直流电机结构及部件
直流电动机(原理)
电动机 PN U N I N N 103 kW 发电机 PN UNIN 103 kW
2、直流电动机工作原理
2、直流电动机工作原理
直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。
把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。 此时电枢线圈中将有电流流过。 在磁场作用下，有导体产生F=BIL。该电磁力形成电磁转矩,使 电机转子旋转。
思考：电磁力的方向怎么判断？大小与哪些因素有关？分析转动过程？
换向极绕组与电枢绕组串联, 换向磁极的作用是消弱电枢磁场。
（3）电刷装置 与换向器配合,完成交直流的互换。数目与主磁极相同。
电刷座
电刷
3.转子 又称为电枢
（1）电枢铁心
既是主磁路的一部分， 又可以放置电枢绕组。 （2）电枢绕组 电枢绕组与换向器联结。 主要作用产生感应电动势和电 磁转矩，实现机电能量的转换。 （3）换向器 换向器由许多彼此绝缘的钢 质换向片组成一个圆柱体，装在 转子转轴的一端，与电刷装置配 合,完成直流与交流的互换。
二、直流电动机的种类和铭牌
1. 直流电机绕组端子标号： 电枢绕组：始端A1－末端A2 ；换向绕组：始端B1－末端B2 ； 补偿绕组：始端C1－末端C2 ；串励绕组：始端D1末端D2 ； 并励绕组：始端E1－末端E2 ；他励绕组：始端F1－末端F2 2.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。
直流电机有哪些主要部件？各起什么作用
直流电机有哪些主要部件？各起什么作用直流电机是由定子、转子以及其它零部件所组成。
一．定子。
直流电机的定子是产生电机磁场的部分，由机座、主磁极、励磁绕组、换向极组成。
1.机座。
直流电机的机座不仅是电机的外壳，而且作为保护与支撑结构之用，同时还是电机磁路的一部分（即磁轭部分）。
2.主磁极。
主磁极的作用是产生磁场，它由主磁极铁芯和励磁绕组构成。
主磁极铁芯包括极身和极靴（又名极掌）两部分，近转子的一面称极靴，极靴一般比极身宽，以使磁极下面的磁通分布均匀。
转子转动时，因槽与齿相对于磁极移动，在极靴表面引起磁密变化而产生的涡流损耗，为了减少这种涡流损耗，磁极铁芯通常用1-2mm厚的薄钢板冲制叠压后，用铆钉铆制成。
也有用0.5mm厚硅钢片叠压制成的。
3.励磁绕组。
是一个集中绕组，一般是用铜线或铝线按模型尺寸先在绕线机上绕成，然后套在比主磁极铁芯稍大的铁框上，铁框再套在主磁极铁芯上，绕组和铁框之间有云母绝缘纸和环氧玻璃纤维层压板作为良好的绝缘，最后经过浸漆处理。
整个主磁极用螺杆固定在机座上，当励磁绕组中通入直流电后，便在电机中产生主磁通。
4.换向极。
大多数直流电机为了改善换向，在主磁极间还装有换向极，又名中间极。
换向极对转子有较大的气隙，因此产生的涡流较小，故其铁芯大多用整块钢加工制成，大型直流电机中，也有用钢片叠成的。
换向极的绕组一般与电枢绕组串联，电流较大，一般用截面较大的圆铜线或扁铜线绕制，换向极的结构与主磁极相似。
二．转子（即电枢）转子是由铁芯、绕组、换向器、转轴和风叶等所组成。
是能量转换的重要部分。
1.电枢铁芯。
电枢铁芯是具有均匀分布的齿和和槽的圆柱体，为了减少磁滞和涡流损耗，电枢铁芯一般由相互绝缘的0.5mm厚的硅钢片叠压制成。
2.电枢绕组。
电枢绕组的主要作用是产生感应电势并输出或输入电流，使电机实现能量转换。
电枢绕组通常是将绝缘铜线在线模上绕成线圈后再嵌入铁芯槽中，绕组各元件的两端分别与相应的换向片相连。
第2章直流电动机
Ia2Ra (0.5 ~ 0.75)(1N )U N IN
Q Ia IN
Ra
(0.5
~
0.75)(1 PN UNIN
)UN IN
机电传动与控制
第二章 直流电动机
2.4.1 他励直流电动机的机械特性
4．机械特性的绘制
1）固有机械特性的绘制
(2) 求 KeN
额定运行条件Ra 下的反电势为：
EN
求出电枢电阻Ra 、KeφN 后，各种人为机械特性的绘制也就容易了。
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
