电机学 第5篇 直流电机.ppt

河海大学电气工程学院 第六章 直流电机 直流电机 第一节.直流电机的工作原理和结构 第一节.直流电机的工作原理和结构 一、直流电动机的工作原理 1. 皮－萨电磁力定理 通电导体在磁场中受力：设 大小： 方向：左手定则 第一节.直流电机的工作原理和结构 2.电磁力形成转矩 当电流：a流入，x流出，逆时针受力 A边转过中性面后，若电流不变，顺时针受力 交变的电磁转矩，转子摆动，而不转 第一节.直流电机的工作原理和结构 关键：换向： 将流过线圈中的电流方向及时的 加以变换。 当线圈通过中性面时，改变线圈中电流方向 则转矩方向不变。 换向由换向器配合电刷进行 第一节.直流电机的工作原理和结构 二、直流发电机的工作原理 本质：导体切割磁力线产生感应电势 图中：导体ab在N极下产生电势：b→a 在S极下产生的电势： a→b 输出电势为交流 第一节.直流电机的工作原理和结构 关键：换向 线圈与外电路在适当位置交换连接。 图中： A始终“＋”； B始终“－” 电刷输出：大小变化，方向不变的脉振磁势。 实质：带换向器的交流发电机。 可逆原理： 第一节.直流电机的工作原理和结构 第一节.直流电机的工作原理和结构 三、结构 两大部分（定子、转子） 1. 静止部分——定子 作用：(产生磁场) 组成： 主磁极：铁心＋线圈，线圈中通入励磁电流(直流电) →主生磁场 换向极：位置：在两主磁极之间；作用：改善换向 机座： 固定主磁极、换向极等；磁路的一部分 电刷装置：换向 第一节.直流电机的工作原理和结构 2. 转动部分——转子（电枢） 作用：产生电磁转矩和感应电势 组成： 电枢铁心：作用： 磁路，嵌放绕组 材料：硅钢片 电枢绕组：主电路，机电能量转换关键部件 换向器：直流←→ 交流 发电机中：绕组中的交流电势→电刷上的直流电势输出 电动机中：输入直流电流→绕组中的交流电流 第一节.直流电机的工作原理和结构 第二节.直流电机的铭牌数据 第二节.直流电机的铭牌数据 额定功率： 额定电压： 额定电流： 额定转速： 额定励磁电压： 额定励磁电流： 励磁方式 第三节.直流电机的绕组 第三节.直流电机的绕组 序 电动机： 绕组中流过电流，产生电磁转矩，使线圈在磁场里转动，在线圈中产生反电动势，吸收功率。 电能 机械能 发电机： 线圈在磁场里转动产生感应电势，换向引出后接负载，电流流过线圈产生制动的电磁转矩，吸收机械功率。 机械能 电能 关键：电枢 电枢表面开槽，槽内放绕组：电枢绕组 第三节.直流电机的绕组 二.绕组的基本形式 元件：即一个绕组 直流电机绕组为双层绕组 一个元件的两个边：一个边放一个槽的上层，另一个边放另一槽的下层。两端子接在两换向片上 两种基本形式：单叠绕组、单波绕组 第三节.直流电机的绕组 第三节.直流电机的绕组 1.单叠绕组 特点：单：元件两个端子联接于相邻两个换向片上。 叠：后一绕组叠加在前一绕组上（向后移一个槽） 第一节距：元件跨距 （槽数） 换向节距：上层元件边与下层元件边所联接 的两个换向片间的距离。 第三节.直流电机的绕组 单叠绕组：yk=1 第k+1元件的首端与第k元件末端连于一点，并连到第k个换向片上 双层绕组：元件数S＝换向片数K ＝槽数Q 绕组展开图：上层元件边（首端）－ 实线 下层元件边（末端）－ 虚线 相邻元件依次串联，形成闭合回路。 第三节.直流电机的绕组 第三节.直流电机的绕组 例：直流电动机， N极：磁力线进入纸面 S极：磁力线穿出纸面 → ：电磁转矩方向 编号：元件号＝元件上层边所放槽号＝上层边所边换向片号；所有元件，从某一号换向片出发，绕过电枢一周，形成一闭合回路。 第三节.直流电机的绕组 瞬间绕组连接电路图 第三节.直流电机的绕组 单波绕组(了解) 特点：绕组“一路向前走” 一元件的两端子所连两换向片相距很远（即： ） 绕电枢一周后总的所跨过换向片数为 即：联接到起始换向片的后（或前）一个换向片，即 比较：单叠绕组：一步一回头，恋恋不舍 单波绕组：大胆向前走，义无反顾 第三节.直流电机的绕组 第四节.直流电机的励磁方式及磁场 第四节.直流电机的励磁方式及磁场 一.