第二单元 直流电动机.ppt

直流电机的换向 1、主磁极磁场 几何中线：指通过电枢中心的异性主磁极之间的平分线； 物理中线：指通过电枢中心，并与电枢铁心的磁感线相垂直的直线。 在电枢电流为零时，几何中线和物理中线重合，几何中线处的磁通为零。 2、电枢反应 电枢磁场：当电机在负载下运行时，电枢绕组中有负载电流流过，电枢绕组中产生的磁场称为电枢磁场。磁场方向与主磁极的磁场方向垂直， 电枢反应：电机负载运行时，主磁极磁场与电枢磁场同时存在，它们互相影响，把电枢磁场对主磁极磁场的影响称为电枢反应。 3、直流电机的换向过程 定义：直流电机旋转时，电枢绕组元件的有效边越过磁极中性线，从一个磁极下进入到另一个极性相反的磁极下，电枢绕组元件从一条支路经过电刷进入另一条支路，该元件中的电流方向发生改变，称为换向。元件中电流从i变到-i的过程称为换向过程。 换向周期：换向过程经历的时间称为换向周期。 4、换向火花及其产生原因 由于电枢反应和换向时的自感电动势及其他一些原因，直流电机在运行时，在电刷与换向器的表面产生火花，火花通常出现在后刷边（换向器离开电刷的一侧）。 特点：火花在电刷上的范围小，呈微弱的浅蓝色，对电机运行没有什么危害； 火花在电刷上范围较大，比较明亮，呈白色或红色，则对电机的运行带来危害，会使电刷和换向器的表面灼伤，最后导致电机不能正常工作。 产生火花的主要原因： 1、电磁方面的原因 换向元件在换向时，由于受到某些磁场的影响，以及由于自 感及互感作用在换向元件中感应出有以下三种电势。 1）、电抗电势。这是由自感和互感现象产生的电势，互感电势是指别的换向元件中的电流发生变化时引起我们所研究的换向元件中产生感应电势，自感电势是指由于自身的电流发生变化而在它的换向元件中产生感应电势，这两种电势我们合称为电抗电势。由于自感和互感电势的方向总是阻碍电流的变化，因此自感与互感电势的方向与元件换向前的电流方向相同。 2）、电枢电势。直流电机中存在两种磁场，一是由我们给励磁绕组加入通人的直流电所产生的磁场，这个磁场我们称为主磁场；另一个是当电机有负载时，电枢绕组中有电流通过，这个电 流也要产生一个磁场，我们把这个磁场称为电枢磁场。这就使得 在有负载的电机中，主磁场和电枢磁场同时存在，这两种磁场会 相互影响，这种影响叫做电枢反应。换向元件切割此电枢反应磁通n1产生的电势称为电枢反应电势。其方向也和换向前该元件中 的电流方向相同。 3）、换向极电势。 由前分析可知，电抗电势和电枢电势的方 向相同，两者相互叠加，这将导致换向元件回路中产生较大的附 加电流，为了减少此对电机的影响，一般都在直流电机中安装换 向极。换向极安装在主磁极之间的几何中性线上，使换向元件切 割换向极磁场产生换向极电势，此电势的方向与前两者相反，起 到抵消的作用。 2、机械方面的主要原因有： 1）、换向器偏心； 2）、换向器表面换向片或云母片凸出； 3）、换向器表面污染； 4）、电刷压力不合适； 5）、电刷与刷盒配合不好使两者太紧或太松； 6）、电机装配 不良或动平衡不好引起运行时的振魂； 7）、电刷位置安装不正确； 8）、电刷接触面研磨不光滑换向极气隙不均匀。 * * * * * * * 第二单元 第二节 直流电机 广州市红日技工学校 张文斌 第一部分 直流电机的构造 一、直流电机的优缺点及应用 优点： (1) 调速性能好, 调速范围广, 易于平滑调节。 (2) 起动、制动转矩大, 易于快速起动、停车。 (3) 易于控制。 缺点：结构复杂，维修不便，造价高。 它的调速性能较好和起动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动机驱动。 直流电机的应用： 如： (1) 轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、矿山竖井提升机以及起重设备等调速范围大的大型设备。 (2) 用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等 二、 直流电动机的构造 极掌 极心 励磁绕组 机座 转子 直流电动机的磁极和磁路 直流电机由定子(磁极)、转子(电枢)和机座等 部分构成。 S N + + + + N + + + + + S + + + 2. 转子(电枢) 由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。 1. 磁极 永磁式: 由永久磁铁做成。 励磁式: 磁极上绕线圈，线圈中通过直流电， 形成电磁铁。 励磁: 磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称 为励磁。 电枢铁心：由硅钢片叠装而成。 电