直流发电机直流电动机的工作原理和结构.
第二章 直流电机
第三节 直流电机的绕组
◆对绕组的要求: 在能够通过规定的电流和产生足 够的电动势的前提下, 尽可能节省铜和绝缘材料, 并 且结构简单、运行可靠。
一、简单的绕组
结构: 1-2、3-4、5-6、7-8分别构成4个线圈.
(均匀分布,每两个相邻线圈隔45°)
缺点: 随着电枢的转动, 始终只有一个线圈有电流. 材料没有充分利用, 产生的总转矩或电势均 很小。
的交变电流; ②直流发电机中, 将绕组内的交变电动势转换为电
枢端上的直流电动势。 ◆ 换向器由许多换向片组成; 换向片间用云母绝缘
20
1—换向片 2—连接片
换向器
21
第二节 直流电机的铭牌数据 ◆额定值: 铭牌上的数据是额定值
额定值是电机制造厂按国家标准要求, 对电机的一 些电量或机械量规定的数值. ◆额定工况: 电机运行时, 电量和机械量符合额定值, 则电机运行情况为额定工况; 在额定工况下, 可以 保证电机可靠地正常工作,并具有优良的性能。
◆组成:
直流电 机结构
定子: 主磁极, 换向极, 机座, 电刷(产生磁场) 转子: 电枢铁心和绕组, 换向器, 轴, 风扇
(产生电磁转矩和感应电动势)
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1—换向器 2—电刷装置 3—机座 4—主磁极 5—换向极 6—端盖 7—风扇 8—电枢绕组 9—电枢铁心
直流电机的剖面图
13
直流电机横向剖面图
6
电动机的电磁关系
7
(二) 直流发电机的工作原理
直流发电机的工作原理
8
直流发电机工作原理: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。 在直流发电机中, 换向器和电刷的共同作用: ①将线圈中的交流电动势整流成刷间的直流电动势 ②把转动的电路与外面不转的电路联接。
高中物理 直流电机的基本原理与结构课件
Ia
U Ea Ra
0
电磁转矩T为制动性质转矩,电动机向电源
回馈电能,此时电机运行状态称为发电回馈制动。
2.应用:位能负载高速下放和降低电枢电压调速等场
合。
1.制动原理:由直流电动机拖动的电车在平路行驶,当电
车下坡时电磁转矩T与负载转矩TL(包括摩擦转矩Tf)共 同作用,使电动机转速上升,当n>no时,Ea>U,Ia反向, T反向成为制动转矩,电动机运行在发电回馈制动状态。
(3-3)
式中 Ce一与电动机结构有关的另一常数;
φ一每极磁通(Wb);
n一电动机转速(r/min);
Ea一电枢电动势(V)。 如图3-9所示,直流电动机在旋转时,电枢电动势Ea的 大小与每极磁通φ和电动机转速n的乘积成正比,它的方向与电
枢电流方向相反,在电路中起着限制电流的作用。
第三节 他励直流电动机的运行原 理与机械特性
能耗制动开始瞬间电动机电枢电流为
Ia
UEa Ea RaRbk RaRbk
(3-20)
2.机械特性 能耗制动的机械特性方程
二、反接制动 反接制动有(1)电枢反接制动(2)倒拉反接制动两种方式。 (一)电枢反接制动 1.制动原理:电枢反接制动是将电枢反接在电源上,同时电枢 回路要串接制动电阻RBk。控制电路如图3-21所示。
2.机械特性:倒拉反接制动的机械特性方程式为
机械特性曲线如图3-22b所示 综上所述,电动机进人倒拉反接制动状态必须有位
能负载反拖电动机,同时电枢回路必须串人较大的电阻。 此时位能负载转矩为拖动转矩,而电动机的电磁转矩是制 动转矩,它抑制重物下放的速度,使其安全下放。
三、发电回馈制动 1.发电回馈制动:当电动机转速高于理想空载转速, 即n>no时,电枢电动势Ea大于电枢电压U,电枢电流,
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。
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。
