第二章 直流电机的工作原理结构及额定值.pptVIP

第二章 直流电机的工作原理、结构及额定值 §2-1 直流电机的原理和结构 §2-2 直流电机电枢绕组 §2-3 直流电机的额定值 直流电机概述 直流电机是电机的主要类型之一。一台直流电机即可作为发电机使用，也可作为电动机使用(直流电机的可逆性原理)。 用作发电机可以获得直流电源，用作电动机，由于其具有良好的调速性能，在许多调速性能要求较高的场合，得到广泛使用。 直流电机的用途 作电源用:直流发电机将机械能转化为直流电能。 作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能。 做励磁机用一般小于10万kW即100MW的单机同步发电机要用直流发电机作为励磁机。 信号传递: 直流测速发电机将机械信号（如:转速）转换为电信号（如:电压）; 直流伺服电动机将控制信号（如:控制电压）转换为机械信号(如:转矩或转速)。 直流电机的优缺点 直流发电机的电势波形较好，受电磁干扰的影响小。 直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。 直流电动机过载能力较强，起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。 由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。 §2-1 直流电机的原理和结构 定子和转子 直流电机电枢绕组结构 直流电机电刷和换向器结构 直流电机的基本结构总结 二、直流电机的工作原理 直流发电机原理 发电机电势波形(动画) 直流发电机运行时的几点结论 直流电动机原理 直流电动机运行时的几点结论 §2-2 直流电机电枢绕组 三、相关技术术语及绕组元件 极轴线：磁极中心线 几何中线（或中心线）：磁极之间的平分线 极距：相邻极轴线沿电枢表面的圆弧距离，通常用槽数表 示，如：极距＝电枢槽数 /极数 绕组元件 绕组实物图 绕组节距 1、单叠绕组 单叠绕组分析实例 绕组放置 元件1：上元件边在1槽，下元件边放在相距y1=4 即5槽下层。 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 元件连接顺序图 单迭绕组展开图 某一瞬间电刷、磁极放置 磁极：磁极宽度约0.6～0.7τ，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。 电势为零的元件：在一个主极下的元件边电势具有相同的方向。在磁极的几何中心线上电势为零。 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。 绕组的并联支路电路图 绕组电路图： 单迭绕组的特点 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 并联支路数等于磁极数：2a=2p; 整个电枢绕组的闭合回路中，感应电动势的总和为零，绕组内部无环流； 每条支路由不相同的电刷引出，电刷不能少，电刷数等于磁极数; 正负电刷引出的电动势即为每一支路的电动势， 电枢电压等于支路电压; 由正负电刷引出的电枢电流Ia为各支路电流之和，即 §2-3 直流电机的额定值(铭牌数据)  4 第一元件末端与第二元件的首端连接 绕电枢一周，所有元件互相串联构成一闭合回路。 1 1.槽展开 2.绕组放置 3.安放磁极电刷 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 15 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 15 槽展开 绕组放置 安放磁极、电刷 N S N S τ τ τ τ + － + + － － a＝p＝b 单叠绕组输出电势：一条支路电动势。 绕组输出电流：2a条支路电流和。 结合电刷的放置，得到该瞬时的电路图 每个极下的元件组成一条支路。即单叠绕组的并联支路数正好等于电机的极数。 这是单叠绕组的重要特点之一。 直流电机的额定值有四个方面的考虑，（1）功率；（2）电气方面；（3）机械方面；（4）磁场方面。 * * 电源 励磁机 测速 伺服 一、直流电机的结构 一、直流电机的结构 一、直流电机的结构 电刷装置 1—刷握 2—电刷 3—压紧弹簧 4—铜丝辫 （一）直流电机的静止部分 1、主磁极 2、换向极 1—主磁极铁心 2—励磁绕组 3—机座 1—换向极铁心 2—换向极绕组 3、机座—用来固定主磁极、换向极和端盖；另外，又作为磁路的一部分。 （二）直流电机的转动部分 1、电枢铁心 a)—电枢铁心冲片 b)—电枢铁心 2、电枢绕组—由许多按一定规律连接的线圈组成。 1—槽楔 2—线圈绝缘 3—导体 4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘 电枢槽内的绝缘 3、换向器—由许多换向片组成，换向片之间用云母绝缘。 1—换向片 2—连接片 主要由定子、转子两部分组成 直流电机 定子 转子 机座 换向极 主磁极 电刷装置 电枢铁心 轴承 换向器 风扇 转轴 电枢绕组 结构视频 原理视频