Ra N
机电传动与控制
第二章 直流电动机
2.4.2 串励直流电动机的机械特性 串励直流电动机的电路原理图如图2-19（a）所示，其最大特
直流电源接在电刷之间而使电流通入电枢线圈。当线 圈的有效边从N（S）极下转到S（N）极下时，其中电流的 方向必须同时改变，使电磁力的方向不变，即电磁转矩的 方向不变而使转子以n的转速旋转。
机电传动与控制
ej Bjlv
第二章 直流电动机
2.2 直流电动机的的工作原理
2．直流电动机的感应电动势和电磁转矩
2.3 直流电动机的额定参数
4．额定转速nN 额定转速是指在额定电压、额定电流和输出额定功率的情
况下运行时，直流电动机的旋转速度，单位为r/min（转/分）。 5．额定励磁电流IfN
额定励磁电流指直流电动机在额定状态时的励磁电流值， 单位为A（安培）。 6．额定励磁电压UfN
额定励磁电压指直流电动机在额定情况下工作时，励磁绕 组所加的电压，单位为V（伏） 7. 额定转矩
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。
简述直流电机的基本结构
直流电机的基本结构直流电机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等。
它由多个部件组成，每个部件都有着特定的功能，共同协作完成电能到机械能的转换过程。
下面将详细介绍直流电机的基本结构。
1. 定子定子是直流电机的固定部分，通常由绕组和磁芯组成。
绕组是由导线绕制而成，通过外部电源供给直流电流。
磁芯则是由磁性材料制成，用于集中磁场并提供磁通路径。
2. 转子转子是直流电机的旋转部分，通常由永磁体或者线圈组成。
当定子绕组通以直流电流时，在定子产生的磁场作用下，转子会受到力矩作用而旋转。
3. 端盖和轴承端盖位于直流电机两端，起到固定定子和转子的作用，并保护内部零件免受外界环境影响。
轴承则支撑转子并减少摩擦，使转子能够自由旋转。
4. 刷子和电刷刷子是直流电机中重要的零件，通常由碳材料制成。
它们与转子接触，并通过摩擦产生电刷间的电流传输。
电刷则是连接刷子和外部电源的导线，用于供给定子绕组电流。
5. 风扇风扇位于直流电机的一端，用于散热和冷却。
当直流电机运行时，会产生热量，为了保证其正常工作，需要通过风扇将热量散发出去。
6. 外壳外壳是直流电机的外部保护壳，通常由金属材料制成。
它起到保护内部零件的作用，并提供一个固定的安装位置。
7. 控制器控制器是直流电机系统中的重要组成部分，用于控制电机的运行状态和转速。
它可以根据输入信号调整输出电压和频率，以实现对直流电机的精确控制。
8. 其他附件除了上述基本零件外，直流电机还可能包括其他附件，如温度传感器、霍尔元件等，用于监测电机的工作状态和提供反馈信号。
直流电机的基本结构包括定子、转子、端盖和轴承、刷子和电刷、风扇、外壳、控制器以及其他附件。
这些部件共同协作，将电能转换为机械能，并实现对电机的精确控制。
直流电机在各个领域都有着广泛的应用前景，随着技术的不断发展，其结构和性能也在不断改进和完善。
直流电机结构组成及各个部件的作用
直流电机结构组成及各个部件的作用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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第五节直流电动机
第五节直流电动机一、直流电动机的结构直流电动机主要由定子（固定部分）和电枢（旋转部分）两大部分组成。
图4-28直流电动机的结构图。
下面就一些主要的部件分别予以介绍。
1、定子定子主要部件包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等。
1）主磁极主磁极的作用是产生主磁场。
主磁极结构如图4-29所示。
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。
一般主磁极铁心采用低碳钢板冲成一定形状叠装固定而成。
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。
