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第1章 直流电机 §1.1 直流电机的基本工作原理与结构 §1.2 直流电机的电枢绕组简介 §1.3 直流电机的电枢反应 §1.4 直流电动机的电枢电动势和电磁转矩 §1.5 直流电动机的换向 §1.6 直流发电机 §1.7 直流电动机 §1.1 §1.1.1 直流电机的基本工作原理 §1.1.2 直流电机的主要结构 §1.1.3 名牌数据及主要系列 1.1 直流电机的基本工作原理和结构 ? §1.1.2 直流电机的主要结构 直流电机的工作原理仅仅揭示了如何利用基本电磁规律以 实现机电能量转换的道理，但是要将其付诸应用，直流电机必 须具有能满足电磁和机械两方面要求的合理的结构型式。直流 电机的结构型式是多种多样的。 §1.1.3 名牌数据及主要系列 每台直流电机的机座外表面上都钉有一块所谓铭牌，上面标注着一些叫做额定值的铭牌数据，它是正确选择和合理使用电机的依据。 (1)额定功率 （2）额定电压 ?? （3）额定电流??? （4）额定转速????? （5）励磁方式和 额定励磁电流 有些物理量虽然不标在铭牌上，但它们也是额定值，例如在额定运行状态的转矩、效率分别称为额定转矩、额定效率等。 §1.2 §1.2.1 直流电枢绕组基本知识 §1.2.2 单迭绕组 §1.2.3 单波绕组简介 §1.2.1 直流电枢绕组基本知识 §1.2.2 单迭绕组 一、节距计算 y= =1 二、绕组展开图 §1.2.3 单波绕组简介 一、节距计算 二、绕组展开图 §1.3 §1.3.1 直流电机的空载磁场 §1.3.2 直流电机负载时的磁场 §1.3.3 直流电机的电枢反应 §1.3.1 直流电机的空载磁场 直流电机中除主极磁场外，当电枢绕组中有电流流过时，还将会产生电枢磁场。电枢磁场与主磁场的合成形成了电机中的气隙磁场，它是直接影响电枢电动势和电磁转矩大小的。要了解气隙磁场的情况，就要先分析清楚主磁场和电枢磁场的特性。 定义：直流电机的空载是指电枢电流等于零或者很小，且 可以不计其影响的一种运行状态，此时电机无负 载，即无功率输出。所以直流电机空载时的气隙磁 场可以看作就是主磁场，即由励磁磁通势单独建立 的磁场。 §1.3.2 直流电机负载时的磁场 负载时的气隙磁场将由励磁磁通势和电枢磁通势共同作用所建立。 一、电枢磁通势和电枢磁场 §1.3.3 直流电机的电枢反应 定义:电枢磁场对主磁场的 影响称为电枢反应。 电枢反应与电刷位置 有关。 §1.4 §1.4.1 直流电机的电枢电动势 §1.4.2 直流电机的电磁转矩 §1.4.1 直流电机的电枢电动势 定义：电枢绕组中的感应电动势。 一、运行时感应电动势始终存在 §1.4.2 直流电机的电磁转矩 定义：根据电磁力定律，当电枢绕组中有电枢电流 流过时，在磁场内将受到电磁力的作用，该 力与电机电枢铁心半径之积为电磁转矩。 式中Ct??为转矩常数，仅与电机结构有关。从Ce与Ct的表达式可以看出Ct =9.55Ce。 ?? 由 Tem=CtΦIa 可看出，制造好的直流电机其电磁转矩仅与电枢电流和气隙磁通成正比。 ? §1.5 §1.5.1 换向概述 §1.5.2 换向的电磁理论 §1.5.3 改善换向的方法 §1.5.1 换向概述 定义： 直流电机在工作时，绕组元件连续不断地从一条支路退出而进入相邻的支路，在元件从一条支路转入另一条支路这个过程中，元件中的电流就要改变