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《电机学直流电机》PPT课件本课件旨在深入浅出地介绍直流电机的工作原理、结构特点和应用领域。通过生动的图片和清晰的动画演示，帮助学习者更好地理解直流电机的运作机制，并为后续学习相关课程奠定坚实的基础。

课程概述11.直流电机概述直流电机是电能转换为机械能的关键设备，在工业、交通运输、机床等领域有着广泛应用。22.学习目标本课程旨在帮助学生深入理解直流电机的基本原理、结构、工作特性和应用。33.学习内容课程内容涵盖直流电机的原理、结构、特性、调速方法、应用以及未来发展趋势等。44.学习方法通过理论讲解、实验演示、案例分析等多种教学方式，帮助学生掌握直流电机知识。

直流电机的工作原理1电磁感应电流产生磁场2磁场相互作用磁场产生力3转子旋转磁场力驱动转子4能量转换电能转化为机械能直流电机的工作原理基于电磁感应和磁场相互作用。当电流流过定子绕组时，会产生磁场。磁场与转子磁场相互作用，产生力，驱动转子旋转，从而将电能转化为机械能。

直流电机的构造直流电机主要由定子和转子两部分构成，定子是静止部分，转子是旋转部分。定子主要由机座、磁极、励磁绕组、磁轭等组成，转子主要由电枢、电枢绕组、换向器、电刷等组成。直流电机的构造决定了其工作原理和性能，不同的构造对应着不同的应用场景，如串励电机、并励电机、复励电机等。在选择直流电机时，需要根据其构造、性能等因素选择最合适的电机。

定子和转子的设计要求磁场强度定子磁场强度影响转子的转矩和速度。电磁感应转子材料的电磁感应特性决定了直流电机性能。机械强度定子和转子要足够坚固，以承受高速旋转和负载。散热电机运行时会产生热量，需要良好的散热设计。

励磁绕组的设计和作用励磁绕组直流电机励磁绕组是产生磁场的主要部分。它由导线绕制而成，通电后产生磁场，作用于转子，从而产生转矩。设计要求励磁绕组设计需要考虑磁场强度、磁场分布、绕组的耐温性、电气性能等因素。作用励磁绕组产生的磁场强度直接影响直流电机的转矩和功率。通过改变励磁电流可以调节电机的磁场强度，从而控制电机的转速。

直流电机的转矩和功率直流电机的转矩和功率是其两个最重要的性能指标。转矩表示电机输出的力矩大小，功率表示电机输出的能量大小。直流电机的转矩和功率与电机的结构参数、电流大小和磁场强度等因素有关。转矩和功率的计算公式如下：转矩(Nm)功率(kW)

直流电机的速度特性速度特性描述空载特性电机无负载时，转速随励磁电流的变化关系。负载特性电机负载时，转速随负载电流的变化关系。恒功率特性电机输出功率保持恒定，转速随负载电流的变化关系。

直流电机的调速方法电枢电压调速通过改变电枢电压来控制转速，适用于低速和中速调速。励磁电流调速通过改变励磁电流来控制转速，适用于高速和恒转矩调速。电枢回路电阻调速通过改变电枢回路电阻来控制转速，适用于低速和中速调速。脉冲宽度调速通过改变脉冲宽度来控制电机电压，适用于高速和高精度调速。

直流电机的调速电路直流电机的调速电路是通过控制电机励磁电流或电枢电流来改变电机转速的电路。调速电路的主要类型包括：励磁调速电路、电枢调速电路、斩波调速电路等。励磁调速电路：通过改变励磁电流来改变电机的磁场强度，从而改变转速。电枢调速电路：通过改变电枢电压来改变电机的转速。斩波调速电路：通过开关元件的通断来改变电枢电压，从而改变电机的转速。

直流电机的启动1启动过程直流电机启动时，电枢绕组中电流迅速增加，产生很大的启动电流，导致电枢线圈发热，甚至烧毁。2启动方法直接启动降压启动软启动3启动控制启动控制装置可以有效地限制启动电流，保护电机，延长电机使用寿命。

直流电机的制动1反接制动改变电枢电流方向，产生反向力矩2再生制动电机转动，将动能转化为电能3动态制动利用电阻消耗电能，减缓电机转速直流电机制动可以迅速降低电机速度，并在紧急情况下安全停车。

直流电机的测试与性能曲线通过测试，可以获得直流电机各项性能指标的曲线，例如空载特性曲线、负载特性曲线、效率曲线等。这些曲线可以直观地反映出直流电机的性能，为电机选型、使用和维护提供参考依据。1转速电机转速与负载之间的关系2电流电机电流与负载之间的关系3功率电机功率与负载之间的关系4效率电机效率与负载之间的关系

直流电机的类型与选型永磁直流电机广泛用于需要高效率、低噪音的场合，如家电、机器人等。串励直流电机具有较大的启动转矩，但转速容易波动，适用于起重机、电动汽车等需要大启动转矩的场合。并励直流电机具有较好的速度稳定性，但启动转矩较小，适用于要求稳定速度的场合，如机床、印刷机等。复励直流电机结合了串励和并励电机的优点，具有较好的启动转矩和速度稳定性，适用于各种要求比较高的场合。

永磁式直流电机结构特点永磁式直流电机使用永久磁铁产生磁场，结构简单，体积小巧，重量轻，响应速度快，适用于小型设备和控制系统。工作原