直流電機的用途基本工作原理和結(jié)構(gòu)演示文稿

直流電機的用途基本工作原理和結(jié)構(gòu)演示文稿當前1頁，總共41頁。優(yōu)選直流電機的用途基本工作原理和結(jié)構(gòu)ppt當前2頁，總共41頁。電源勵磁機測速伺服直流電機的用途當前3頁，總共41頁。直流電機的用途直流電機分為電動機和發(fā)電機。直流發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能；直流電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能。直流發(fā)電機主要做直流電源用；直流電動機廣泛應(yīng)用于電力機車、重型機械及軋鋼機等動力裝置中。當前4頁，總共41頁。直流電機的特點直流發(fā)電機的電勢波形較好，對電磁干擾的影響小。直流電動機的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動機過載能力較強，啟動和制動轉(zhuǎn)矩較大。調(diào)速時的能量損耗較小。易于控制，可靠性高。換向困難，使直流電機容量受到限制。當前5頁，總共41頁?！?-2直流電機的基本工作原理當前6頁，總共41頁。1、直流電動勢的產(chǎn)生電磁感應(yīng)定律：

e=Blv

滿足右手定則eBA為隨時間正負交變的電動勢結(jié)論：當前7頁，總共41頁。1、直流電動勢的產(chǎn)生結(jié)論：由于靜止電刷和旋轉(zhuǎn)換向器的作用，

eBA為脈動的直流電動勢。當前8頁，總共41頁。2、平均電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生電磁力定律：f=Bil滿足左手定則以單線圈簡化模型為例，進行分析。顯然，在電刷間接入直流電源后，在線圈中就有直流電流流過。當前9頁，總共41頁。2、平均電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生當前10頁，總共41頁。2、平均電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生直流電機換向器將外部的直流電變成了內(nèi)部交替變化的電流。圖中電刷相對于磁極的位置保證不變，無論線圈邊處在N極下，還是S極下，線圈電流均產(chǎn)生逆時針方向的電磁力矩，從而使轉(zhuǎn)子獲得了一個固定方向的電磁轉(zhuǎn)矩。當前11頁，總共41頁。直流電機的物理模型當前12頁，總共41頁。電勢正方向：abcdB+,A-直流發(fā)電機的工作原理（1）換流過程abcdABabcdABdcabAB無感應(yīng)電勢電勢正方向：dcbaB+,A-線圈也要產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，與轉(zhuǎn)子方向（拖動轉(zhuǎn)矩）相反。當前13頁，總共41頁。（2）直流發(fā)電機運行時的幾點結(jié)論電樞線圈內(nèi)電勢、電流方向是交流電；電刷間為直流電勢。線圈中感應(yīng)電勢與電流方向一致；從空間看，電樞電流產(chǎn)生的磁場在空間上是恒定不變的磁場；產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，是制動性質(zhì)；當前14頁，總共41頁。直流電動機的工作原理（1）換流過程abcdabcddcab電流正方向：dcba轉(zhuǎn)矩方向：順時針電勢方向：abcd電流正方向：dcba轉(zhuǎn)矩方向：電勢方向：電流正方向：abcd轉(zhuǎn)矩方向：順時針電勢方向：dcba當前15頁，總共41頁。（2）直流電動機運行時的幾點結(jié)論外施電壓、電流是直流，電樞線圈內(nèi)電流是交流；線圈中感應(yīng)電勢與電流方向相反；線圈是旋轉(zhuǎn)的，電樞電流是交變的。電樞電流產(chǎn)生的磁場在空間上是恒定不變的；產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同，是驅(qū)動性質(zhì)；當前16頁，總共41頁。直流電機的可逆原理同一臺直流電機，通過改變外界條件，可當發(fā)電機運行，也可當電動機運行。當前17頁，總共41頁。§6-3直流電機的主要結(jié)構(gòu)一、直流電機的結(jié)構(gòu)當前18頁，總共41頁。定子和轉(zhuǎn)子當前19頁，總共41頁。1、定子部分定子通常指磁路中靜止部分及其機械支撐，包括機座、磁軛、主磁極、換向極等。一、機座和磁軛：固定主極及端蓋，也作為磁軛構(gòu)成一部分磁路（定子磁軛）。由鑄鋼或鋼板焊接而成，使具有良好的導磁性能和機械性能。二、主磁極主磁極作用：產(chǎn)生氣隙磁場，并使電樞表面的氣隙磁通密度B按方波沿空間分布。當前20頁，總共41頁。1、定子部分極靴作用：①卡住勵磁繞組；②使主磁通在氣隙中分布合理。主磁極結(jié)構(gòu)機座極身極靴勵磁繞組主磁極疊片思考：①主磁極為何用沖片疊裝？ ②極靴有何作用？當前21頁，總共41頁。1、定子部分有極靴氣隙磁通分布合理無極靴氣隙磁通分布不合理NNSS無磁場區(qū)域大NSSN①主磁極鐵心：主磁通交變產(chǎn)生鐵耗，為減少鐵耗，采用疊片結(jié)構(gòu)。鐵芯用0.5~1.5mm的鋼板沖片疊壓緊，然后再套上勵磁繞組。當前22頁，總共41頁。1、定子部分當前23頁，總共41頁。1、定子部分1、磁極表面對應(yīng)電樞齒槽，齒槽單復數(shù)不同，磁極表面對應(yīng)槽時氣隙大，磁通?小；磁極對應(yīng)齒時氣隙小，磁通?大。電樞移動時，?脈振，產(chǎn)生少許鐵耗。磁通交變的原因：

