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学习子领域一直流电动机的启动调速技术§1.1直流电动机的基本工作原理与结构§1.2直流电动机的电枢绕组简介§1.3直流电动动机的换向§1.4直流电动动机的启动学习情境1.1直流电动机的启动技术011.1直流电动机的基本工作原理与结构02直流电动机的基本工作原理直流电动机的主要结构名牌数据及主要系列一、直流电动机的工作原理导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。（如图1.1所示）图1.1直流电动机的原理模型0102图1.2?直流电动机原理模型当电枢转了180°后，导体cd转到N极下，导体ab转到S极下时，由于直流电源供给的电流方向不变，仍从电刷A流入，经导体cd、ab后，从电刷B流出。这时导体cd受力方向变为从右向左，导体ab受力方向是从左向右，产生的电磁转矩的方向仍为逆时针方向。（如图1.2所示）电枢一经转动，由于换向器配合电刷对电流的换向作用，直流电流交替地由导体ab和cd流入，使线圈边只要处于N极下，其中通过电流的方向总是由电刷A流入的方向，而在S极下时，总是从电刷B流出的方向。这就保证了每个极下线圈边中的电流始终是一个方向，从而形成一种方向不变的转矩，使电动机能连续地旋转。因此，直流电动机的工作原理可总结为：二、直流电动机的主要结构直流电动机的工作原理仅仅揭示了如何利用基本电磁规律以实现机电能量转换的道理，但是要将其付诸应用，直流电动机必须具有能满足电磁和机械两方面要求的合理的结构型式。直流电电动机的结构型式是多种多样的。图1.3小型直流电动机的结构剖面图1—换向器；2—电刷装置；3—机座；4—主磁极；5—换向极；6—端盖；7—风扇；8—电枢绕组；9—电枢铁心01020304直流电机定子部分主要由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成。图1.4直流电机的主磁极1—主极铁心；2—励磁绕组；3—机座；4—电枢（一）定子部分直流电机转子部分主要由电枢铁心和电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。图1.5直流电机的电枢1—转轴；2—轴承；3—换向器；4—电枢铁心；5—电枢绕组；6—风扇；7—轴承（二）转子部分0102有些物理量虽然不标在铭牌上，但它们也是额定值，例如在额定运行状态的转矩、效率分别称为额定转矩、额定效率等。每台直流电机的机座外表面上都钉有一块所谓铭牌，上面标注着一些叫做额定值的铭牌数据，它是正确选择和合理使用电机的依据。这些数据包括：额定功率PN，额定电压UN，额定电流IN，额定转速nN，励磁方式和额定励磁电流IfN。三、名牌数据及主要系列直流电机运行时，若各个物理量都与它的额定值一样，就称为额定运行状态或额定工况。在额定状态下，电机能可靠地工作，并具有良好的性能。01但实际应用中，电机不总是运行在额定状态。如果流过电机的电流小于额定电流，称为欠载运行，长期欠载，电机没有得到充分利用，效率降低，不经济。超过额定电流，称为过载运行。长期过载有可能因过热而损坏电机。02长期过载或欠载运行都不好。为此选择电机时，应根据负载的要求，尽量让电机工作在额定状态。03直流电动机的铭牌举例1.2直流电动机的电枢绕组简介01直流电枢绕组基本知识单迭绕组单波绕组简介02电枢绕组是直流电机的一个重要部分，电机中机电能量的转换就是通过电枢绕组而实现的，所以直流电机的转子也称为电枢。所谓单匝元件，就是每个元件的元件边（一个元件有两个元件边）里仅有一根导体。对多匝元件来说，一个元件边里就不止一根导体了，图1.6（a）就是一个多匝元件。不管一个元件有多少匝，其出线端只有两根，一根叫首端，另一根叫末端。同一个元件的首端和末端分别接到不同的换向片上，而各个元件之间又是通过换向片彼此联接起来的。一、直流电枢绕组基本知识图1.6电枢绕组的元件及在槽内的放置情况a)元件；b)元件在槽内的放置；c)实槽与虚槽1—元件边；2—首端；3—末端；4—有效部分；5—端接部分；6—元件边01极距：相邻主磁极间的距离。02极轴线：把主磁极平分为两部分。03几何中心线：把相邻两极轴线平分。04绕组节距：是指被联接起来的两个元件边或换向片之间的05距离，以所跨过的元件边数或虚槽数或换向片06数来表示。图1.8单波绕组的节距图1.7单叠绕组的节距第一节距：一个元件的两个