《直流電機的結(jié)構(gòu)與工作原理ppt課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《直流電機的結(jié)構(gòu)與工作原理ppt課件.ppt（52頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、直直 流流 電電 機機 篇篇1第二十章第二十章 直流電機的基本直流電機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)工作原理與結(jié)構(gòu)2第一節(jié)第一節(jié) 直流電機的基本工作原理直流電機的基本工作原理第二節(jié)第二節(jié) 直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) 直流電機的型號與額定值直流電機的型號與額定值*第四節(jié)第四節(jié) 直流電機的電樞繞組直流電機的電樞繞組 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容3u作發(fā)電機可獲得直流電源，作電動機，具有良作發(fā)電機可獲得直流電源，作電動機，具有良作發(fā)電機可獲得直流電源，作電動機，具有良作發(fā)電機可獲得直流電源，作電動機，具有良好的調(diào)速性能，在許多調(diào)速性能要求較高的場合，好的調(diào)速性能，在許多調(diào)速性能要求較高的場合

2、，好的調(diào)速性能，在許多調(diào)速性能要求較高的場合，好的調(diào)速性能，在許多調(diào)速性能要求較高的場合，得到廣泛使用。得到廣泛使用。得到廣泛使用。得到廣泛使用。u直流電機是電機的主要類型之一。一臺直流電直流電機是電機的主要類型之一。一臺直流電直流電機是電機的主要類型之一。一臺直流電直流電機是電機的主要類型之一。一臺直流電機即可作發(fā)電機使用，也可作電動機使用。機即可作發(fā)電機使用，也可作電動機使用。機即可作發(fā)電機使用，也可作電動機使用。機即可作發(fā)電機使用，也可作電動機使用。概述概述4 直流電機的用途直流電機的用途作電源用作電源用作電源用作電源用:直流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為直流電能。直流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為直流電能

3、。直流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為直流電能。直流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為直流電能。5 直流電機的用途直流電機的用途作動力用作動力用作動力用作動力用:直流電動機將直流電能轉(zhuǎn)化為機械能。直流電動機將直流電能轉(zhuǎn)化為機械能。直流電動機將直流電能轉(zhuǎn)化為機械能。直流電動機將直流電能轉(zhuǎn)化為機械能。6 直流電機的用途直流電機的用途測速測速測速測速伺服伺服伺服伺服信號傳遞信號傳遞信號傳遞信號傳遞:直流測速發(fā)電機將機械信號轉(zhuǎn)換為電信直流測速發(fā)電機將機械信號轉(zhuǎn)換為電信直流測速發(fā)電機將機械信號轉(zhuǎn)換為電信直流測速發(fā)電機將機械信號轉(zhuǎn)換為電信號。號。號。號。信號傳遞信號傳遞信號傳遞信號傳遞-直流伺服電動機將控制電信號轉(zhuǎn)換為直流伺服電動

4、機將控制電信號轉(zhuǎn)換為直流伺服電動機將控制電信號轉(zhuǎn)換為直流伺服電動機將控制電信號轉(zhuǎn)換為機械信號。機械信號。機械信號。機械信號。7 直流電機的用途直流電機的用途做勵磁機用做勵磁機用做勵磁機用做勵磁機用 一般小于一般小于一般小于一般小于1010萬萬萬萬kWkW即即即即100MW100MW的單機同步發(fā)電的單機同步發(fā)電的單機同步發(fā)電的單機同步發(fā)電機要用直流發(fā)電機作為其勵磁機。機要用直流發(fā)電機作為其勵磁機。機要用直流發(fā)電機作為其勵磁機。機要用直流發(fā)電機作為其勵磁機。8直流發(fā)電機的電勢波形較好，對電磁干擾的影響小。直流發(fā)電機的電勢波形較好，對電磁干擾的影響小。直流發(fā)電機的電勢波形較好，對電磁干擾的影響小。直

5、流發(fā)電機的電勢波形較好，對電磁干擾的影響小。直流電動機的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動機的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動機的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動機的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動機過載能力較強，起動和制動轉(zhuǎn)矩較大。直流電動機過載能力較強，起動和制動轉(zhuǎn)矩較大。直流電動機過載能力較強，起動和制動轉(zhuǎn)矩較大。直流電動機過載能力較強，起動和制動轉(zhuǎn)矩較大。由于存在換向器，其制造復(fù)雜，價格較高。由于存在換向器，其制造復(fù)雜，價格較高。由于存在換向器，其制造復(fù)雜，價格較高。由于存在換向器，其制造復(fù)雜，價格較高。直流電機的特點直流電機的特點9直流電機的物理模型直流電機的物理模型1