套在主磁极铁心上的励磁绕组根据其不同的使用情况分为两种：一种是并励绕组；一种是串励绕组；并励绕组的匝数多、导线细，串励绕组的匝数少、导线粗。
整个主磁极再用螺杆固定在机座上。
2）换向极在相邻的主磁极之间装有换向磁极，它也是由铁心和绕组构成。
其作用是改善换向，使电机运行时，在电刷与换向器的接触面上不致产生有害的火花。
3）机座直流电机的机座有两个作用：一是构成主磁路的一部分，机座中作为磁路通路的部分称为磁轭，二是对电动机起到支撑作用，主磁极和换向极固定于磁轭上。
4）电刷装置电刷装置的作用是将转动的电枢(转子)中的电压和电流引出来，或将外加电源的电流输入到转动的电枢中去。
电刷是主要由石墨做成的导电块，放在刷握中，由弹簧机构施以一定的压力使其压在换向器表面上，电机运行时与换向器表面形成滑动接触，电刷上焊的铜丝辫引出或引入电流。
如图4-30所示。
电刷的组数即电刷杆数一般与主磁极的极数相等，各刷杆装在一圆形的可以转动的刷杆座上，刷杆座固定在一端的端盖上。
2、转子（电枢）直流电机的转子，它是电机实现机电能量转换的枢纽，所以常称之为电枢。
电枢部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、轴承、风扇等。
1）电枢铁心电枢铁心既是主磁路的一部分，又要嵌放电枢绕组。
为了减小铁心损耗，电枢铁心一般由涂有绝缘漆的0.5mm厚的硅钢片冲压后叠压而成，硅钢片边缘冲有槽口，叠成圆柱体后外表面形成许多均匀分布的槽，槽内嵌放着电枢绕组。
第03章 直流电机
于一个极距 。
极距 定义为
Qu
2p
y应1 等于或接近
由于 Qu不一定能被极数 2整p除，而 又必y1须为整数，可使
Q y u 整数
式中 为小于1的分数。1 2 p 称为整距绕组，
称为长
距绕组,
称为短距绕组y。1 因短距绕组有利于换向y1，对
于叠绕组还可节约y1端部 用铜，故常被采用。
第二节距 y2
交流电动机。
3.2 直流电机的电枢绕组
一、电枢绕组的基本概念
电枢绕组由许多形状完全相同的元件（亦称为线圈）按一 定规律排列和连接而成。
每个元件有两个出线端， 一个称为首端，另一个 称为末端。 一个元件由两条元件边 和前、后端接线组成。
同一个元件的首端和末端分别接到两个不同的换向片上。同 一个换向片上，连有一个元件的首端和另一个元件的末端。
3、直流电机的可逆运行
直流电机是作为发电机运行还是作为电动机运行，主要 在于外部条件，即输入给电机的功率形式。
若从电刷上输入给电机 电功率时，电机作电动机运 行，经转轴向外输出机械功 率。
当从轴上输入给电机 机械功率时,电机作发电机 运行，通过电刷向外部输 出电能.
同一台电机既能作发电机又能作电动机运 行，称为电机的可逆运行。
说明：组成各支路的元件在电枢上处于对称位置，各支路电动势大小相等， 故从闭合电路内部来看，各支路电动势恰巧互相抵消，不会产生环流。
设槽内每层有u 个元件边，则每个实际槽包含 u个“虚
槽”，每个虚槽的上、下层各有一个元件边。若用 Q代
表槽数，Q
代表虚槽数，则
u
Qu uQ S K
电枢绕组的节距
第一节距 y1
一个元件的两个元件边在电枢表面所跨的距离（即跨距）称 为第一节距。用所跨虚槽数表示。
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。
直流电机的工作原理及特性
特性变软
Rad
If
U
Ia M E
Uf
Ra
Ф
n n0
Rad1< Rad1
0
Rad=0 Rad1 Rad2
T
2. 改变电枢电压U时的人为特性 N ,R a d 0
把nKU e NNKeK RtaN2T 与 nKU eNKeK RtaN2T
➢空载速度随着U的减小而减小；
硬度的概念，其定义为： dTΔT10% 0
dn Δn
n n0 nN △n
△T
即转矩变化与所引起的 转速变化的比值，称为机械 特性的硬度。
根据值的不同，可将
电动机机械特性分为三类。
0
TN T
（1）绝对硬特性
（2）硬特性>10
（3）软特性<10
dTΔT10% 0
dn Δn
二、固有机械特性
直流他励电动机的固有机械特性指的是在额定条件
