《直流电机概述》课件.pptVIP

*******************直流电机概述课程内容直流电机简介介绍直流电机的基本概念、结构和工作原理。直流电机的分类深入探讨不同类型的直流电机，包括永磁式、串激式、并激式和复励式。直流电机的特性分析直流电机的转矩、转速、效率等关键特性。直流电机应用概述直流电机在工业、交通、医疗等领域的应用。直流电机简介直流电机是一种将直流电能转换为机械能的旋转电机，其工作原理是基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。直流电机广泛应用于各种工业领域，例如电动汽车、工业自动化、医疗设备等。由于其结构简单、效率高、控制方便等优点，直流电机在许多应用中占据着重要的地位。直流电机的工作原理1电磁感应电磁感应定律产生感应电动势2洛伦兹力洛伦兹力定律驱动转子旋转3换向电刷和换向器确保转子持续旋转电磁感应定律法拉第电磁感应定律当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会产生感应电流，感应电流的方向符合楞次定律。楞次定律感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。洛伦兹力定律1磁场中运动电荷当带电粒子在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用。2力的大小和方向洛伦兹力的大小取决于电荷的大小、速度和磁场强度，方向垂直于速度和磁场。3直流电机中的作用洛伦兹力是直流电机转动的根本原因，它使导体受到力的作用而旋转。直流电机的结构直流电机主要由定子和转子两部分组成。定子是静止的，包含磁场线圈和磁极，其作用是产生磁场。转子是旋转的，包含电枢线圈和换向器，其作用是产生转矩。直流电机的结构还包括以下部分:电刷：碳刷，用于与换向器接触，并将电流传导到转子线圈。换向器：由绝缘材料制成，用于改变转子线圈中的电流方向，使其始终受到磁场力的作用。轴承：支撑转子旋转，并降低摩擦力。机壳：保护内部部件，并起到散热的作用。直流电机的分类按励磁方式分类直流电机根据励磁方式的不同可以分为：永磁式直流电机串激式直流电机并激式直流电机复励式直流电机按结构分类直流电机根据结构的不同可以分为：直流有刷电机直流无刷电机永磁式直流电机永磁式直流电机利用永磁体产生磁场，从而省去了励磁绕组，结构简单，效率较高。这种电机广泛应用于各种家用电器、小型电动工具、汽车起动机等领域。其特点包括：结构简单，体积小巧效率高，无励磁损耗启动转矩大，动态响应快成本相对较高，磁体易受温度影响串激式直流电机串激式直流电机是指电枢绕组和励磁绕组串联的直流电机。由于电枢电流和励磁电流相同，因此电机转速会随着负载电流的增加而降低。串激式直流电机具有启动转矩大、转速变化范围广等特点，常用于起重机、电动机车等需要高启动转矩的场合。并激式直流电机结构特点励磁绕组与电枢绕组并联连接。转速特性转速基本稳定，受负载变化影响较小。应用领域适用于要求转速稳定、负载变化较小的场合，如机床主轴驱动等。复励式直流电机复励式直流电机是一种组合了串励和并励的直流电机，具有两种励磁方式的优点。其励磁绕组与电枢绕组串联，并联或独立激励。复励式直流电机可以根据需要调节励磁电流的大小，从而改变电机的转速和转矩。其启动转矩和运行稳定性都优于串励电机，同时兼具并励电机的良好速度特性。直流电机的转矩定义直流电机的转矩是指电机产生的旋转力矩。它是由电流在磁场中产生的电磁力产生的。影响因素电机转矩的大小受电流、磁场强度和电机结构等因素的影响。直流电机的电机特性转速特性描述电机转速与负载的关系。功率特性描述电机输出功率与负载的关系。转矩特性描述电机输出转矩与负载的关系。直流电机转速控制方法1励磁控制改变励磁电流2电枢电压控制改变电枢电压3串联电阻控制改变串联电阻电刷与换向电刷用于将电流从外部电路传输到转子绕组。换向器一个圆柱形部件，由多个绝缘铜片组成。换向作用确保转子电流方向始终与磁场方向一致，从而产生持续的转矩。直流电机的励磁系统励磁方式直流电机励磁方式主要包括：独立励磁、并励、串励和复励励磁绕组励磁绕组位于电机定子上，其电流产生磁场，用于产生电机磁通励磁电流励磁电流的大小影响电机磁通的大小，从而影响电机转速和转矩直流电机的机械系统1转子转子是直流电机的旋转部分，由磁极、铁芯、绕组和轴组成。2定子定子是直流电机的固定部分，通常包含磁极和励磁绕组，以及用于固定电机的机座。3轴承轴承用于支撑转子，并允许其自由旋转。4风扇风扇用于散热，保持电机正常工作温度。直流电机的电路等效模型电枢电路电枢电路包含电枢绕组、电刷和换向器，它们共同构成一个闭合回路。励磁电路励磁电路由励磁绕组和励磁电源组成，