6、0l 一般直流電機磁極固定，電樞旋轉(zhuǎn)。固定部分（定一般直流電機磁極固定，電樞旋轉(zhuǎn)。固定部分（定一般直流電機磁極固定，電樞旋轉(zhuǎn)。固定部分（定一般直流電機磁極固定，電樞旋轉(zhuǎn)。固定部分（定子）上，裝設(shè)靜止的主磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝子）上，裝設(shè)靜止的主磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝子）上，裝設(shè)靜止的主磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝子）上，裝設(shè)靜止的主磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝設(shè)電樞鐵心。設(shè)電樞鐵心。設(shè)電樞鐵心。設(shè)電樞鐵心。l定子與轉(zhuǎn)子之間有氣隙。電樞鐵心上放置電樞繞組，定子與轉(zhuǎn)子之間有氣隙。電樞鐵心上放置電樞繞組，定子與轉(zhuǎn)子之間有氣隙。電樞鐵心上放置電樞繞組，定子與轉(zhuǎn)子之間有氣隙。電樞鐵心上放置電樞繞組，線圈的首

7、端和末端分別連到線圈的首端和末端分別連到線圈的首端和末端分別連到線圈的首端和末端分別連到換向片換向片換向片換向片。直流電機的物理模型直流電機的物理模型11換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換換換換向器向器向器向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。換向片上放置固定不動的電刷。電樞旋互相絕緣。換向片上放置固定不動的電刷。電樞旋互相絕

8、緣。換向片上放置固定不動的電刷。電樞旋互相絕緣。換向片上放置固定不動的電刷。電樞旋轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。電機內(nèi)部的固定部分要有磁場。電機內(nèi)部的固定部分要有磁場。電機內(nèi)部的固定部分要有磁場。電機內(nèi)部的固定部分要有磁場。直流電機的物理模型直流電機的物理模型12直流電機的基本原理直流電機的基本原理u直流發(fā)電機工作原理直流發(fā)電機工作原理直流發(fā)電機工作原理直流發(fā)電機工作原理 N N、S S為定子磁極，為定子磁極，為定子磁極，為定子磁極，abcdabcd

9、是固定在可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁圓柱體是固定在可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁圓柱體是固定在可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁圓柱體是固定在可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)磁圓柱體上的線圈，線圈連同導(dǎo)磁圓上的線圈，線圈連同導(dǎo)磁圓上的線圈，線圈連同導(dǎo)磁圓上的線圈，線圈連同導(dǎo)磁圓柱體稱為電機的柱體稱為電機的柱體稱為電機的柱體稱為電機的轉(zhuǎn)子或電樞轉(zhuǎn)子或電樞轉(zhuǎn)子或電樞轉(zhuǎn)子或電樞。線圈的首末端線圈的首末端線圈的首末端線圈的首末端a a、d d連接到兩連接到兩連接到兩連接到兩個相互絕緣并可隨線圈一同個相互絕緣并可隨線圈一同個相互絕緣并可隨線圈一同個相互絕緣并可隨線圈一同旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)的換向片換向片換向片換向片上。轉(zhuǎn)子線圈上。轉(zhuǎn)子線圈上。轉(zhuǎn)子線圈上。轉(zhuǎn)子線圈與外電路的連接是通過放置

10、與外電路的連接是通過放置與外電路的連接是通過放置與外電路的連接是通過放置在換向片上固定不動的在換向片上固定不動的在換向片上固定不動的在換向片上固定不動的電刷電刷電刷電刷進行的。進行的。進行的。進行的。直流發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)變成電能的旋轉(zhuǎn)機械。直流發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)變成電能的旋轉(zhuǎn)機械。直流發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)變成電能的旋轉(zhuǎn)機械。直流發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)變成電能的旋轉(zhuǎn)機械。直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的物理模型13u導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體abab在在在在N N極下，極下，極下，極下，a a點高點高點高點高電位，電位，電位，電位，b b點低電位。點低電位。點低電位。點低電位。直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的

