计算机控制技术 直流电动机运行原理
直流电机的工作原理与应用
直流电机的工作原理与应用一、工作原理直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
它由电源、定子和转子三部分组成。
定子是由通电的线圈构成，通常称为“电枢”，而转子是由导电材料制成，通常称为“永磁体”。
直流电机的工作原理可以归纳如下：1.电枢和磁场的相互作用：当电枢通电时，产生的电流在电枢中形成一个磁场。
而磁场与永磁体的磁场相互作用，产生力矩。
2.电流的反向变化：当电流的方向发生改变时，该电流在磁场中受到力的方向也会改变。
这导致转子继续旋转。
3.机械输出：转子的旋转将电能转化为机械能，驱动电机的工作。
二、应用领域直流电机具有结构简单、控制方便、启动转矩大、转速可调等特点，被广泛应用于各个领域。
以下是直流电机常见的应用领域：1.工业制造：直流电机广泛应用于工业制造领域，用于驱动各种机械设备，如机床、风机、水泵等。
直流电机的调速性能好，使其在工业制造中能够满足不同功率和转速需求。
2.交通运输：直流电机被用于电动车、电动自行车、电动船和电动机车等交通工具中。
直流电机在交通运输方面的应用，减少了对化石能源的依赖，有助于减少环境污染。
3.家用电器：直流电机应用于家用电器，如洗衣机、风扇和空调等。
直流电机的可靠性和高效性使其成为家用电器的理想选择，提供了持久的性能和节能效果。
4.航空航天：直流电机在航空航天领域有广泛应用。
例如，在无人机和航天器中，直流电机通常被用于驱动螺旋桨或推进器，提供必要的推力。
5.医疗设备：直流电机在医疗设备中发挥着重要的作用。
例如，直流电机用于医用泵浦、手术器械和呼吸机等设备中，提供精确的控制和可靠的性能。
三、直流电机的优势相比其他类型的电机，直流电机有以下几个明显的优势：•可调速性好：直流电机的转速可以通过调节电压或极距来实现，提供了良好的调速性能。
•启动转矩大：直流电机的启动转矩较大，适合用于一些需要高启动转矩的设备。
•工作范围广：直流电机适用于多种负载和转速范围，具有较好的适应性。
直流电机工作原理
直流电机工作原理
直流电机是一种将直流电能转化为机械能的电动机。
它的工作原理是基于洛伦兹力和电磁感应的相互作用。
直流电机通常由电枢和磁场部分组成。
电枢内包含一组线圈，称为电枢线圈，通过外部电源提供直流电流。
磁场部分则包含一个或多个磁极，产生一个恒定的磁场。
在直流电机工作时，电枢线圈内的电流在磁场中产生洛伦兹力。
当电流通过电枢线圈时，洛伦兹力会使得线圈中的导线受到力的作用而产生转矩。
转矩使得线圈开始旋转。
此时，线圈的旋转也会改变其在磁场中的位置和方向，从而改变洛伦兹力的作用方向。
这种变化会导致线圈在磁场中的转动速度变慢，最终停止。
为了保持直流电机的转动，需要不断改变电枢线圈中的电流方向。
这可以通过电刷和换向器来实现。
电刷与电枢电极相连，当电枢线圈旋转时，电刷可以使电流在线圈中改变方向，从而保证转动的连续性。
通过控制电压和电流的大小和方向，可以调节直流电机的转速和转矩。
直流电机具有高效率、较大的转矩和可调速等特点，广泛应用于工业设备、交通工具和家用电器等领域。
直流电机的控制原理
直流电机的控制原理
直流电机的控制原理可以通过以下内容来说明：
直流电机的控制原理是通过调节电源电压和改变电枢线圈中电流方向来实现的。
具体来说，直流电机的工作原理是根据洛伦兹力和安培力的作用，通过控制电流方向和大小来改变电机的转速和转向。
在直流电机中，电枢线圈是位于电机中心的旋转部分，而电枢线圈两端与电源相连。
当电流通过电枢线圈时，电流会在磁场中发生作用，产生洛伦兹力，使电枢线圈开始旋转。
电枢线圈的旋转会使其上的集电刷与固定的电极接触，改变电枢线圈中电流的方向，从而反转驱动力，使电机的旋转方向改变。
为了控制直流电机的转速和转向，可以通过改变电源电压和电枢线圈中电流的方向来实现。
当电源电压增加时，电枢线圈中的电流增加，从而增大洛伦兹力，加速电机的转速。
同样地，当电源电压减小时，电机的转速会减慢。
另外，改变电枢线圈中电流的方向也会改变洛伦兹力的方向，从而改变电机的转向。
在实际应用中，直流电机的控制可以通过调节电压或使用电压变频器来实现。
通过调节电源电压的大小，可以实现直流电机的速度调节；通过改变电枢线圈中电流的方向，可以实现直流电机的正反转控制。
综上所述，直流电机的控制原理是通过调节电源电压和改变电
枢线圈中电流方向来实现的，从而实现对电机转速和转向的控制。
