电机原理及拖动（第4版）课件：直流电机原理.pptx

《电机原理及拖动》第4版

2024/12/272第一节直流电机的结构、用途、基本工作原理直流电机原理第二节直流电机的空载磁场第三节直流电机的电枢绕组第四节直流电机的电枢反应第五节直流电机电枢电势与电磁力矩第六节直流发电机第七节直流电动机第八节直流电机换向

2024/12/27直流电机原理直流电机是指能输出直流电流的发电机，或通入直流电流而产生机械运动的电动机。一台直流电机即可作为发电机使用，也可作为电动机使用。本章主要研究换向器式直流电机。首先介绍其基本原理和基本结构，分析其磁路系统和电力系统，然后重点研究不同运行状态时的电磁过程及工作特性。主要学习8个方面内容：直流电机结构、用途、基本工作原理、空载磁场、电枢绕组、电枢反应、电枢电势、电磁力矩、直流发电机、直流电动机、直流电机换向。3

2024/12/274第一节直流电机的结构、用途、基本工作原理一、用途励磁机电源测速伺服

二、直流电机的结构（P14图1-4）2024/12/275

主磁极换向磁极电刷装置机座端盖定子转子电枢铁心电枢绕组换向器转轴轴承直流电机的结构2024/12/276

直流电机的结构（P14图1-5）直流电机的截面图2024/12/277

主磁极的作用是建立主磁场。它由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。

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。机座的主体是极间磁通路径的一部分，称为磁轭。定子-主磁极和机座2024/12/278

换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，它的作用是改善直流电机的换向情况，使电机运行时不产生有害的火花。定子-换向极2024/12/279

电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装置。电刷由四部分构成：1.连线2.刷杆3.电刷4.刷握定子-电刷装置（P15图1-6）2024/12/2710

截面转子-电枢铁芯2024/12/2711

电枢绕组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。槽楔线圈绝缘槽底绝缘导体槽绝缘层间绝缘转子-电枢绕组2024/12/2712

在直流发电机中，换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用转子-转向器（P15图1-7）2024/12/2713

直流电机的结构(视频）2024/12/2714

二极简化模型三、直流电机基本工作原理2024/12/2715

原理视频原动机驱动电机转子逆时针旋转，导体ab在N极下感应电势e的方向由b指向a；转子旋转180后，导体ab在S极下感应电势e的方向由a指向b。电刷A的极性始终为正，电刷B的极性始终为负，因此在电刷A、B两端可获得直流电动势。直流发电机原理2024/12/2716

直流发电机原理（视频）2024/12/2717

发电机电势波形2024/12/2718

把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过，如图。在磁场作用下，N极性下导体ab受力方向从右向左，S极下导体cd受力方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转矩时，电机转子逆时针方向旋转。原理视频直流电动机原理2024/12/2719

直流电动机的工作原理（视频）2024/12/2720

四、直流电机的铭牌数据2024/12/2721

额定条件下电机所能提供的输出功率指电刷间输出的额定电功率发电机指轴上输出的机械功率电动机电动机发电机直流电机的铭牌数据额定功率PN2024/12/2722

在额定工况下，电机出线端的平均电压是指输出额定电压发电机是指输入额定电压电动机直流电机的铭牌数据额定电压UN在额定电压、额定电流下，运行于额定功率时对应的转速额定转速nN在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流额定电流IN2024/12/2723

此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、出厂编号等。直流电机的铭牌数据对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流额定励磁电流IfN指直流电机的励磁线圈与电枢线圈的连接方式励磁方式2024/12/2724

1.为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电流？2.试判断下列情况下，电刷两端电压性质：磁极固定，电刷与电枢同时旋转：电枢固定，电刷与磁极同时旋转。3.已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率750kW，额定电压220V，额定转速1000r/min，额定效率88.5％，试求该电机的额定电流。4.已知某直流发电机的额定功率240kW，额定电压460V，额定转速1500r/min，试求该电机的额定电流。5.一台直流发电机额定容量180kw，额定