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* 直流电机结构与工作原理电机教研室 崔皆凡 直 流 电 机 优点 缺点 用途 优点 直流电动机调速性能、起动性能良好。 直流发电机供电质量好。 缺点 结构复杂、成本高、维护不便、可靠性差。 用途 1.直流电动机用于牵引或驱动设备中。 2.直流发电机用作电源。 直流电机外型结构 直流发电机—电动机组 国外生产企业 直 流 电 机 直 流 电 机 结 构 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 直流电机装配示意图 侧视示意图 定子结构 直流电机定子磁极 换 向 极 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 极靴作用是使气隙磁阻减小，改善主磁极磁场分布，并使励磁绕组容易固定 主磁极上装有励磁绕组，整个主磁极用螺杆固定在机座上 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。 换 向 极 01 02 03 04 安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极 作用是使电机运行时不产生有害的火花 换向极的个数一般与主磁极的极数相等 换向极绕组在使用中是和电枢绕组相串联的，故导线有较大的截面。 机 座 机座有两个作用 一是作为主磁极的一部分， 二是作为电机的结构框架。 端 盖 端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子，将定转子连为一体。同时端盖对电机内部还起防护作用。 换向器 转子结构 铁心 和 绕组 电 枢 绕 组 电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路部分，也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。 换 向 器 在直流发电机中，换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用，因此换向器是直流电机的关键部件之一 电枢铁心冲片（转子） 开口槽 梨型槽 电 枢 铁 心 电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组支撑部分；电枢绕组就嵌放在电枢铁心的槽内。为减少电枢铁心内的涡流损耗，铁心一般用厚0.5mm且冲有齿、槽的型号为DR530或DR510的硅钢片叠压夹紧而成 直流电机电刷结构 电 刷 装 置 电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装置，它由电刷，刷握，刷杆和连线等部分组成，电刷是石墨或金属石墨组成的导电块，放在刷握内用弹簧以一定的压力按放在换向器的表面，旋转时与换向器表面形成滑动接触。 定子+气隙+转子构成电机 定子产生磁场、作机械支撑，包括：主磁极、换向极、机座、端盖、轴承等。 定子 转子上产生感应电势，包括：电枢铁心、电枢绕组、换向器、轴、冷却风扇等。 气隙耦合磁场，实现定转子、能量传递。 转子 气隙 直流电机物理模型 直流电动机工作原理 知 识 点 01 1.直流电机基本结构以及直流电能与机械能之间的转换过程; 2.电机的可逆运行； 3.额定值的意义。 直流电机的工作原理 知 识 点 02 直流电机的绕组、磁场及电枢反应 绕组总是自成闭和回路。单叠绕组a=p；单波绕组a 1。 气隙磁场是由励磁磁势和电枢磁势共同建立的； 电枢磁场对励磁磁场的作用称为电枢反应； 电枢绕组和气隙磁场发生相对运动产生感应电动势； 气隙磁场与绕组电流相互作用产生电磁转矩。 知 识 点 05 04 03 直流电机的电势平衡方程式、功率平 衡方程式和转矩平衡方程式。 直流电动机的工作特性主要的是转速 特性、转矩特性和效率特性。 换向的目的是消除电刷下的火花。 实验室试验设备 直流发电机-电动机机组 直流发电机-电动机机组