第18章直流电机的基本工作原理和结构.ppt

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2020-12-07 发布于天津
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第18章直流电机的基本工作原理和结构.ppt

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上页目录下页直流电机的主要结构 ? 换向器结构 ? 1 －换向片； 2 －垫圈 ? 3 －绝缘层； 4 －套筒 3 、换向器 —— 由许多换向片组成，换向片之间用云母绝缘。清华大学出版社电机学主编：孙旭东国家“十一五”规划教材上页目录下页目录 1 第一节 2 3 4 第二节第三章第四节上页目录下页第 18 章直流电机的基本工作原理和结构 ? 18.1 直流电机的用途和 ? 基本工作原理 ? 直流电机 —— 实现机械能和直流电能相互转换的电磁机械装置。 ? 把机械能转换成直流电能的电机是直流发电机；反之，则为直流电动机。上页目录下页直流电机的用途 ? 特点 ? 调速范围宽，易于平滑调节 ? 过载、起动、制动转矩大 ? 易于控制，可靠性高 ? 调速时能量损失较小 ? 直流电动机 ? 应用于对调速要求高的场所：轧钢机、舰船推进、造纸、挖掘机等。 ? 直流发电机 ? 给直流电动机、电解、电镀、冶炼、充电、交流发电机励磁等的直流电源。上页目录下页直流电机的用途 ? 缺点 ? 换向困难，使容量受到限制。 ? 有换向器，费工费料、造价昂贵，需要经常维护，寿命较短。 ? 可靠性差。 ? 对环境要求高。上页目录下页 1. 电动势的产生电磁感应定律： e ? Blv 满足右手定则结论： e BA 为随时间正负交变的电动势上页目录下页 e BA 结论：由于静止电刷和旋转换向器的 e BA 为脉动的直流电动势。作用，上页目录下页 2 、电磁转矩的产生以单线圈简化模型为例，进行分析。显然，在电刷间接入直流电源后，在线圈中就有直流电流流过。电磁力定律： f ? Bli 满足左手定则上页目录下页直流电机换向器将外部的直流电变成了内部交替变化的电流。图中电刷相对于磁极的位置保证了，无论线圈边处在 N 极下，还是 S 极下，线圈电流均产生逆时针方向的电磁力矩，从而使转子获得了一个固定方向的电磁转矩。上页目录下页直流电机的基本工作原理 ? 旋转电枢式直流发电机的基本工作原理 ? 电枢导体与换向片固定连接，换向片之间由绝缘体隔开，换向器随电枢旋转，而电刷是静止不动的，并与外电路相连，这样电刷接触的换向片是不断变化的的、电枢每转过一周（ 360 ? 空间电角度），线圈中和电刷 A 、 B 间的电动势方向改变一次，电刷极性保持不变，换向器的作用如同全波整流。 ? 从电刷 A 、 B 两端得到的是脉动电动势。上页目录下页直流电机的基本工作原理 ? 直流发电机的基本工作原理换向器将线圈内部的交流电动势转变为电刷外部的直流电动势。上页目录下页 ? 通过换向器和电刷将交流变成直流上页目录下页直流电机的基本工作原理 ? 直流电动机的基本工作原理 T T 换向器将电刷外部的直流电流变换为线圈内部的交流电流，产生单方向的电磁转矩。上页目录下页直流电机的基本工作原理 ? 为了减小直流电动势和电磁转矩中的脉动，需要增加线圈数目。上页目录下页主磁极磁极铁心换向磁极励磁绕组（产生励磁磁场）定子直流电机机座端盖电刷刷握电刷装置绝缘支架（空气隙）电枢绕组压紧力调整装置电枢铁心（产生电动势，流过电转子流，产生电磁转矩）换向器转轴上页目录下页一、直流电机的静止部分 1 、主磁极 2 、换向极 1 — 主磁极铁心 2 — 励磁绕组 3 — 机座 1 — 换向极铁心 2 — 换向极绕组上页目录下页 3 、机座 —— 用来固定主磁极、换向极和端盖；另外，又作为磁路的一部分。上页目录下页 4 、电刷装置 1 — 刷握 2 — 电刷 3 — 压紧弹簧 4 — 铜丝辫上页目录下页二、直流电机