1.1直流电机的工作原理和结构
2
§1-1 直流电机的工作原理和结构
一、直流电机的工作原理
直流电机是直流发电机和直流 电动机的总称。直流电机具有可 逆性,既可作直流发电机使用, 也可作直流电动机使用。
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§1-1 直流电机的工作原理和结构
(2)电枢绕组
电枢绕组的作用是产生 感应电势和通过电流产生 电磁转矩,实现机电能量 转换。它是直流电机的主 要电路部分。
电枢绕组通常都用圆形或矩形截面的导线绕制而成,再按一定 规律嵌放在电枢槽内,上下层之间以及电枢绕组与铁心之间都要 妥善地绝缘。为了防止离心力将绕组甩出槽外,槽口处需用槽楔 将绕组压紧,伸出槽外的绕组端接部分用玻璃丝带绑紧。绕组端 头则按一定规律嵌放在换向器钢片的升高片槽内,并用锡焊或氩 弧焊焊牢。
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(3)换向极
§1-1 直流电机的工作原理和结构
换向极又称附加极,安装在相邻两主磁极的几何 中心线上。 Why?在1.7讲
换向极的作用是改善直流电机换向。在小容量电 机(1kw以下)中,有时换向极只有主磁极的一半, 或不安装换向极。 (4)电刷装置
电刷与换向器相配合,在电动机中起到逆变(将 直流变为交流)作用;而在发电机中则起到整流 (将交流变为直流和结构
(3)换向器 换向器的作用是
在电刷间得到直流电 动势,并保证每个磁 极下电枢导体电流方 向不变,以产生恒定 方向的电磁转矩。
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§1-1 直流电机的工作原理和结构
3、气隙
气隙是定子和转子(电枢)之间自然形成的间 隙。它是电机主磁路的一部分,是电机能量转换的 媒介。气隙的大小对电机运行的影响很大。小容 量电机约为1-3mm,大容量电机可为几毫米。
直流发电机和交流发电机的工作原理
直流发电机和交流发电机的工作原理直流发电机和交流发电机都是用来转换机械能为电能的重要装置。
它们有不同的结构和工作原理,下面我们来详细了解一下。
一、直流发电机直流发电机即直流电动机,其工作原理是在磁场内旋转的导体(通常是导线圈)中产生感应电动势。
这个过程通常分为三个部分:1.电枢(转子):电枢由一些导线圈组成,并安装在旋转轴上,它可以旋转在磁场中。
2.磁极(定子):磁极安装在电机的外部,由一些磁铁组成,它们构成一个均匀的强磁场。
3.悬挂系统:悬挂系统用来支撑和旋转电枢。
当电枢旋转时,导线圈中就产生了磁通量;同时,由于受到磁场作用,导线圈内就会产生一个感应电动势,即洛伦兹力。
导线圈的两端将形成电压,这就是直流发电机输出的电压。
电枢中的直流电流将在轴上引起一个转矩,从而驱动机械装置旋转。
交流发电机的工作原理比直流发电机的要复杂一些,主要由转子、定子和励磁系统三部分组成。
1.转子:通常由磁钢和电导体组成。
电导体沿着转子表面排列,如果转子和励磁机连接上外部电源,那么在导体中就会形成电流(经过变压器)。
2.定子:定子是一个固定的部件,安装在转子附近,它由铁芯和绕组组成。
定子中会产生一个强磁场,大小和转子中的磁场相等。
3.励磁系统:励磁系统是用来提供磁场的部分,通常由一个直流电源和一个颈部绕组组成。
在励磁系统中通入国内外电源,就能够在转子和定子之间产生磁场。
变化的磁场就产生了感应电动势,导致定子绕组中的电流变化。
交流发电机工作时,在定子线圈中产生的电流和电压的方向不同,产生的是交流电。
交流电的频率和旋转速度成正比,因此,可用调节发电机的旋转速度来控制电流的频率(通常是50Hz或60Hz)。
三、区别虽然直流发电机和交流发电机都可以将机械能转换为电能,但它们之间还存在一些区别:1.电枢的旋转方向:直流发电机的电枢是从电源中取得电流的,因此,电枢必须旋转,使线圈有机会与磁场发生接触。