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。
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。
直流发电机和直流电动机的电磁转矩的作用是不同的
发电机的电磁转矩是阻转矩，它与电枢转动的方向或 原动机的驱动转矩的方向相反。因此，在等速转动时， 原动机的转矩T1必须与发电机的电磁转矩T及空载损耗 转矩T0相平衡。
电动机的电磁转矩是驱动转矩，它使电枢转动。因此， 电动机的电磁转矩TM必须与机械负载转矩TL及空载损 耗转矩T0相平衡。
直流电机的构造图解
直流电机的构造图解直流电机的构造可分为接连和翻滚两有些，接连有些称为定子，旋转有些称为转子（也称电枢）。
图1与图2别离为直流电机的纵剖面暗示图和横剖面暗示图。
直流电机纵剖面暗示图直流电机横剖面暗示图直流电机定子有些包含机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷设备等；转子有些包含电枢铁芯、电枢绕组、换向器、电扇和转轴等。
直流电机的部件功用1、主磁极主磁极用来发作气隙磁场，并使电枢外表的气隙磁通密度按必定波形沿空间散布。
主磁极包含主磁极铁芯和励磁绕组。
主磁极铁芯由１mm～1.5mm厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。
励磁绕组用圆形或矩形纯铜绝缘电磁线制成。
各磁极的励磁绕组串联联接成一路，以确保各主极励磁绕组的电流持平。
大的直流电机在极靴上开槽,槽内嵌放赔偿绕组，与电枢绕组串联，用以抵低沉靴方案内的电枢反响磁动势，然后削减气隙磁场的畸变，改进换向，跋涉电机作业牢靠性。
2、换向极也称附加极，用于改进直流电机的换向功用。
换向极由换向极铁芯和换向极绕组构成。
其铁心通常也用１mm～1.5mm厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。
换向极绕组有必要和电枢绕组相串联，因为要经过的电枢电流较大，通常选用较粗的矩形截面导体绕制而成。
换向极设备在两相邻主极之间，其数目通常与主极数持平。
小功率直流电机可不装换向极。
3、机座直流电机的机座用来固定主极、换向极、端盖等，并仰仗底脚将电机固定在根底上。
一同，直流电机的机座是磁极间的磁通途径(称为磁轭)，所以用导磁性好、机械强度较高的铸钢或厚钢板制成，不能选用铸铁。
4、电枢铁芯电枢铁心用来经过磁通并嵌放电枢绕组，是主磁路的一有些。
因为转子在定子主磁极发作的安稳磁场内旋转，因而电枢铁芯内的磁通是交变的，为削减涡流和磁滞损耗，通常用双面涂绝缘漆的0.5mm硅钢片叠压而成。
冲片上有均匀散布的嵌放电枢绕组的槽和轴向通风孔。
5、电枢绕组电枢绕组是发作感应电动势和电磁转矩，完毕机电能量改换的要害部件。
容量较小的直流电机的电枢绕组用圆形电磁线绕制而成，而大大都直流电机的电枢绕组均用矩形绝缘导线绕制成定形线圈，然后嵌入电枢铁心的槽中，线圈与铁心之间以及上、底层线圈之间都有必要妥善绝缘。
直流电动机的组成及作用
直流电动机的组成及作用一、前言直流电动机是一种最常见的电动机类型，它的应用范围非常广泛，涵盖了从家用电器到工业生产设备等多个领域。
本文将详细介绍直流电动机的组成及其作用。
二、直流电动机的组成1.转子转子是直流电动机的核心部件，它由铁芯和导体组成。
铁芯通常采用硅钢片制成，导体则通常采用铜线或铝线制成。
在运行过程中，转子会受到磁场的作用而旋转。
2.定子定子是直流电动机的另一个重要部件，它由铁芯和绕组组成。
定子的绕组通常由若干个线圈组成，并且每个线圈都与一个导体连接。
当通入电流时，定子会产生磁场。
3.碳刷碳刷是直流电动机中重要的传递电能和控制转速的部件之一。
它们通常由碳材料制成，并且被安装在旋转轴上。
在运行过程中，碳刷与旋转轴接触并传递电能到转子。
4.端盖端盖是直流电动机的一个重要组成部分，它通常由铝合金制成，并且被安装在电机的两端。
它的作用是保护电机内部组件，并且为电机提供稳定的支撑。
5.轴承轴承是直流电动机中非常重要的部件之一，它们负责支撑转子和旋转轴。