11、工作原理直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的物理模型u導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體cdcd在在在在S S極下，極下，極下，極下，c c點高電點高電點高電點高電位，位，位，位，d d點低電位。點低電位。點低電位。點低電位。u電刷電刷電刷電刷A A極性為正，電刷極性為正，電刷極性為正，電刷極性為正，電刷B B極性為負(fù)。負(fù)載上電流方向極性為負(fù)。負(fù)載上電流方向極性為負(fù)。負(fù)載上電流方向極性為負(fù)。負(fù)載上電流方向是由是由是由是由A A流向流向流向流向B B。u注：電源內(nèi)部電勢由低電位指向高電位注：電源內(nèi)部電勢由低電位指向高電位注：電源內(nèi)部電勢由低電位指向高電位注：電源內(nèi)部電勢由低電位

12、指向高電位14u導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體abab在在在在S S極下，極下，極下，極下，a a點低電點低電點低電點低電位，位，位，位，b b點高電位。點高電位。點高電位。點高電位。原動機驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)原動機驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)原動機驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)原動機驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)180180度：度：度：度：u導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體cdcd在在在在N N極下，極下，極下，極下，c c點低點低點低點低電位，電位，電位，電位，d d點高電位。點高電位。點高電位。點高電位。u電刷電刷電刷電刷A A極性仍為正，電刷極性仍為正，電刷極性仍為正，電刷極性仍為正，電刷B B極性仍為負(fù)。極性仍為負(fù)。極性仍為負(fù)。極性

13、仍為負(fù)。直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的物理模型直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理15結(jié)論：結(jié)論：結(jié)論：結(jié)論：和電刷和電刷和電刷和電刷A A接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于N N極下，和電刷極下，和電刷極下，和電刷極下，和電刷B B接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于接觸的導(dǎo)體總是位于S S極下，因此電刷極下，因此電刷極下，因此電刷極下，因此電刷A A的極性總是正的極性總是正的極性總是正的極性總是正的，電刷的，電刷的，電刷的，電刷B B的極性總是負(fù)的，在電刷的極性總是負(fù)的，在電刷的極性總是負(fù)

14、的，在電刷的極性總是負(fù)的，在電刷A A、B B兩端可獲得兩端可獲得兩端可獲得兩端可獲得直流電動勢。但此電動勢在零和最大值之間脈動，波直流電動勢。但此電動勢在零和最大值之間脈動，波直流電動勢。但此電動勢在零和最大值之間脈動，波直流電動勢。但此電動勢在零和最大值之間脈動，波動太大，不能做直流電源。動太大，不能做直流電源。動太大，不能做直流電源。動太大，不能做直流電源。(動畫動畫動畫動畫)直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理16電刷間的電動勢波形電刷間的電動勢波形電刷間的電動勢波形電刷間的電動勢波形直流電機電勢波形圖直流電機電勢波形圖17直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理18u兩線圈串聯(lián)后

15、的合成電勢兩線圈串聯(lián)后的合成電勢與原有線圈相距與原有線圈相距與原有線圈相距與原有線圈相距9090 電角度再設(shè)置一個線圈，其兩端電角度再設(shè)置一個線圈，其兩端電角度再設(shè)置一個線圈，其兩端電角度再設(shè)置一個線圈，其兩端各接有換向片，并與原有換向片各接有換向片，并與原有換向片各接有換向片，并與原有換向片各接有換向片，并與原有換向片A A、B B相距相距相距相距9090 電角電角電角電角度，換向器包含度，換向器包含度，換向器包含度，換向器包含4 4片換向片，相鄰換向片間各相距片換向片，相鄰換向片間各相距片換向片，相鄰換向片間各相距片換向片，相鄰換向片間各相距9090 電角度。電角度。電角度。電角度。當(dāng)電樞

16、旋轉(zhuǎn)時，兩個線圈的感應(yīng)電勢在時間相位上當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，兩個線圈的感應(yīng)電勢在時間相位上當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，兩個線圈的感應(yīng)電勢在時間相位上當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，兩個線圈的感應(yīng)電勢在時間相位上相距相距相距相距9090 電角度電角度電角度電角度 。直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理19圖圖圖圖 20-420-4兩線圈串聯(lián)的合成電勢兩線圈串聯(lián)的合成電勢兩線圈串聯(lián)的合成電勢兩線圈串聯(lián)的合成電勢 結(jié)論：兩線圈串聯(lián)的合成電勢脈動幅值減小。結(jié)論：兩線圈串聯(lián)的合成電勢脈動幅值減小。結(jié)論：兩線圈串聯(lián)的合成電勢脈動幅值減小。結(jié)論：兩線圈串聯(lián)的合成電勢脈動幅值減小。直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理20電樞導(dǎo)體數(shù)增加，可電