直流电动机工作原理PPT课件
n f(Ia )
Ia
从上式可见，当轻载时串励电动机的转速
急剧上升，将导致电动机的损坏，所以串
励电动机不允许轻载运行，一般最低负载
不小于额定负载的30%
当Ia较大时，铁心饱和 与并励类似
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3 直流电动机的机械特性
3. 机械特性 n f(T)
n U Ra K E KIa K E K
2如果电动机在有载运行时断开励磁回路反电动势如果电动机在有载运行时断开励磁回路反电动势ee立即减小而使电枢电流增大同时由亍所产生的立即减小而使电枢电流增大同时由亍所产生的转矩转矩丌满足丌满足负载负载的需要电动机必将减速而停转的需要电动机必将减速而停转更加促使电枢电流的增大以至烧毁电枢绕组和换更加促使电枢电流的增大以至烧毁电枢绕组和换3如果电机在空载运行可能造成飞车使电机遭受严重的机械损伤而丏因电枢枢电流过大而将绕组烧坏
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(2) 降压起动法：
n
Ust 2I N Ra
n0
目前基本采用可控硅整流
电源作为调压电源。此启
动方法，启动电流小，启 动平稳，启动能耗小。
0
TLT2 T1 T
3.注意事项
直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要 接通,不能让它断开,而且起动时要满励磁。否则， 磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：
(1) 起动电流大
起动时,n =0 Iast
UN
Ra
E
KE (10 ~
n 0 20) I a N
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
T Iast
起动时，起动转矩为(10~20)TN , 造成机械冲
击，使传动机构遭受损坏。
直流电机的工作原理及特性
卷扬机下放重物时所产生旳反馈制动过程。
3.6.2 反接制动
1.电源反接制动
E U Ia (Ra Rad )
将E
K eΦn和I a
T
/
K
Φ
t
代入上式,
则得到电源反接制动状态
下的机械特性方程：
n
K
U Φ
e
Ra Rad
K
e
K
3.4 直流他励电动机旳开启特征
他励直流电动机在启动之前，转速n 0， 所以感生电动势E KeΦn 0， 由U E Ia Ra可知，启动瞬间电枢电流： Ist U N / Ra，导致启动电流达到额定电流的10～20倍。 造成设备、电源等的损伤。一般规定启动电流为额定 电流的1.5～2倍
定子：机座、主磁极、换向极、端盖、轴承、电刷 转子——电枢：转轴、电枢铁心、绕组、换向器、风扇
主磁极旳作用是产生恒定、有一定空间分 布形状旳气隙磁通密度。由主磁极铁心和 放置在铁心上旳励磁绕组构成 。铁心由 极身和极靴构成，极靴使气隙磁通密度分 布均匀。对励磁绕组支撑。
换向极即附加极，改善直流电动机换向， 1KW以上电机均按装。
直流电机机座有整体机座、叠片式机座。
电枢铁心是主磁路旳一部分，同步支撑电枢绕组。
电枢绕组是直流电机旳主要构成部分。由绝缘导体绕制而成。 每一种线圈称为一种元件，多种元件有规律地连接在一起形成 电枢绕组。槽内直线部分称为元件有效部分，槽两端把有效部 分连接起来旳部分称为端接部分。
换向器又称为整流子，对于发电机其 作用是将电枢绕组旳交流电变成外部 旳直流电。对于电动机是将外部旳直 流换成电枢绕组中旳交流电。 换向片由导电性好 、硬度大、耐磨性 能好旳紫铜或铜合金制成。 换向片旳底部做成燕尾形状，嵌在有 云母绝缘旳V形钢环内，换向片间以 0.6～1.2mm旳云母作为绝缘，以螺 栓压紧。
直流电机的工作原理 直流电机工作原理
直流电机的工作原理直流电机工作原理直流电机是将电能转变为轴上输出的机械能的电磁转换装置。
由定子绕组通入直流励磁电流，产生励磁磁场，主电路引入直流电源，经碳刷（电刷）传给换向器，再经换向器将此直流电转化为交流电，引入电枢绕组，产生电枢电流（电枢磁场），电枢磁场与励磁磁场合成气隙磁场，电枢绕组切割合成气隙磁场，产生电磁转矩。
这是直流电机的基本工作原理。
右图为简单的两极直流电机模型，由主磁极（励磁线圈）、电枢（电枢线圈）、电刷和换向片等组成。