轴承通常由钢制成，具有高强度和耐磨性。
三、直流电动机的作用1.转换能量直流电动机可以将电能转换为机械能，这使得它们在很多领域都有广泛应用。
比如，在工业生产中，直流电动机可以驱动各种设备，如输送带、风扇、水泵等。
2.控制速度通过调整直流电动机的输入电压或者改变碳刷位置等方式可以控制其旋转速度。
这使得直流电动机在需要精确控制旋转速度的场合非常有用，如在飞行器中使用。
3.反向运行通过改变输入极性或者交换绕组连接方式等方式可以使直流电动机反向运行。
这使得直流电动机在需要反向运行的场合非常有用，如在汽车风挡刮水器中使用。
4.节能环保相比于其他类型的电动机，直流电动机具有更高的效率和更低的能耗。
这使得它们在需要节能环保的场合非常有用，如在太阳能发电系统中使用。
四、总结直流电动机是一种非常重要的电动机类型，它们具有广泛的应用范围和多种功能。
本文介绍了直流电动机的组成及作用，希望可以对读者有所帮助。
简要说明直流电动机的主要部件及作用
简要说明直流电动机的主要部件及作用直流电动机是一种常见的电动机类型，其结构较为简单，主要包括定子、转子、换向器、集电器以及电枢等组成部分。
下面将对直流电动机的主要部件及其作用进行简要说明。
1.定子（Stator）：定子是直流电动机的不动部分，通常由一组绕组组成。
该绕组通过电流激励产生磁场，并通过与转子磁场相互作用来产生转矩。
定子的主要作用是提供磁场，使转子产生力矩，从而实现机械能转换为电能。
2.转子（Rotor）：转子是直流电动机的旋转部分，通常由一组绕组以及电枢铁芯组成。
电枢绕组通常由导线绕制而成，并与集电器相连接。
转子通过旋转产生磁场，并与定子磁场相互作用来产生力矩。
转子的主要作用是将机械能转换为电能。
3.换向器（Commutator）：换向器是直流电动机的核心部件，位于转子的轴上。
换向器主要由一组分段的导电材料（通常是铜条）和绝缘材料组成。
换向器在电枢绕组与外电源之间起到交换电流方向的作用，使电机能正常工作。
4.集电器（Brush）：集电器是与换向器配合使用的零件，通常由碳刷制成。
集电器的作用是通过与换向器接触，将电枢绕组中的电流引出，并向外电路提供电能。
5.电枢（Armature）：电枢是直流电动机的主要元件之一，是绕制在转子上的绕组。
电枢绕组通常由多个线圈组成，这些线圈与换向器相连。
通过电流在电枢绕组中的流动，地动转子磁场，从而实现机械能转换为电能。
除了上述主要部件外，还有一些辅助部件对直流电动机的运行起到至关重要的作用，如定子铁芯、转子铁芯、轴承、滑环等。
这些部件不仅能够增强电机的结构刚度，还能够增加磁路的连续性，提高电机的性能。
直流电机篇PPT课件
电机振动或噪声过大
常见问题 诊断方法 修复措施
电机振动或噪声过大可能是由于机械松动、转子不平衡 、轴承损坏等原因所致。
诊断电机振动或噪声过大的方法包括观察法、听觉法、 触摸法等，通过这些方法可以初步判断故障原因。
针对不同的故障原因，采取相应的修复措施，如紧固松 动部位、重新平衡转子或更换轴承等，以消除振动或噪 声。
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直流电机常见故障与维护
电刷与换向器磨损
正常磨损 磨损原因 维护建议
电刷和换向器在电机运行过程中会发生正常磨损，这是 由于电流通过电刷与换向器接触产生摩擦所致。
电刷与换向器的磨损主要与电流大小、电刷压力、换向 器表面粗糙度以及电机运行环境有关。
为减缓电刷与换向器的磨损，应定期检查电刷和换向器 的磨损情况，保持适当的电刷压力和换向器表面粗糙度 ，并确保电机运行环境良好。
铁芯通常由硅钢片叠 压而成，以减小磁阻 和减少能量损失。
转子
转子是直流电机的旋转部分， 通常由铁芯和绕组组成。
铁芯同样由硅钢片叠压而成， 以减小磁阻和减少能量损失。
绕组则通常由绝缘导线绕制而 成，以产生磁场。
换向器
换向器是直流电机的重要部件之一，主要作用是将电刷上的直流电流转换为绕组上 的交流电流，以实现电流方向的改变。
电机过热或冒烟
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严重故障
