01第1章直流电机-课件
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01第1章直流电机
精品jin
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.1直流电机的主要结构
主磁极
换向磁极 定子 电刷装置
机座
端盖
电枢铁心
转子
电枢绕组 换向器
转轴
轴承
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理 直流发电机是将机械能转变成
指直流电机的励磁线圈 与电枢线圈的连接方式
此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
电机运行时，所有物理量与额定值相同——电机运行于额定状 态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行；运行电流大于额 定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载 运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态 附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理
当原动机驱动电机转子逆时针
旋转180 0 后 ，如右图。
导体ab在S极下，a点低电位， b点高电位；导体cd在N极下，c 点低电位，d点高电位；电刷A极 性仍为正，电刷B极性仍为负。
可见，和电刷A接触的导体总 是位于N极下，和电刷B接触的导 体总是位于S极下，
同直流发电机相同，实际的 直流电动机的电枢并非单一线圈， 磁极也并非一对。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.3 直流电机的铭牌数据
指轴上输出 的机械功率
电动机
额定功率PN
额定条件下电机
发电机
指电刷间输出的 额定电功率
所能提供的功率
额定电压UN
额定电流IN
Leabharlann Baidu在额定工况下，电机
单叠绕组的展 开图是把放在铁心 槽里、构成绕组的 所有元件取出来画 在一张图里，展示 元件相互间的电气 连接关系及主磁极、 换向片、电刷间的 相对位置关系。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.2 单叠绕组
根据单叠绕组的展开图可以得到绕组的并联支路电路图(下图)。 单叠绕组的的特点： 1） 同一主磁极下的元件 串联成一条支路，主磁极 数与支路数相同。
在额定电压下，运行于
出线端的平均电压 额定转速nN 额定功率时对应的电流
发电机：是指输出额定电压；
在额定电压、额定电流下，运
电动机：是指输入额定电压。 行于额定功率时对应的转速
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.3 直流电机的铭牌数据
额定励磁电流 I fN
励磁方式
对应于额定电压、额定电流、额 定转速及额定功率时的励磁电流
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电动机的工作原理
二、直流电动机工作原理
当电枢旋转到右图所示位置时 原N极性下导体ab转到S极下，受力 方向从左向右，原S 极下导体cd转 到N极下，受力方向从右向左。该 电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。 线圈在该电磁力形成的电磁转矩作 用下继续逆时针方向旋转。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理
可见，和电刷A接触的导体总是位于N极下，和电刷B接触 的导体总是位于S极下，因此电刷A的极性总是正的，电刷B的 极性总是负的，在电刷A、B两端可获得直流电动势。
实际直流发电机的电枢是根据实际需要有多个线圈。线圈 分布在电枢铁心表面的不同位置，按照一定的规律连接起来， 构成电机的电枢绕组。磁极也是根据需要N、S极交替旋转多对。
2）电刷数等于主磁极数， 电刷位置应使感应电动势 最大，电刷间电动势等于 并联支路电动势。 3）电枢电流等于各支路 电流之和。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.3 单波绕组
单波绕组的特点是合成节距与换向节距相等，展开图如下图 所示。
两个串联元件 放在同极磁极下， 空间位置相距约两 个极距；沿圆周向 一个方向绕一周后， 其末尾所边的换向 片落在与起始的换 向片相邻的位置。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.1 直流枢绕组基本知识
元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多匝两种。
元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中 一根称为首端，另一根称为末端。
极距：相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离，用 表示。
D 2p
叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前 一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电动机的工作原理
二、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。
电电acbd受受刷 枢在力力把A线接磁方方圈电正场向向中刷极作从从将A、，用右左电B电下向向流接刷，左右流到BN，。过直接极该S。流负性极电如电极下下磁右源。导导力图上此体体形。，时 成逆时针方向的电磁转矩。当电磁 转矩大于阻转矩时，电机转子逆时 针方向旋转。
波绕组：指把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串 联起来，象波浪式的前进。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.1 直流枢绕组基本知识
第一节距 y1 ：一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的距离。
第二节距 y 2 ：连至同一换向片上的两个元件中第一个元件的下
层边与第二个元件的上层边间的距离。
电能右的图旋为转直机流械发。电机的物理模型， N、S为定子磁极，abcd是固定在可 旋转导当磁原圆动柱机体驱上动的电线机圈转，子线逆圈时连针同 导旋磁转圆时柱同体，称线为圈电ab机cd的将转感子应或电电动枢势。。 线如圈右的图首，末导端体aa、b在d连N极接下到，两a个点相高互电绝 缘位并，可b点随低线电圈位一；同导旋体转c的d在换S向极片下上，。 转c点子高线电圈位与，外d电点路低的电连位接；是电通刷过A极放置 在性换为向正片，上电固刷定B极不性动为的负电。刷进行的。
合成节距 y：连接同一换向片上的两个元件对应边之间的距离。
单叠绕组 单波绕组
yy1y2 yy1y2
换向节距 ：同一元件首末端连接的换向片之间的距离。
yk
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.2 单叠绕组
单叠绕组的特点是相邻元件(线圈)相互叠压,合成节距与换向节