固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁级N、S，主磁级由励磁线圈的磁场产生；旋转部分（转子）上，装调电枢铁芯与电枢绕组。
电枢电流由外供直流电源所产生。
定子和转子之间有一气隙。
电枢线圈的首、末端分别连接于两个圆弧型的换向片上，换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。
换向片固定在转轴上，与转轴也是绝缘的。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接触（引入外供直流电源）。
直流电动机运行时，将直流电源接住在两刷之间，电流方向为：N级下有效边电流总是一个方向，而S级上有效边中电流总是另一个方向，两边上受到的电磁力方向一致，电枢因而转动。
当线圈有效边从N级下（S级上）转到S级上（N极下）下时，其中电流方向由于换向片而同时改变，而电磁力方向不变，使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，因而电机连续运行。
直流电机使用检查注意事项1、周围应保持干燥，其内外部均不应放置其他物件。
电机的清洁工作每月不得少于一次，清洁时应以压缩空气吹净内部的灰尘，特别是换向器、线圈连接线和引线部分。
2、换向器的保养（1）换向器应是呈正圆柱形的表面，不应有机械损伤和烧焦的痕迹。
（2）换向器在负载下长期无火花运转后，在表面产生一层褐色有光泽的坚硬薄膜，这是正常现象，它能保护换向器的磨损，这层薄膜必须加以保护，不能用砂布摩擦。
（3）若换向器表面出现粗糙、烧焦等现象时可用“0”号砂布在旋转着的换向器表面进行细致研磨。
直流电机的运行原理
新材料与新工艺的应用
新材料
随着科技的发展，新型材料如碳纤维、纳米材料等在直流电机中得到了广泛应用。这些新材料具有更高的导磁性 能、耐高温和轻量化等特点，提高了电机的性能和可靠性。
新工艺
新工艺的应用为直流电机的制造提供了更多的可能性。例如，采用先进的激光加工、3D打印等技术，可以实现对 电机零部件的高精度制造和快速成型，提高了生产效率和产品质量。
电能。
反接制动
通过反接电机电源来产生制动转 矩。这种方式适用于快速停止电 机，但会对电机造成较大冲击。
机械制动
通过机械摩擦力来产生制动转矩。 这种方式适用于高速或大惯量电 机的快速停止，但需要额外的机
械装置。
04
直流电机的应用
工业领域的应用
自动化生产线
直流电机广泛应用于自动化生产线， 如传送带、机械臂等，实现高效、精 准的物料搬运和加工。
02
直流电机的运行原理
直流电机的电磁场原理
磁场定义
磁场对电流的作用
磁场是存在于磁体周围的一种特殊物 质，它看不见摸不着，但具有能量， 可以被磁体所磁化。
在磁场中运动的导线会受到安培力的 作用，这个力就是直流电机转动的主 要驱动力。
直流电机中的磁场
在直流电机中，磁场是由励磁绕组产 生的，励磁绕组通入直流电流后，就 会在电机内部形成一个恒定的磁场。
串电阻调速
通过在电机回路中串入电 阻来调节转速。这种方式 适用于小功率电机，但电 阻耗能较大。
PWM调速
通过调节电机输入端的 PWM信号占空比来调节 转速。这种方式可以实现 宽范围的调速，且效率较 高。
直流电机的制动方式
能耗制动
在电机定子绕组中通入直流电， 产生制动转矩使电机迅速停止。 这种方式简单可靠，但需要消耗
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化为机械能的电动机。
它的基本工作原理可以通过洛伦兹力和电磁感应的相互作用来解释。
在直流电机工作的过程中，电源通过电刷和转子之间的电刷架给定子绕组供电。
当电流通过定子绕组时，定子绕组产生磁场。
根据右手定则，这个磁场会与转子上的电流产生力的作用。
根据洛伦兹力的原理，当电流通过导体时，会在导体内部产生力，使导体受到力的作用发生运动。
当转子受到力的作用，由于转子与轴相连，会导致转子绕轴旋转。
为了保持转子继续旋转，电刷必须与电刷架上的分段接触。
当转子旋转到电刷与下一个分段断开时，电刷将接触到另一个分段，继续给定子绕组供电，从而继续产生磁场，使转子继续受到力的作用。
直流电机的转速与电压、电流和负载有关。
当电压增加时，电流增加，对应转矩也增加，从而使转子旋转更快。
但是，当电流增加或负载增加时，会引起电机发热，因为电流通过电阻会产生热量。
过大的电流或负载会导致电机损坏。
此外，直流电机还可以根据转子和定子绕组的连接方式分为分别励磁直流电机和自励磁直流电机。