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电机过热可能是由于负载过大、通风不良、轴承损坏等原 因所致，冒烟则可能是由于电机内部短路或严重过载引起 。
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预防措施
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为预防电机过热或冒烟，应定期检查电机运行状况，确保 通风良好，避免超载运行，并定期更换轴承等易损件。
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处理方法
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一旦发现电机过热或冒烟，应立即停机检查，找出故障原 因并排除，同时对电机进行全面检修和保养。
直流电动机机械特性
直流电动机机械特性直流电动机是一种广泛应用于工业领域的电动机，其机械特性对于在实际工程中使用起着至关重要的作用。
本文将介绍直流电动机的机械特性，包括其基本结构、工作原理、性能参数以及特性曲线等内容。
基本结构直流电动机主要由定子、转子、换向器、电刷、轴承等部件组成。
定子是固定的部件，包括定子铁心、定子绕组等；转子是旋转的部件，包括转子铁心、励磁绕组等；换向器用于改变电流方向，使电机正常运转；电刷与换向器配合使用，传递电流到转子绕组上；轴承则支撑转子的转动。
直流电动机的工作原理是利用电磁感应的原理，当电流通过转子绕组时，会在空间产生磁场，与定子的磁场相互作用产生转矩，推动转子旋转，从而实现电动机的工作。
性能参数直流电动机的性能参数主要包括额定电压、额定功率、额定转速、额定电流、效率等。
其中，额定功率是指电动机在额定电压、额定电流条件下所能输出的功率；额定转速是指电动机在额定电压下转动的转数；效率则是指电动机输出功率与输入功率之比。
特性曲线直流电动机的特性曲线包括转矩-转速曲线和效率-输出功率曲线。
转矩-转速曲线表示在不同负载下电动机的转子转速和输出转矩的关系，通常转矩与转速呈线性关系；效率-输出功率曲线则表示在不同输出功率下电动机的效率变化情况，一般在额定功率附近效率最高。
直流电动机广泛应用于各种机电设备中，包括传送机械、起动机、升降机、风机等，其机械特性对于实现各种功能起着关键作用。
结论直流电动机的机械特性是其性能的重要指标，了解并掌握电机的特性对于工程设计、运行维护等都有着重要的意义。
通过本文的介绍，相信读者对直流电动机的机械特性有了更深入的了解。
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。
无刷直流电机的组成及工作原理
无刷直流电机的组成及工作原理无刷直流电机，也称作无刷直流电机或电子换向无刷电机，是一种通过电子换向控制电机转子磁场和电枢绕组之间的相互作用来实现电机运行的电机。
与传统的直流电机相比，无刷直流电机具有结构简单、寿命长、噪音低、效率高等优势，在工业自动化、机械设备、汽车等领域有着广泛的应用。
1.转子：转子是无刷直流电机的旋转部分，它由永磁体和转子轴构成。
转子轴连接旋转部件，传递转矩。
2.定子：定子是无刷直流电机的固定部分，它由电枢绕组和磁场极轴构成。
定子电枢绕组通过电流传递电能，产生磁场。
3.电子换向控制系统：电子换向控制系统包括电子换向器、位置传感器及控制电路。
位置传感器用于检测转子位置，将信号传递给电子换向器。
电子换向器根据转子位置信号控制电流方向和大小，实现转子磁场与电枢绕组之间的相互作用。
4.电源系统：无刷直流电机需要直流电源来提供电流供电。
电源系统可以由直流电池、整流器和相关电路组成。
具体而言1.位置检测：电机的位置传感器（通常采用霍尔传感器）检测转子的位置，并将该信息传递给电子换向器。
2.相序切换：电子换向器根据转子位置信号，通过对电流的控制，按照预定的相序切换规律，控制定子绕组中的电流方向和大小。
3.磁场生成：定子绕组中的电流通过电子换向器控制的方式，产生磁场。
磁场的方向和大小由电流方向和大小决定。