17、樞導(dǎo)體數(shù)增加，可電樞導(dǎo)體數(shù)增加，可電樞導(dǎo)體數(shù)增加，可減小感應(yīng)電動勢脈動幅減小感應(yīng)電動勢脈動幅減小感應(yīng)電動勢脈動幅減小感應(yīng)電動勢脈動幅值。值。值。值。圖圖圖圖20-520-5電樞繞組的導(dǎo)體數(shù)增加圖電樞繞組的導(dǎo)體數(shù)增加圖電樞繞組的導(dǎo)體數(shù)增加圖電樞繞組的導(dǎo)體數(shù)增加圖 直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理21uu增增增增加加加加導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)體體體體減減減減小小小小感感感感應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)電電電電勢勢勢勢脈脈脈脈動動動動。當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)每每每每極極極極下下下下導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)體體體體數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)大大大大于于于于8 8時，脈動可小于時，脈動可小于時，脈動可小于時，脈動可小于1%1%。直流發(fā)電機實質(zhì)是帶換向器的交流發(fā)電機。直流發(fā)電機

18、實質(zhì)是帶換向器的交流發(fā)電機。圖圖圖圖20-620-6導(dǎo)體數(shù)增加后感應(yīng)電動勢脈動很小導(dǎo)體數(shù)增加后感應(yīng)電動勢脈動很小導(dǎo)體數(shù)增加后感應(yīng)電動勢脈動很小導(dǎo)體數(shù)增加后感應(yīng)電動勢脈動很小 直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理22u把電樞元件數(shù)和相應(yīng)的換向片數(shù)增多，就把電樞元件數(shù)和相應(yīng)的換向片數(shù)增多，就可減少電動勢的脈動程度。可減少電動勢的脈動程度。u實際直流發(fā)電機的電樞是根據(jù)實際需要有實際直流發(fā)電機的電樞是根據(jù)實際需要有多個線圈。線圈分布在電樞鐵心表面的不同多個線圈。線圈分布在電樞鐵心表面的不同位置，按照一定的規(guī)律連接起來，構(gòu)成電機位置，按照一定的規(guī)律連接起來，構(gòu)成電機的電樞繞組。的電樞繞組。u磁極也是

19、根據(jù)需要磁極也是根據(jù)需要N、S極交替旋轉(zhuǎn)多對。極交替旋轉(zhuǎn)多對。u合成電勢脈動很小，可以認(rèn)為是平直的。合成電勢脈動很小，可以認(rèn)為是平直的。直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的工作原理23u把電刷把電刷把電刷把電刷A A、B B接到直流電接到直流電接到直流電接到直流電源上，電刷源上，電刷源上，電刷源上，電刷A A接正極，電刷接正極，電刷接正極，電刷接正極，電刷B B接負(fù)極。此時電樞線圈中接負(fù)極。此時電樞線圈中接負(fù)極。此時電樞線圈中接負(fù)極。此時電樞線圈中將電流流過。將電流流過。將電流流過。將電流流過。直流電動機是將電能轉(zhuǎn)變成機械能的旋轉(zhuǎn)機械。直流電動機是將電能轉(zhuǎn)變成機械能的旋轉(zhuǎn)機械。直流電動機是將電能轉(zhuǎn)

20、變成機械能的旋轉(zhuǎn)機械。直流電動機是將電能轉(zhuǎn)變成機械能的旋轉(zhuǎn)機械。u在磁場作用下，在磁場作用下，在磁場作用下，在磁場作用下，N N極性下極性下極性下極性下導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體abab受力受力受力受力方向從右向左，方向從右向左，方向從右向左，方向從右向左，SS極下導(dǎo)體極下導(dǎo)體極下導(dǎo)體極下導(dǎo)體cdcd受力方向從左受力方向從左受力方向從左受力方向從左向右。該電磁力形成逆時針向右。該電磁力形成逆時針向右。該電磁力形成逆時針向右。該電磁力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)方向的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)方向的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)方向的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩大于阻尼轉(zhuǎn)矩時，電機轉(zhuǎn)矩大于阻尼轉(zhuǎn)矩時，電機轉(zhuǎn)矩大于阻尼轉(zhuǎn)矩時，電