而交流发电机的电流则是由转子上的电导体产生的,因此,转子可以固定不移动。
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。
直流电动机构成及工作原理
直流电动机构成及工作原理一、直流电动机构成直流电动机由定子和转子两大部分组成。
(一)、定子部分:1)机座机座一般用导磁性能较好的铸钢件或钢板焊接而成。
机座有两方面的作用:一方面起导磁作用,作为电机磁路的一部分。
另一方面起安装、支撑作用。
2)主磁极主磁极通入直流励磁电流,产生电机工作的主磁场,它由主磁极铁心和励磁绕组组成。
主磁极铁心为电机磁路的一部分,主磁极绕组的作用是通入直流电产生励磁磁场。
3)换向磁极换向磁极是位于两个主磁极之间的小磁极,又称为附加磁极,其作用是产生换向磁场,改善电机的换向。
它由换向磁极铁心和换向磁极绕组组成。
4)电刷装置电刷装置的作用是通过电刷与换向器的滑动接触,把电枢绕组中的电动势(或电流)引到外电路,或把外电路的电压、电流引入电枢绕组。
(二)、转子(电枢):直流电动机的转子又称电枢,它是产生感应电动势、电流、电磁转矩而实现能量转换的部件。
1)电枢铁心电枢铁心是直流电动机主磁路的一部分,在铁心槽中嵌放电枢绕组。
电枢铁心一般采用硅钢片叠压而成。
2)电枢绕组电枢绕组的作用是通过电流产生感应电动势和电磁转矩实现能量转换。
3)换向器换向器的作用是将电枢中的交流电动势和电流转换成电刷间的直流电动势和电流,从而保证所有导体上产生的转矩方向一致。
4)转轴转轴作用是用来传递转矩。
为了使电机能可靠地运行,转轴一般用合金钢锻压加工而成。
5)风扇风扇用来降低运行中电机的温升。
二、直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理如下:如下上图所示为最简单的直流电动机的原理图。
其换向器是由二片互相绝缘的半圆铜环(换向片)构成的,每一换向片都与相应的电枢绕组连接,与电枢绕组同轴旋转,并与电刷A、B相接触。
若电刷A是正电位,B是负电位,那么在N极范围内的转子绕组ab中的电流从a流向b,在S极范围内的转子绕组cd中的电流从c流向d。
转子载流导体在磁埸中要受到电磁力的作用,根据磁场方向和导体中的电流方向,利用电动机左手定则判断,如图中ab边受力方向是向左,而cd则向右。
2直流电机的结构与工作原理
定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了电 枢绕组线圈,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A和B。当电枢旋 转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。 电机内部的固定部分要有磁场。这个磁场可以是如 下图示的磁铁,也可以是磁极铁心上绕套线圈,再 通过直流电产生磁场。
e Bδlv Bδ
但此电势在零和最大值之间脉动,波动太大,不能做直 流电源。
两线圈串联后的合成电势
与原有线圈相距90电角度再设置一个线圈,其两端 各接有换向片,并与原有换向片A、B相距90电角度, 换向器包含4片换向片,相邻换向片间各相距90电角 度。
当电枢旋转时,两个线圈的感应电势在时间相位上相 距90电角度
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。
(一)主磁极
主磁极的作用是建立主磁场。主磁极由主磁极铁心 和套装在铁心上的励磁绕组构成,如图18-11。
励磁绕组和串换向 极后的电枢绕组出 线
定子机座 换向极铁心 换向极绕组
主磁极铁 心
主磁极绕组 (励磁绕组) 换向极绕组与 励磁的串联接 线 图18-10直流电机定子
《电机与拖动》第1章 直流电机的结构和工作原理
直 流 电 机 的 组 成
作
