐最大电流一般情况下控制器的最大电流为电机额定电流的1.5-2.0倍,对于电机性能良好的用在电动三轮车上的,可以稍微放大电流的最大限制!。