分别励磁直流电机中，定子和转子分别通过独立的电源供电，使转子产生磁场。
自励磁直流电机中，定子通过电源供电，同时通过转子和定子间的连接实现转子的励磁。
总之，直流电机的基本工作原理是通过定子绕组产生磁场，使转子上的导体受到力的作用产生旋转运动。
通过电刷和电刷架的接触，保持定子绕组的供电，使电机持续工作。
直流电机是一种常见且广泛应用的电动机，被广泛应用于工业和家庭领域。
计算机控制技术 直流电动机运行原理56页PPT
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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Hale Waihona Puke 27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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直流电动机工作原理简述
直流电动机工作原理简述直流电动机是一种常见的电动机，在许多应用领域中广泛使用，包括自动化、机械、工程和汽车等。
本文将对直流电动机的工作原理进行简要介绍。
直流电动机由定子、转子、刷子、导电环、轴承以及外壳等部分组成。
定子上通常有一个或多个电枢线圈，而转子则通常由一个或多个磁极组成。
转子上的磁极与定子上的电枢线圈相互作用，形成电磁力，使转子产生旋转运动。
当电流通过定子电枢线圈时，会在金属制成的线圈中产生磁场。
该磁场会引起定子产生旋转力矩，使其开始旋转。
在转子旋转时，它会与定子上的刷子接触。
这些刷子会使电流从电源中流过定子电枢线圈，并进入转子的导电环中。
通过转子导电环和电枢线圈之间的互相作用，电流进一步增强，使得电动机的运转更加稳定。
转子和定子之间的旋转运动会产生电势差，也称为感应电动势。
当电动机启动时，其转速逐渐增加，感应电动势也会逐渐增加。
当感应电动势的大小与输入电源电压相等时，电动机的转速就会达到其最高点。
此时，电动机将达到稳态运行状态，其输出功率和输入电能之间的转化效率最大。
当电动机工作时，磁场和电极的相对位置是关键因素。
为了确保电动机以最高效率运行，磁场和电极间的间距和相对位置需要进行精确校准。
调整磁场和电极间的间距和位置是一项重要的工作，这通常需要在电动机的制造过程中完成。
直流电动机是一种非常重要的工业设备。
它们不仅能够提高机器的效率，而且可以减少机器的损耗和维护成本。
熟悉直流电动机的工作原理是非常重要的。
除了上文提到的直流电动机的工作原理，还有几个因素可能会影响直流电动机的运行效率和输出功率。
直流电动机产生的转子旋转运动需要耗费一定的功率。
这个功率通常称为机械功率，可以用于执行输入、输出或组合相应的执行力。
输入电能和输出机械功率之间的转化效率是指输出机械功率与输入电能之间的比率。
如果一个电动机能够将更多的输入电能转换为机械功率输出，那么它的转化效率就会更高，运行更为经济。
直流电动机的加载对其运行效率也有着重要的影响。
直流电机的工作原理，调速原理，常用接线方式，常见故障处理
直流电机的工作原理，调速原理，常用接线方式，常见故障处理对于三项异步电机来说，现场使用非常多，大家对于其工作原理以及调速方式都相当熟悉，但是直流电机在现场也时有出现，今天小编就带大家熟悉一下直流电机的一些常见问题。
1、直流电机的物理模型直流电机的结构包括，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)直流电机的物理模型上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的定子上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在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。
2、直流电机的工作原理直流电机原理图对上一页所示的直流电机，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。
实用中的直流电动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。
直流电机工作原理及调速
直流电机工作原理及调速直流电机是一种将直流电能转化为机械能的电动机。