用:产生感应电动势和电磁转 矩,实现能量的转换
12
1.2
直流电机的结构和工作原理
图1-3 直流电机的结构图 a)直流电机的结构 b)轴端剖面图 1-风扇 2-机座 3-电枢 4-主磁极 5-刷架 6-换向器 7-接线板 8-出线盒 9-换向极 10-端盖
13
1.2
1、定子
30
1.2
3.励磁方式
直流电机的结构和工作原理
励磁绕组获得励磁电流的方式称为励磁方式,如图1-14所示。
图1-14 直流电机的励磁方式 a)他励 b)并励 c)串励 d)复励
31
1.2
直流电机的结构和工作原理
三、直流电机的工作原理
1.直流发电机的基本工作原理
当原动机拖着电枢以一定的转速在磁场中逆时针旋转时,根据 电磁感应原理,线圈边ab和cd以线速度v切割磁力线产生感应电动势, 其方向用右手定则确定。在图中所示的位置,线圈的边ab处于N极下, 产生的电动势从b指向a;线圈的cd边处于S极下,产生的感应电动势 从d指向c。从整个线圈来看,电动势的方向为d c b a。反之, 当ab边转到S极下,边cd转到N极下时,每个边的感应电动势
图1-8 线圈在槽内的放置示意图 1-上层有效边 2、5-端接部分 3-下层有 效边 4-线圈尾端 6-线圈首端
20
1.2
直流电机的结构和工作原理
绕组联接如图1-9所示。
y1
--极距,就是一个磁极在电枢表面的空间距离,其计算是: --第一节距
yk
--换向器节距
y2
Z 2p
--第二节距
y
--合成节距
冒烟(是否冒烟)
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。
直流电机的工作原理与基本结构
2)在电刷AB两端接上直流电源。
-
S
2.直流电动机的工作原理分析
电刷AB接直流电源: A接正极,B接负极。
图a 导体ab处于N极下时,电枢逆时针旋转
当导体ab处于N极下、cd处于S极下时,ab中的电流由a流向 b,cd中的电流由c流向d,整个线圈中的电流顺时针流动。 用左手定则判定:导体ab受力方向从右向左;导体cd受力方 向从左向右,形成逆时针方向的电磁转矩,带动电枢逆时针 旋转。
直流电机的工作原理与基本结构
一、直流电机简介
1.直流电机的定义
直流电机是通以直流电流的旋转电机,是电能和机械 能相互转换的设备。
将机械能转换为电能的是直流发电机; 将电能转换为机械能的是直流电动机。
与交流电机一样,直流电机的工作也遵循“导体切割 磁力线产生感应电动势”“载流导体在磁场中会受到 电磁力的作用”,这两条基本物理原理。
2.直流电机的特点(与交流电机相比)
●直流电动机的优点
调速性能好,启动转矩大,过载能力强。
●直流发电机的优点
性能好,能提供无脉动的大功率直流电源,输出电压还可 以精确调节和控制。
●直流电机的缺点
1)制造工艺复杂,消耗有色金属较多,生产成本高。 2)运行时电刷和换向器之间容易产生火花,工作可靠性较 差,维护比较困难。
2.直流电动机的工作原理分析
图a
图b
图c
图d
直流电动机工作过程分解图
直流电动机电刷两端接入的是直流电源,经过换向片和电刷 流到电枢线圈中的电流,却是交变的。
在恒定的励磁磁场作用下,位于N极下的电枢导体受力方向 始终不变,位于S极下的电枢导体受力方向也始终不变。
实际电机有多个位于不同角度的电枢线圈,它们产生的电磁 转矩方向始终不变,能够带动电枢朝某个方向连续旋转。
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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 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。