4.磁场作用：转子上的永磁体产生的磁场与定子绕组中的磁场相互作用，使转子受到力矩作用，开始旋转。
5.旋转控制：电子换向器不断改变定子绕组中电流的方向和大小，使得磁场方向和大小也改变，进而改变转子受到的力矩方向和大小。
通过控制电流，可以实现电机的转速和负载的控制。
总之，无刷直流电机通过电子换向控制系统控制磁场和电枢绕组之间的相互作用，实现电机的运转。
通过不断改变电流方向和大小，可以控制电机的速度和输出扭矩。
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辅极
辅极线圈
补偿线圈
转子绕组
主极线圈
定子绕组分布图
主极铁芯 主极绕组
换向极铁芯
换向绕组
补偿线圈
补偿线圈
直流电机接线原理图
补偿线圈
换向绕组
U
电枢
主极绕组
U=
从直流电机的接线图我们可以看出：
补偿绕组、换向绕组和电枢绕组三者之间是串联关系。 对于他励直流电机而言（如上图），励磁绕组由单独的直流电源 供电，与电枢绕组没有电气上的联系。
空气补偿
空气泄漏
过滤网
空气
空气泄漏
电机铭牌及含义
电机型号 执行标准 绝缘等级 工作制 每排电刷 数量 额定功率、 电压、电 流、转速 额定励磁 电压、励 磁电流 冷却介质 参数 加热器参 数 电刷维护 制造时间 电机编号 安装方式
润滑参数
轴承型号
Thank you for your attention
转子铁芯 部分结构功能
换向器由很多换向片组成，这些换向片和电枢绕组相连，片与片之 间有云母做为绝缘 当换向器工作在正常工况下，换向器表面就会形成一层色泽均匀的 氧化膜，氧化膜对电机的正常运行至关重要。
车削极限标志
氧化膜
刷辫
电刷装置的整体元件布局及说明
所有的刷握安装到刷杆上，而刷杆固定在刷杆架 上，刷杆架固定在定子上，刷杆架是绝缘的。 电刷在弹簧的作用下压到换向器表面上，整个刷 架是可以转动的，目的是为了方便更换碳刷。
直流电机冷却装置 直流电机接线原理图 直流电机的铭牌及含义
直流电机整体结构
定子（励磁绕 组）
电刷装置
•
转子（电枢）
直流电机定子上的励磁绕 组在励磁电流的作用下产 生磁通。 • 转子（电枢）绕组通直流 电后在定子磁通的作用下 产生电磁转矩
直流电机电枢（转子）结构
转子铁芯是由导磁性能良好的硅钢片叠压而成。其主要目的是为电 机提供良好的磁路，同时还能减少电机的磁滞损耗和涡流损耗。 转子绕组和换向器的主要作用是为电流提供一个良好的通路。
非常感谢大家的合作
压簧
刷握
刷杆 刷杆架 电刷 刷握
电刷及刷握部件详细图解
弹簧压指 刷辫
端子
销钉
电刷
弹簧
换向器
电刷作用及使用原则
电刷主要作用就是通过和换向器接触把直流电流导入到 电枢绕组当中去 必须注意碳刷不能磨损到极限位置，否则电刷中的刷辫 会损伤换向器。 由于碳刷容易破碎而且比较昂贵，所以工作时必须小心 谨慎。
目录(CONTENT)
直流电机整体结构 直流电机转子（电枢）结构功能
转子结构名称及功能简介 换向器部件的结构及工作特点 电刷装置的整体元件布局及说明 电刷及刷握部件详细图解 电刷作用及使用原则 各部分名称及功能说明 定子绕组分布图
直流电机电刷系统结构功能
直流电机定子线圈
磨损极限位置
刷辫（嵌入到 电刷中的部分
磨损极限位置
直流电机定子绕组各部分名称及功能说明
主极绕组缠绕在主极铁芯上，由于电流小 所以线径较细，主极的作用就是产生磁通 。 辅极又称换向极，辅极绕组缠绕在换向极 铁芯上，换向极位于主极之间，由于和电 枢绕组串联，所以其线径很粗用以通过大 电流，其功能就是改善电机的换向。 补偿绕组嵌线于主磁极表面，其和电枢绕 组串联，线径较粗，其作用是抵消电枢反 应，改善换向和抑制环火。
直流电机的冷却系统
冷却风在强冷风机的驱动下，沿着图示的闭合回路流动，电机产生的热量被 空气/水热交换器的冷却水带走。
water
water
AIR
详细的空气循环方向
正常情况下冷却风在密闭的回路中流动 ，但有时由于电机密闭不好造成冷却风的泄漏，在 电机如图所示的地方有一个带有滤网的空气补偿口，外面的空气能够通过该补偿口进入到电 机。 注意：要保证电机的密封，尽量减少外部空气的进入，尤其在外部空气脏的情况，否则电机 的绝缘会受到影响。