距均为1，即：yyk 1。
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第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.1直流电机的主要结构
主磁极
换向磁极 定子 电刷装置
机座
端盖
电枢铁心
转子
电枢绕组 换向器
转轴
轴承
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理 直流发电机是将机械能转变成
指直流电机的励磁线圈 与电枢线圈的连接方式
此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
电机运行时，所有物理量与额定值相同——电机运行于额定状 态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行；运行电流大于额 定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载 运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态 附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理
当原动机驱动电机转子逆时针
旋转180 0 后 ，如右图。
导体ab在S极下，a点低电位， b点高电位；导体cd在N极下，c 点低电位，d点高电位；电刷A极 性仍为正，电刷B极性仍为负。
可见，和电刷A接触的导体总 是位于N极下，和电刷B接触的导 体总是位于S极下，
同直流发电机相同，实际的 直流电动机的电枢并非单一线圈， 磁极也并非一对。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.3 直流电机的铭牌数据
指轴上输出 的机械功率
电动机
额定功率PN
额定条件下电机
发电机
指电刷间输出的 额定电功率
所能提供的功率
额定电压UN
额定电流IN
Leabharlann Baidu在额定工况下，电机
单叠绕组的展 开图是把放在铁心 槽里、构成绕组的 所有元件取出来画 在一张图里，展示 元件相互间的电气 连接关系及主磁极、 换向片、电刷间的 相对位置关系。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.2 单叠绕组
根据单叠绕组的展开图可以得到绕组的并联支路电路图(下图)。 单叠绕组的的特点： 1） 同一主磁极下的元件 串联成一条支路，主磁极 数与支路数相同。
在额定电压下，运行于
出线端的平均电压 额定转速nN 额定功率时对应的电流
发电机：是指输出额定电压；
在额定电压、额定电流下，运
电动机：是指输入额定电压。 行于额定功率时对应的转速
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.3 直流电机的铭牌数据
额定励磁电流 I fN
励磁方式
对应于额定电压、额定电流、额 定转速及额定功率时的励磁电流
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电动机的工作原理
二、直流电动机工作原理
当电枢旋转到右图所示位置时 原N极性下导体ab转到S极下，受力 方向从左向右，原S 极下导体cd转 到N极下，受力方向从右向左。该 电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。 线圈在该电磁力形成的电磁转矩作 用下继续逆时针方向旋转。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理
可见，和电刷A接触的导体总是位于N极下，和电刷B接触 的导体总是位于S极下，因此电刷A的极性总是正的，电刷B的 极性总是负的，在电刷A、B两端可获得直流电动势。
实际直流发电机的电枢是根据实际需要有多个线圈。线圈 分布在电枢铁心表面的不同位置，按照一定的规律连接起来， 构成电机的电枢绕组。磁极也是根据需要N、S极交替旋转多对。
2）电刷数等于主磁极数， 电刷位置应使感应电动势 最大，电刷间电动势等于 并联支路电动势。 3）电枢电流等于各支路 电流之和。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.3 单波绕组
单波绕组的特点是合成节距与换向节距相等，展开图如下图 所示。
两个串联元件 放在同极磁极下， 空间位置相距约两 个极距；沿圆周向 一个方向绕一周后， 其末尾所边的换向 片落在与起始的换 向片相邻的位置。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.1 直流枢绕组基本知识
元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多匝两种。
元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中 一根称为首端，另一根称为末端。
极距：相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离，用 表示。
D 2p
叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前 一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电动机的工作原理
二、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。
电电acbd受受刷 枢在力力把A线接磁方方圈电正场向向中刷极作从从将A、，用右左电B电下向向流接刷，左右流到BN，。过直接极该S。流负性极电如电极下下磁右源。导导力图上此体体形。，时 成逆时针方向的电磁转矩。当电磁 转矩大于阻转矩时，电机转子逆时 针方向旋转。
波绕组：指把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串 联起来，象波浪式的前进。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.1 直流枢绕组基本知识
第一节距 y1 ：一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的距离。
第二节距 y 2 ：连至同一换向片上的两个元件中第一个元件的下
层边与第二个元件的上层边间的距离。
电能右的图旋为转直机流械发。电机的物理模型， N、S为定子磁极，abcd是固定在可 旋转导当磁原圆动柱机体驱上动的电线机圈转，子线逆圈时连针同 导旋磁转圆时柱同体，称线为圈电ab机cd的将转感子应或电电动枢势。。 线如圈右的图首，末导端体aa、b在d连N极接下到，两a个点相高互电绝 缘位并，可b点随低线电圈位一；同导旋体转c的d在换S向极片下上，。 转c点子高线电圈位与，外d电点路低的电连位接；是电通刷过A极放置 在性换为向正片，上电固刷定B极不性动为的负电。刷进行的。
合成节距 y：连接同一换向片上的两个元件对应边之间的距离。
单叠绕组 单波绕组
yy1y2 yy1y2
换向节距 ：同一元件首末端连接的换向片之间的距离。
yk
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.2 单叠绕组
单叠绕组的特点是相邻元件(线圈)相互叠压,合成节距与换向节
距均为1，即：yyk 1。