机座中有磁通经过的部分称为磁轭4.电刷装置 (图1.1.12)作用--把直流电压、直流电流引入或引出由电刷(图1.1.13)、刷握、刷杆座和铜丝辫组成二) 直流电机的转动部分1.电枢铁心两个用处:[电枢铁心装配图(图1.1.14 )]作为主磁路的主要部分;嵌放电枢绕组,通常用0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成2.电枢绕组直流电机的主要电路部分,用以通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换,由许多按一定规律联接的线圈组成,元件及嵌放方法(图1.1.16)3.换向器直流电机的重要部件,作用---将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流或将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势换向器的构造各银行卡同城跨行和异地跨行取现手续费一览(2011-12-02 19:57:58)转载▼分类:生活.健康标签:杂谈中国工商银行:本地ATM跨行取款每笔4元;异地本行ATM跨行取款每笔取款金额的0.5%,最低1元,最高50元;异地跨行ATM取款每笔手续费为4元+取款金额的1%,1%部分最低1元,最高50元;中国农业银行:本地ATM跨行取款每笔4元;异地本行ATM跨行取款每笔取款金额的1%,最低1元;最高100元。
异地跨行ATM取款每笔手续费为2元+取款金额的1%,最高100元。
中国银行:本地ATM跨行取款每笔4元;省内异地跨行取款,9元/笔;省外跨行取款,12元/笔中国建设银行:本地ATM跨行取款每笔4元;异地本行ATM跨行取款每笔取款金额的0.5% 上不封顶;异地跨行ATM取款每笔手续费为4元+取款金额的0.5%,最低4元,上不封顶。
招商银行:本地ATM跨行每笔2元/笔;异地本行ATM跨行取款每笔取款金额的0.5%;异地跨行ATM取款每笔手续费为2元/笔+0.5% (不同城市的招行卡手续费是不一样的,我刚才说的是常州的招行卡)交通银行:本地ATM跨行取款每笔2元;异地本行ATM跨行取款每笔取款金额的0.8%;异地跨行ATM取款每笔手续费为2元+取款金额的0.8%;江苏银行:免费,省内异地跨行也是免手续费的华夏银行:同城跨地ATM机取款免收手续费;异地本行ATM机取款每笔收取手续费1元;异地跨行ATM机取款每笔收取手续费2元;上海浦东发展银行 0元中国光大银行 0元民生借记卡中国民生银行 0元中信实业银行同城跨行ATM机取款收取2元/笔手续费,异地跨行收款0.5%的手续费兴业银行同城跨行ATM机取款前三笔免收手续费,第四笔开始每笔2元;异地本行ATM机取款免收手续费;异地跨行ATM机取款厦门、深圳、南京不收手续费,其他城市前三笔不收手续费从第四笔开始每笔收取手续费2元;广东发展银行同城跨行ATM机取款不收取手续费,异地跨行收款1%的手续费各银行信用卡取现手续费和取现额度一般银行的信用卡取现额度是信用额度的30-50%,但是有2个银行例外,那就是交通银行的青年卡和广东发展银行的信用卡额度是100%。
中行信用卡:取现额度是信用额度的30%。
透支取现时,手续费是1%,最低费用8元至12元。
利息为每天万分之五;信用卡本身有存款时,每笔手续费达千分之五,最低5元最高200元。
每天最多2000元交行普通信用卡:取现额度是信用额度的50%,透支取现时,手续费是1%,最低费用10元,利息为每天万分之五,信用卡本身有存款时,每笔手续费达千分之五。
每天最多可取金额为信用卡额度的50%交行Y POWER 卡(青年卡):取现额度=信用额度,不论取现多少,手续费按照5元/笔收取。
利息每日万分之五。
工行信用卡:手续费为零,透支部分只收取每天万分之五的利息,如果卡上有存款,取现不用手续费。
建行:无论信用卡里是否有存款,信用卡取现金手续费0.5%,最低2元最高50元,每天最多取2000元。
信用卡透支取现时利息为每天万分之五农行:取现手续费1%,利息万分之五。
招商银行:取现手续费1% ,最低10元,利息每天万分之五。