它的工作原理是基于斯瓦孔法则，即当导体在磁场中运动时，会感应出电动势，从而使电流通过导体产生力矩，从而实现转动。
直流电机由定子和转子两部分组成。
定子是由产生磁场的电磁铁组成，而转子是由导体组成的，可以旋转。
当电流通过电磁铁时，产生的磁场和定子之间的磁场相互作用，使得转子受到力矩的作用而转动。
直流电机的调速可以通过以下几种方法实现：1.电压调速：通过改变直流电机的供电电压，可以实现调速。
当增加电压时，电机的转速增加，反之减小。
这是因为电压的变化会影响电机的转矩，从而改变转速。
2.电流调速：通过改变直流电机的电流，也可以实现调速。
当增加电流时，电机的转矩增加，进而转速增加，反之减小。
3.调制调速：通过改变电机的脉宽调制（PWM）信号的占空比，可以实现电机的调速。
当占空比增加时，电机的平均电压增加，从而增加转矩和转速。
4.脉冲调速：通过改变电机的输入脉冲的频率，可以实现电机的调速。
当脉冲频率增加时，电机的转速增加，反之减小。
此外，还有一些其他方法可以实现直流电机的调速，如使用电阻、变换输入频率等。
每种调速方法都有其特点和适用场景，根据具体需求选择合适的方法进行调速。
需要注意的是，在实际应用中，为了实现更精确的调速，通常使用电子调速器来控制直流电机的转速。
电子调速器通过对输入信号进行处理，实现对电机供电的精确控制，从而实现更灵活、稳定的调速效果。
总之，直流电机是一种将直流电能转化为机械能的电动机。
通过改变电压、电流、调制信号和脉冲频率等方式，可以实现对直流电机的调速。
在实际应用中，通常使用电子调速器来实现对直流电机的精确控制。
直流电机的基本工作原理与结构
图1.1为直流发电机的简化模型。图中N, S为固定不动的定子磁 极，abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的转子线圈，线圈的首端a， 末端d连接到两个相互绝缘并可随线圈一同转动的导电换向片上。 转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷实 现的。在定子与转子间有间隙存在，称其为气隙。
1—换向极铁心；2—换向极绕组
图1.5 直流电机的换向极
（4）电刷装置 电刷与换向器配合
可以把转动的电枢绕组 电路和外电路连接并把 电枢绕组中的交流量转 变成电刷端的直流量。 电刷装置由电刷、刷握、 刷杆、刷杆架、弹簧、 铜 辫 构 成 ， 如 图 1.6 所 示。电刷组的个数，一 般等于主磁极的个数。
直流发电机的工作原理
导体中感应电动势的方向可用右手定则确定。在逆时针旋转 情况下，如图1.1（a）所示，导体ab在N极下，产生的感应电动 势极性为a点高电位，b点低电位；导体cd在S极下，感应电动势 的极性为c点高电位，d点低电位，在此状态下电刷A的极性为正， 电刷B的极性为负。当线圈旋转180°，如图1.1（b），导体ab 在S极下，感应电动势的极性为a点低电位，b点高电位，而导体 cd则在N极下，感应电动势的极性为c点低电位，d点高电位，此 时虽然导体中的感应电动势方向已改变，但由于原来与电刷A接 触的换向片已经与电刷B接触，而与电刷B接触的换向片同时换 到与电刷A接触，因此电刷A的极性仍为正，电刷B的极性仍为负。
从图1.1中可看出，导体ab和cd中感应电动势方向是交变的， 而和电刷A接触的导体总是位于N极下，和电刷B接触的导体总是 在S极下，因此电刷A的极性总为正，而电刷B的极性总为负，在 电刷两端可获得直流电动势输出。
感应电动势的方向由两个因素决定；1，导体的运动方向， 2，气隙磁场的极性。改变其中之一就可以改变感应电动势的方 向。
直流电动机的原理及特性
• 元件2：
上元件边在2槽， 下元件边放在相距y1=4即6槽下层。
以此类推
某一瞬间电刷、磁极放置
磁极：磁极宽度约0.7τ , 均匀分布，N、S极交替安排。
• 电刷：连接内、外电路。为了在正负电刷间获得最大 直流电势以及产生最大的电磁转矩， 电刷放在被电 刷短路的元件电势为零的位置。 电刷放置：电刷放置在使电刷的中心线与主磁极轴线对 准的换向片上。
2 直流电动机的工作原理
转 子 转 过
180°
后
直流电动机运行时的几点结论
1. 外施电压、电流是直流， 电枢线圈内电流是交流； 2. 线圈中感应电势与电流方向相反； 3. 线圈是旋转的，电枢电流是交变的。 电枢电流产 生的磁场在空间上是恒定不变的； 4. 产生的电磁转矩T与转子转向相同， 是驱动性质；
计算数据y和y1
1。 数据计算： y＝yk＝1