21、機轉(zhuǎn)矩大于阻尼轉(zhuǎn)矩時，電機轉(zhuǎn)子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理直流電動機的物理模型直流電動機的物理模型直流電動機的物理模型直流電動機的物理模型24u原原原原N N極性下導(dǎo)體極性下導(dǎo)體極性下導(dǎo)體極性下導(dǎo)體abab轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到S S極下，受極下，受極下，受極下，受力力力力方向從左向右，方向從左向右，方向從左向右，方向從左向右，原原原原SS極下導(dǎo)體極下導(dǎo)體極下導(dǎo)體極下導(dǎo)體cdcd轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到N N極下，極下，極下，極下，受力方向從右向左。該電磁受力方向從右向左。該電磁受力方向從右向左。該電磁受力方向從右向左。該電磁

22、力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)力形成逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。線圈在該電磁力形成的矩。線圈在該電磁力形成的矩。線圈在該電磁力形成的矩。線圈在該電磁力形成的電磁轉(zhuǎn)矩作用下繼續(xù)逆時針電磁轉(zhuǎn)矩作用下繼續(xù)逆時針電磁轉(zhuǎn)矩作用下繼續(xù)逆時針電磁轉(zhuǎn)矩作用下繼續(xù)逆時針方向旋轉(zhuǎn)。方向旋轉(zhuǎn)。方向旋轉(zhuǎn)。方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)到右圖所示位置時當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)到右圖所示位置時當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)到右圖所示位置時當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)到右圖所示位置時u同直流發(fā)電機相同，實際的直流電動機的電樞并非同直流發(fā)電機相同，實際的直流電動機的電樞并非同直流發(fā)電機相同，實際的直流電動機的電樞并非同直流發(fā)電機相同，實際的直流電動機

23、的電樞并非單一線圈，磁極也并非一對。單一線圈，磁極也并非一對。單一線圈，磁極也并非一對。單一線圈，磁極也并非一對。直流電動機的物理模型直流電動機的物理模型直流電動機的物理模型直流電動機的物理模型直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理25直流電動機運行時的幾點結(jié)論直流電動機運行時的幾點結(jié)論u外施電壓、電流是直流，電樞線圈內(nèi)電流是外施電壓、電流是直流，電樞線圈內(nèi)電流是交流；交流；u線圈中感應(yīng)電勢與電流方向相反；線圈中感應(yīng)電勢與電流方向相反；u線圈是旋轉(zhuǎn)的，電樞電流是交變的，電樞電線圈是旋轉(zhuǎn)的，電樞電流是交變的，電樞電流產(chǎn)生的磁場在空間上是恒定不變的；流產(chǎn)生的磁場在空間上是恒定不變的；u產(chǎn)生的電磁

24、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同，是驅(qū)動性產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同，是驅(qū)動性質(zhì)。質(zhì)。26直流電機的可逆原理直流電機的可逆原理u一臺直流電機原則上既可以作為一臺直流電機原則上既可以作為電動機電動機運行，運行，也可以作為也可以作為發(fā)電機發(fā)電機運行，只是外界條件不同運行，只是外界條件不同而已。而已。u如果用原動機拖動電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可從電如果用原動機拖動電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可從電刷端引出直流電動勢而作為直流電源對負(fù)載刷端引出直流電動勢而作為直流電源對負(fù)載供電；如果在電刷端外加直流電壓，則電機供電；如果在電刷端外加直流電壓，則電機就可帶動軸上的機械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，從而把電能就可帶動軸上的機械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機械

25、能。轉(zhuǎn)變成機械能。u這種同一臺電機能作電動機或作發(fā)電機運行這種同一臺電機能作電動機或作發(fā)電機運行的原理，在電機理論中稱為的原理，在電機理論中稱為可逆原理?？赡嬖怼?7第二節(jié)第二節(jié)直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)l定子：定子：主磁極，換向極，機座，端蓋，軸承，主磁極，換向極，機座，端蓋，軸承，電刷電刷轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子：電樞鐵心，電樞繞組，換向器，轉(zhuǎn)軸，電樞鐵心，電樞繞組，換向器，轉(zhuǎn)軸，風(fēng)扇風(fēng)扇氣隙氣隙28直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)1.定子部分定子部分主磁極、機座、換向極、端蓋和電刷裝置等。主磁極、機座、換向極、端蓋和電刷裝置等。主磁極、機座、換向極、端蓋和電刷裝置等。主磁極、機座、換向

