直流電機基本原理及結(jié)構(gòu)機電控制技術(shù)68課件

M1直流電機基本原理及結(jié)構(gòu)機電控制技術(shù)2

這一講主要內(nèi)容?

一

、直流電機工作原理?

二

、感應(yīng)電勢與電磁轉(zhuǎn)矩?

三

、直流電機的主要部件機電控制技術(shù)3一、直流電機工作原理

直流電機包括直流發(fā)電機和直流電動機

直流發(fā)電機：將機械能轉(zhuǎn)變成直流電能

直流電動機：將直流電能轉(zhuǎn)變成機械能機電控制技術(shù)4主要部件：磁極、轉(zhuǎn)子、換向片及電刷（一）直流發(fā)電機工作原理轉(zhuǎn)子及換向片由原動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)R

Nad

SbciA

+

-Ben機電控制技術(shù)5原動機帶動轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)

ab

邊：b

a

cd

邊：d

c（一）直流發(fā)電機工作原理

N

ad

Sbci

A

+

-

BRen機電控制技術(shù)6感應(yīng)電勢方向：正負(fù)交替變化（一）直流發(fā)電機工作原理?

電刷

A

：正電位?

電刷

B

：負(fù)電位R

Nad

SbciA

+

-Ben機電控制技術(shù)7（一）直流發(fā)電機工作原理磁極：提供磁場

轉(zhuǎn)子：

產(chǎn)生感應(yīng)電勢R

Nad

SbciA

+

-Ben換向器及電刷：把交流變直流機電控制技術(shù)8沒有原動機驅(qū)動電刷接外部電源有電流就會產(chǎn)生電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩（二）直流電動機工作原理bci

N

a

ed

Sn

-

A

+

B-

U+i機電控制技術(shù)9轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，每個磁極下導(dǎo)體電流方向不變。確保產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩方向不變。（二）直流電動機工作原理bci

N

a

ed

Sn

-

A

+

B-

U+i機電控制技術(shù)（三）直流電機的可逆性

同一個電機，既可以用作發(fā)電機，

也可以用作電動機。

不管是發(fā)電機運行，還是電動機

運行，感應(yīng)電勢與電磁轉(zhuǎn)矩同時

存在。機電控制技術(shù)

10二、感應(yīng)電勢與電磁轉(zhuǎn)矩

感應(yīng)電勢與電磁轉(zhuǎn)矩是直流電機的核

心物理量。

直流電機是以感應(yīng)電勢與電磁轉(zhuǎn)矩的

形式實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。機電控制技術(shù)

1112（一）直流電機的磁場分布NSNSSN機電控制技術(shù)磁極極掌與轉(zhuǎn)子鐵芯之間有空氣隙，氣隙雖小，但對電機磁路影響較大。一對磁極：兩極電機兩對磁極：四極電機思考：氣隙磁阻如何？13NB

xB

1B

2B

3B

xABB

1B

2B

3B

xDCS（一）直流電機的磁場分布機電控制技術(shù)14e

x

=

B

x

lv

E

=

K

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=

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x

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2

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B

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l

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=

2

p

60（二）直流電機的感應(yīng)電勢單個導(dǎo)體感應(yīng)電勢整個轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢機電控制技術(shù)15

f

x

=

B

x

liT

x

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2

f

x

r

=

B

x

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=

K

t

I

a（三）直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩單個導(dǎo)體電磁力整個轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩機電控制技術(shù)16二、直流電機的主要部件

直流電機主要由定子、轉(zhuǎn)子、換向器

及電刷三部分組成。機電控制技術(shù)機電控制技術(shù)

17定子磁軛定子磁極換向極定子機座轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵芯（一）直流電機的定子

定子部分主要包括機座、主磁極、換向極

主磁極用于產(chǎn)生工作磁場——主磁通。

換向極用于抵消電樞電流產(chǎn)生的磁場，消

除其對主磁通的影響。機電控制技術(shù)

181.

產(chǎn)生磁場的方式

采用永久磁鐵作主磁極，這樣的電機稱為

永磁直流電機，極大多數(shù)的微、小型直流

電機都采用這種方法。

由勵磁繞組通以直流電流來產(chǎn)生磁場，幾

乎所有的中、大型直流電機的主磁極都采

用這種方法。機電控制技術(shù)

19202.

定子主磁極與勵磁繞組SN機電控制技術(shù)

為了減小勵磁功率，勵磁繞組通常采用多匝數(shù)小電流。勵磁繞組（二）直流電機的轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子部分主要包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組。

轉(zhuǎn)子用以感應(yīng)電勢和通過電流，使電機

實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換，所以習(xí)慣上也稱為

電樞。機電控制技術(shù)

21221.

轉(zhuǎn)子鐵芯電樞鐵芯用作電機磁的通路及嵌置電樞繞組機電控制技術(shù)232.

轉(zhuǎn)子繞組

電樞繞組由許多用絕緣導(dǎo)線繞成的線圈組

成，各線圈以一定規(guī)律焊接到換向器上而

連接成一整體。機電控制技術(shù)（三）換向器及電刷

換向器由若干換向片拼裝而成，并安裝

在轉(zhuǎn)子軸上，隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。

電刷裝置固定在機座上，并確保電刷與

換向片可靠接觸。機電控制技術(shù)

241.

換向器及電刷結(jié)構(gòu)

電刷：

圓周方向靜止

徑向彈簧壓緊

換向器：

導(dǎo)電片之間絕緣

隨軸一起旋轉(zhuǎn)機電控制技術(shù)

252.

換向器及電刷的作用

把轉(zhuǎn)動的電樞電路與靜止的外電路相連接