每天最多取2000元。
民生银行:本行0.5%,最低1元。
他行1%。
利息每天万分之五中信银行:3% ,最低30元。
利息每天万分之五兴业银行:3% ,最低30元。
利息每天万分之五广东发展银行:2.5% ,最低15 。
利息每天万分之五上海浦东发展银行:3% ,最低15。
利息每天万分之五光大银行:1% ,最低3元。
利息每天万分之五深圳发展银行:3%。
利息每天万分之五华夏银行:1%,最低5元。
利息每天万分之五关于信用卡免息期首先要知道,信用卡的免息期和最长免息期是不同的概念,目前很多信用卡都声称有最长56天的免息期,但是要看清楚了,那是最长的免息期!刚开始用信用卡时,我以为不管什么时候刷卡,只要56天内还款就没利息产生了,其实不是那么回事。
举个例子,你的信用卡账单日是每月的1号,还款日是每月的25号,在3月31号你消费了,那么4月25号你要还款,你的免息期是3月31号到4月25日,免息期一共是26天。
但是如果你是在4月2号消费,那么这笔消费被记录到5月1号打出的账单上,你需要在5月25号还款,那么免息期就可以一直到5月25号,长达54天!也就是说在账单日的后一天消费,可以享受最长的免息期,而在账单日的前一天消费,享受的免息期是最短的。
对于有多张信用卡的朋友,因为每个银行的账单日不一样,可以视情况使用不同的卡。
比如,交行卡的账单日是1号,招行的账单日是10号,工行的是20号,那么可以这样: 2-10号用交行卡,11-20号用招行卡,20-31号用工行卡(可以在卡片后面写上日期,比如交行的写2-10,这样就不会忘记了)。
这样可以获得相对较长的免息期,最大程度的利用银行资金。
信用卡年费问题1.工行、农行、中行、中信、民生、兴业、广发、华夏不激活免收年费;2.建行、光大首年免年费,刷卡消费3次免次年年费;3.交行、招行首年免年费,刷卡消费6次免次年年费;4.浦发首年免年费,刷卡消费达2000元免次年年费。
以前不少银行的信用卡,不激活也要收年费,但是从2009年8月31日开始,国家规定所有信用卡如果没有激活不能收年费。
个人经验总结,一定要看哦!1. 如果大部分时间都在同一个地方,很少出差,那么工行,建行,交行的卡比较方便,因为网点多2. 如果是生意人,经常要向外地汇款,那么用中行和建行的网上银行(注意不是柜台)不错,手续费低,方便快捷。
我个人强烈推荐用中行的网银,不管对方是中行卡还是其他银行的卡,用中行网银汇款手续费非常低,开通一个中行网银,其他银行网银都不用开了。
其次是建行网银,理由类似。
3. 如果经常有人在外地向你汇款,那你可以办一张工行的信用卡,让外地的朋友吧钱存在你工行信用卡上,因为不管你在中国什么地方,向工行信用卡存钱是不需要任何手续费的,而且工行信用卡取现是不需要手续费的(在没有透支的情况下取现不需要手续费,有透支的情况下手续费也为零,但是要收取透支取现金额万分之五/天的利息),其他银行的信用卡就算没有透支,取现出来也是要手续费的。
4.如果你炒股和买基金,交行卡是不错的选择,交行代卖的基金品种多。
5.有的信用卡是可以开通网上银行就行网上支付的,比如可以给你的支付宝充值。
如果你喜欢网上购物,要经常往支付宝里充值,而且金额比较大的话(1000以上),交行和工行的信用卡是不错选择(当然前提是信用卡要去开通网银)(农行和中行的信用卡不支持网上支付,建行信用卡每天只能最多冲500元,招商银行信用卡每次最多冲499.99元麻烦)。
6. 如果手上没有信用卡,又想申请一张的话,招行和其他的中小银行的比较容易申请,开始的额度也不低。
工行信用卡最难申请,而且起始额度也最低。
交行信用卡申请难度适中,但是起始额度比较高。
7.如果你经常手头缺钱,需要用信用卡提现,那么工行信用卡是最好选择,取现不要手续费,而且部分还款后收取的利息是按照未还款的金额为基数计算利息的(万分之五),不像其他银行,只要是没还清,不管欠款多少,都是以当初提现时金额计算利息的。