N?S

?

v2、電樞旋轉(zhuǎn)經(jīng)過N、S極，如右圖所示，電樞中有交變磁通。當前24頁，總共41頁。1、定子部分?S

N

繞制好的勵磁繞組套在鐵芯外②

勵磁繞組

可用圓截面或矩形截面的絕緣導線繞在繞組框架上，經(jīng)浸膠（漆）及烘干后一起套入主磁極鐵芯。各主極上的勵磁繞組彼此間用串聯(lián)方式連接，保證各磁極電流相等。線圈繞向不同，使磁極N、S交替。當前25頁，總共41頁。1、定子部分換向極作用：幫助換向。三、換向極

換向極形狀比較簡單，常用厚鋼板略加刨削而成，但在要求高的場合也要求用鋼片疊裝而成。

換向極上裝有換向極繞組，一般由粗的扁銅線繞成，總是與電樞繞組串聯(lián)的。當前26頁，總共41頁。1、定子部分電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷桿座（搖環(huán)）組成。電刷（石墨）放在刷握上的刷盒內(nèi)，用彈簧將它壓緊在換向器上，而刷握固定在刷桿上，刷桿裝在刷桿座上（不止一個電刷），必須絕緣。刷桿座可轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)好與換向器的對應(yīng)接觸位置后，固定在端蓋或機座上。銅絲辮是外部電源與電刷的連接線。四、電刷裝置當前27頁，總共41頁。1、定子部分當前28頁，總共41頁。2、轉(zhuǎn)子部分一、電樞鐵心轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、風扇、轉(zhuǎn)軸和軸承。

電樞鐵芯固定在轉(zhuǎn)子支架上或直接固定在轉(zhuǎn)軸上，提供主極下磁通的通路。由電樞鐵心和主磁場間的相對運動，導致鐵耗，通常由0.5mm厚的電工硅鋼片沖疊，每張沖片有嵌放繞組的槽。當前29頁，總共41頁。2、轉(zhuǎn)子部分當前30頁，總共41頁。2、轉(zhuǎn)子部分二、電樞繞組電樞繞組是由許多按一定規(guī)律聯(lián)接的線圈組成。它是直流電機的主要電路部分。電動機通電流產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機感應(yīng)產(chǎn)生電動勢都在電樞繞組中，它是實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。電樞繞組實物圖當前31頁，總共41頁。2、轉(zhuǎn)子部分槽楔導體（線圈）層間絕緣槽底絕緣槽絕緣電樞槽橫截面線圈伸出槽外的端接部分，用非磁性鋼絲或玻璃絲帶緊，防止離心力將繞組甩出槽內(nèi)。槽楔把繞組壓緊在槽內(nèi)，防止離心力將繞組甩出槽內(nèi)。電刷1

2槽內(nèi)部分換向片當前32頁，總共41頁。2、轉(zhuǎn)子部分三、換向器換向器與電樞首尾相連，隨軸轉(zhuǎn)動。換向器由換向片組成，電樞中每個線圈兩端分別焊接在兩個換向片上。換向器的作用是與電刷裝置相配合，使電樞線圈中的交流電動勢轉(zhuǎn)換成電刷間的直流電動勢。換向片之間用0.4～1.2mm的云母片絕緣，換向片嵌入V形套筒，V形套筒又套在軸上，與電樞同軸轉(zhuǎn)動。當前33頁，總共41頁。2、轉(zhuǎn)子部分當前34頁，總共41頁。直流電機的基本結(jié)構(gòu)總結(jié)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成軸承換向極直流電機定子轉(zhuǎn)子機座主磁極電刷裝置電樞鐵心換向器風扇轉(zhuǎn)軸電樞繞組當前35頁，總共41頁。3、直流電機的銘牌數(shù)據(jù)當前36頁，總共41頁。4、直流電機的額定值額定容量PN（kW）：輸出功率；額定電壓UN（V）：額定狀態(tài)下出線端電壓；額定電流IN（A）：額定狀態(tài)下出線端電流；額定轉(zhuǎn)速nN（r/min）：額定狀態(tài)下的電機轉(zhuǎn)速；直流發(fā)電機：PN＝UN·IN直流電動機：PN＝UN·IN·N★勵磁方式：有并勵、串勵、復勵和他勵等。當前37頁，總共41頁。5、直流電機按勵磁方式的分類1）他勵式（電機需要兩套電源）他勵式的勵磁繞組由另外一個電源供電勵磁。永磁式直流電機因其主磁場由永久磁鐵建立，屬于他勵式。他勵式UE-IfUf+-+-當前38頁，總共41頁。5、直流電機按勵磁方式的分類2）自勵式（電機只需一個電源）

勵磁繞組與電樞繞組按一定的關(guān)系相連接，對直流電動機而言勵磁繞組和電樞繞組由同一電源供電；對發(fā)電機而言，勵磁電流由該電機電樞供電。按勵磁繞組與電樞繞組的連接方式分為：并勵、串勵和復勵。