直流电机的原理及结构.ppt

第一章 直流电机的原理 第一节 直流电机用途结构及基本工作原理 第二节 直流电机的空载磁场 第四节 直流电机的电枢反应 第五节 直流电机的电枢电动势与电磁转距 第六节 直流发电机 第七节 直流电动机 第一节 直流电机用途结构及基本工作原理 一． 用途 直流电动机：机床、轧钢机、起重设备等； 直流发电机：化工、冶金、交通运输等场合。 二．直流电机的基本工作原理 1. 直流电机的工作原理 ● 简介模型图中各结构名称 第一节 直流电机用途结构及基本工作原理 （1）直流电动机的工作原理 载流导体在磁场中产生电磁力，由左手法则：受力使电枢逆时针转。 对外输出机械能 （1）直流电动机的工作原理 （1）直流电动机的工作原理 工作原理分析： 主磁极建立磁场：N S；通入直流电：A+ B- 。 ab(N)cd(S). 左手法则 受力使电枢逆时针转。 图 1-3（a） 此时电流方向：a→b → c→d ab(S)cd(N). 左手法则 受力使电枢逆时针转。 图 1-3（b） 此时电流方向：d→c → b→a （2）直流发电机的工作原理 （2）直流发电机的工作原理 工作原理分析(原动机以逆时针旋转n) 外加机械转矩，将机械能→电能 运动导体在磁场中产生感生电势 ab(N)，cd(S)时（瞬时）：右手法则→电流方向： d→c； b→a →A+ B- ab(S)，cd(N)时（瞬时）：右手法则→电流方向： a→b； c→d →A+ B- （2）直流发电机的工作原理 ◆ 线圈内电势：方向交变 经电刷引出电势：直流 {换向器} 第一节 直流电机用途结构及基本工作原理 三．直流电机的结构 1. 定子 主磁极： 铁芯---主磁路的一部分 励磁绕阻 ---产生主磁场 换向极: 铁芯绕阻(主磁极中间)---改善换向 机壳: 铸铜厚钢板--支撑--主磁路的一部分 电刷装置: 电刷 刷杆 刷辫 ---连接旋转与不旋转两部分电路 ---与换向器共同完成换向 三．直流电机的结构 电枢铁芯: 0.5㎜硅钢片 ---主磁路一部分，安放电枢绕阻 电枢绕阻: 线圈 ---主要电路枢纽，实现能量转换的重要场所 换向器: 换向片(电枢绕阻线圈两头都焊接在换向片上) ----实现换向 四．直流电机的结构 铭牌：额定值 电机在正常运转 条件下最合适的技术数据 额定功率: M 输出的机械功率 G 输出的电功率 本节小结 要求： 理解直流电动机、发电机的工作原理及各部分结构的作用。 作业: 1-1 1-2 1-4 * * 电机原理及拖动 主讲：武 桐 A + B- N S a b c d n 上图为直流电机的物理模型，N、S为定子磁极，abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈，线圈连同导磁圆柱体称为电机的电枢。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可随线圈一同旋转的换向器上。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。 主磁极 线圈 电枢 气隙 图1－3 （a） 直流电动机基本工作原理 i 主磁极建立磁场 外加直流电压 在线圈中产生电流 图 1-3（a） 此时电流方向：a→b；c→d 图1－3 （b） 直流电动机基本工作原理 直流电源供电，线圈内电流交变 同一磁极下，电流方向不变 (换向器、电刷) 电流换向＝电流逆变 旋转180电角度后，电磁力不变 图 1-3（b） 此时电流方向：d→c；b→a 载流导体在磁场中受力，使电枢逆时针转。 i （a） （b） ◆ 小结：线圈内电流是交变的 同一极下导体内电流方向须一致 图1－1 直流发电机基本工作原理 （a） （b） 图1－2 电动势波形图 （a）线圈电动势波形 （b）刷间电动势波形 三．直流电机的结构 直流电机主要由定子、转子两部分组成 图1－4、5 直流电机剖面图 主磁极与换向极示意图 电刷装置 2. 转子 换 向 器 结 构 P7 实际直流发电机的电枢是根据实际需要有多个线圈。线圈分布在电枢铁心表面的不同位置，按照一定的规律连接起来，构成电机的电枢绕组。磁极也是根据需要N、S极交替旋转多对。