y1 Z 16 4 2 p 2 2
画绕组展开图
安放电刷和磁极
单迭绕组展开图
1.槽展开 槽展开
τ
2.绕组放置 绕组放置
τ
3.安放磁极电刷 安放磁极、电刷
τ τ
1
2
3 N
4
5
6 S7
8
9
10 N 11
12 13
14 S 15
16
15 16
2.1.3 额定数据
额定值 是制造厂对各种电气设备（本章指直流 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。
2.1.3 额定数据
直流电机基本工作原理
直流电机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，它的基本工作原理是根据带电导线在磁场中受到力的作用而产生旋转。
下面将详细介绍直流电机的基本工作原理。
直流电机由定子和转子两部分组成。
定子是不动的，由磁体和电枢绕组构成，用来产生磁场。
转子是电机的旋转部分，由电刷和线圈构成，通过与定子的磁场相互作用来产生转矩。
当外部直流电源施加电压到电机的电刷上时，电流通过电刷和线圈进入转子。
根据洛伦兹力的原理，电流导线会在磁场中受到力的作用。
在直流电机中，导线的受力方向根据右手定则来确定，如果电流方向与磁场方向相符，则导线受到的力垂直于导线和磁场，导致导线开始旋转。
在实际的直流电机中，转子通常是由多个线圈组成的，这些线圈被平均分布在转子的周围。
当电流通过线圈时，每个线圈都会产生一个力，而这些力的叠加作用就会产生一个合力，导致整个转子开始转动。
为了保持电流的方向与磁场方向相符，直流电机内部还配备了刷子和电刷环。
刷子是固定在定子上的碳刷，它与线圈形成接触，将电流传送到线圈中。
电刷环是固定在转子上的铜环，电刷与电刷环通过滑动接触保持连续的电流供应。
刷子和电刷环的设计使得电流始终保持相同的方向，并确保线圈始终在磁场中正常工作。
直流电机的转速和转矩与电压和电流之间的关系是非线性的。
转矩与电流成正比，转速与电压成正比。
当电压或电流增大时，输出的转速和转矩也会随之增大。
此外，直流电机还可以通过改变电流的方向来实现正转和反转。
总结起来，直流电机的基本工作原理是根据洛伦兹力的作用，利用定子和转子之间的磁场相互作用，将直流电能转化为机械能。
它通过电刷和电刷环的设计，保持电流的方向相同，并实现电流到线圈的传递。
直流电机具有结构简单、可靠性高、控制精度高等优点，在各种应用领域都有广泛的应用。
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三、电动势和电磁转矩
1. 电动势E
根据电磁学原理，两电刷间的感应电动势为:
EKen
式中：E——感应电动势（V）； Φ——一对磁极的磁通（Wb）； n——电枢转速（r/min）； Ke——与电机结构有关的常数。
直流发电机中，电动势的方向总是与电流的方向
相同，被称为电源电动势。
直流电动机中，电动势的方向总是与电流的方向
电动机的机械特性指的是转速与电磁转矩之间的关系。
不同励磁方式的电动机，其运行特性也不尽相同， 下面主要介绍在调速系统中应用的较广泛的他励电动机 的机械特性。
如图所示为直流他励电动机的原理电路图。
I
Rf
E Ra
U
Ia
M
Tn
If
Uf
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I
Rf
E Ra
U
Ia
M
Tn
If
Uf
电枢回路部分
励磁回路部分
第三章直流电机的工作原理及特性31直流电机的基本结构和工作原理33直流电动机的机械特性34直流他励电动机的启动特性35直流他励电动机的调速特性36直流他励电动机的制动特性自然界的多种植物中含有杀灭害虫的成分如烟草含有烟碱鱼藤含有鱼藤酮菊科植物除虫菊的花含有除虫菊素这些植物经提取加工后即可制成植物杀虫剂
2. 额定电压 UN： 指额定状态下电枢出线端的 电压，以 V为量纲单位。
3. 额定电流 IN： 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。
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4. 额定转速 nN： 指额定状态下运行时转子的 转速，以r/min为量纲单位。
5. 额定励磁电流 If： 指电机在额定状态时的励 磁电流值。
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。