26、極、端蓋和電刷裝置等。圖圖圖圖20-820-8直流電機的結(jié)構(gòu)裝配圖直流電機的結(jié)構(gòu)裝配圖直流電機的結(jié)構(gòu)裝配圖直流電機的結(jié)構(gòu)裝配圖 29勵磁繞組和串換向勵磁繞組和串換向勵磁繞組和串換向勵磁繞組和串換向極后的電樞繞組出極后的電樞繞組出極后的電樞繞組出極后的電樞繞組出線線線線定子機座定子機座定子機座定子機座換向極鐵心換向極鐵心換向極鐵心換向極鐵心換向極繞組換向極繞組換向極繞組換向極繞組主主主主磁極鐵磁極鐵磁極鐵磁極鐵心心心心主主主主磁極繞組磁極繞組磁極繞組磁極繞組（勵磁繞組）（勵磁繞組）（勵磁繞組）（勵磁繞組）換向極繞組與換向極繞組與換向極繞組與換向極繞組與勵磁的串聯(lián)接勵磁的串聯(lián)接勵磁的串聯(lián)接勵磁的串

27、聯(lián)接線線線線 圖圖圖圖20-920-9直流電機定子直流電機定子直流電機定子直流電機定子 30（1）主磁極）主磁極作用：建立主磁場。由主磁極鐵心和套裝在作用：建立主磁場。由主磁極鐵心和套裝在鐵心上的勵磁繞組構(gòu)成。鐵心上的勵磁繞組構(gòu)成。圖圖圖圖20-1020-10主磁極結(jié)構(gòu)主磁極結(jié)構(gòu)主磁極結(jié)構(gòu)主磁極結(jié)構(gòu) 直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)31主磁極鐵心靠近轉(zhuǎn)子一端擴大的部分稱為主磁極鐵心靠近轉(zhuǎn)子一端擴大的部分稱為主磁極鐵心靠近轉(zhuǎn)子一端擴大的部分稱為主磁極鐵心靠近轉(zhuǎn)子一端擴大的部分稱為極靴極靴極靴極靴，作，作，作，作用是減小氣隙磁阻，改善主磁極磁場分布，并使勵用是減小氣隙磁阻，改善主磁極磁場分布，

28、并使勵用是減小氣隙磁阻，改善主磁極磁場分布，并使勵用是減小氣隙磁阻，改善主磁極磁場分布，并使勵磁繞組易固定。磁繞組易固定。磁繞組易固定。磁繞組易固定。為了減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時由于齒槽移動引起的鐵耗，主為了減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時由于齒槽移動引起的鐵耗，主為了減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時由于齒槽移動引起的鐵耗，主為了減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時由于齒槽移動引起的鐵耗，主磁極鐵心采用磁極鐵心采用磁極鐵心采用磁極鐵心采用1 11.51.5mmmm的低碳鋼板沖壓一定形狀的低碳鋼板沖壓一定形狀的低碳鋼板沖壓一定形狀的低碳鋼板沖壓一定形狀疊裝固定而成。疊裝固定而成。疊裝固定而成。疊裝固定而成。主磁極上有勵磁繞組。主磁極個數(shù)一定是偶數(shù)，勵主磁極上有勵

29、磁繞組。主磁極個數(shù)一定是偶數(shù)，勵主磁極上有勵磁繞組。主磁極個數(shù)一定是偶數(shù)，勵主磁極上有勵磁繞組。主磁極個數(shù)一定是偶數(shù)，勵磁繞組的連接必須使相鄰主磁極的極性按磁繞組的連接必須使相鄰主磁極的極性按磁繞組的連接必須使相鄰主磁極的極性按磁繞組的連接必須使相鄰主磁極的極性按 N N、S S 交交交交替出現(xiàn)。替出現(xiàn)。替出現(xiàn)。替出現(xiàn)。直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)32（2 2）機座）機座）機座）機座功能：主磁極的一部分，電機的結(jié)構(gòu)框架。功能：主磁極的一部分，電機的結(jié)構(gòu)框架。功能：主磁極的一部分，電機的結(jié)構(gòu)框架。功能：主磁極的一部分，電機的結(jié)構(gòu)框架。（3 3）端蓋）端蓋）端蓋）端蓋端蓋裝在機座兩端并通過

30、端蓋中的軸承支撐轉(zhuǎn)端蓋裝在機座兩端并通過端蓋中的軸承支撐轉(zhuǎn)端蓋裝在機座兩端并通過端蓋中的軸承支撐轉(zhuǎn)端蓋裝在機座兩端并通過端蓋中的軸承支撐轉(zhuǎn)子，將定轉(zhuǎn)子連為一體。同時端蓋對電機內(nèi)部還起子，將定轉(zhuǎn)子連為一體。同時端蓋對電機內(nèi)部還起子，將定轉(zhuǎn)子連為一體。同時端蓋對電機內(nèi)部還起子，將定轉(zhuǎn)子連為一體。同時端蓋對電機內(nèi)部還起防護作用。防護作用。防護作用。防護作用。直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)33（4）換向極）換向極圖圖圖圖18-1118-11換向極結(jié)構(gòu)換向極結(jié)構(gòu)換向極結(jié)構(gòu)換向極結(jié)構(gòu) 直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)34（5 5）電刷裝置）電刷裝置）電刷裝置）電刷裝置 電樞電路的引出（或引入）裝

31、置，由電刷，刷握，電樞電路的引出（或引入）裝置，由電刷，刷握，電樞電路的引出（或引入）裝置，由電刷，刷握，電樞電路的引出（或引入）裝置，由電刷，刷握，刷桿和連線等部分組成。刷桿和連線等部分組成。刷桿和連線等部分組成。刷桿和連線等部分組成。直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)35刷辮刷辮刷辮刷辮電刷電刷電刷電刷刷握刷握刷握刷握匯流條匯流條匯流條匯流條圖圖圖圖20-1220-12四極直流電機的電刷布置四極直流電機的電刷布置四極直流電機的電刷布置四極直流電機的電刷布置 36u轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分軸軸軸軸端蓋端蓋端蓋端蓋電樞鐵心電樞鐵心電樞鐵心電樞鐵心電樞繞組電樞繞組電樞繞組電樞繞組和槽碶和槽碶和槽碶和槽

32、碶電樞繞組電樞繞組電樞繞組電樞繞組端部端部端部端部換向器換向器換向器換向器軸承軸承軸承軸承直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)37又稱電樞。又稱電樞。又稱電樞。又稱電樞。組成：鐵心、繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。組成：鐵心、繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。組成：鐵心、繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。組成：鐵心、繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。（1 1）鐵心）鐵心）鐵心）鐵心 電樞鐵心既是主磁路部分，又是電樞繞組支撐部分；電樞鐵心既是主磁路部分，又是電樞繞組支撐部分；電樞鐵心既是主磁路部分，又是電樞繞組支撐部分；電樞鐵心既是主磁路部分，又是電樞繞組支撐部分；繞組嵌放在鐵心的槽內(nèi)。為減少

33、鐵心的渦流損耗，繞組嵌放在鐵心的槽內(nèi)。為減少鐵心的渦流損耗，繞組嵌放在鐵心的槽內(nèi)。為減少鐵心的渦流損耗，繞組嵌放在鐵心的槽內(nèi)。為減少鐵心的渦流損耗，鐵心一般用厚鐵心一般用厚鐵心一般用厚鐵心一般用厚0.50.5mmmm且沖有齒、槽的型號為且沖有齒、槽的型號為且沖有齒、槽的型號為且沖有齒、槽的型號為DR530DR530或或或或DR510DR510的硅鋼片疊壓夾緊而成。的硅鋼片疊壓夾緊而成。的硅鋼片疊壓夾緊而成。的硅鋼片疊壓夾緊而成。直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機的基本結(jié)構(gòu)38電樞鐵心電樞鐵心 電樞繞組電樞繞組電樞鐵心沖片電樞鐵心沖片(0.35-0.5mm厚厚)（硅鋼片）（硅鋼片）涂絕緣漆沖涂絕緣漆沖片疊壓而成片疊壓而成均勻開槽均勻開槽圖圖圖圖20-1420-14直流電樞的鐵心模型直流電樞的鐵心模型直流電樞的鐵心模型直流電樞的鐵心模型 39（2 2）電樞繞組）電樞繞組）電樞繞組）電樞繞組電樞繞組由一