電機與拖動技術(shù)項目化教程 課件 1直流電機的結(jié)構(gòu)與工作原理

直流電機的結(jié)構(gòu)與工作原理ThestructureandworkingprincipleofDCmotors直流電機都由哪些主要部件構(gòu)成呢？1、直流電機的結(jié)構(gòu)一、定子部分

電磁方面--產(chǎn)生磁場，構(gòu)成磁路 機械方面---整個電機的支撐1、主磁極2、換向磁極3、機座4、電刷與端蓋作用組成NS············NS極掌極身勵磁繞組機座轉(zhuǎn)子勵磁式直流電機的磁極主磁極作用：建立主磁場（1）主磁極永磁式勵磁式

主磁極結(jié)構(gòu)極身極掌勵磁鐵芯勵磁繞組（2）換向磁極容量在1kw以上的直流電機，一般在相鄰兩主磁極中間要裝上換向磁極。作用：改善直流電機的換向。換向極繞組換向極鐵芯（3）機座機座是電機的支架，由鑄鋼或厚鋼板制成。用來安裝主磁極和換向磁極等部件，既有機械支撐作用，又是主磁路的一部分。（4）端蓋與電刷裝置電刷裝置是把直流電引入/引出的裝置，固定在電機的后端蓋中。電刷刷握電刷彈簧壓板銅絲辮二、轉(zhuǎn)子部分（電樞）1、電樞鐵芯2、電樞繞組3、換向器4、轉(zhuǎn)軸與風(fēng)扇作用：用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部分。組成風(fēng)扇（1）電樞鐵芯（2）電樞繞組通常用涂有絕緣漆的0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成——減小電樞鐵芯中的磁通變化引起的磁滯損耗和渦流損耗。電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)機電能量的轉(zhuǎn)換。電樞鐵芯表面均勻開槽電樞鐵芯沖片繞組嵌放在電樞鐵芯槽內(nèi)，并與換向器相連后端接部分首端接部分下層元件邊上層元件邊電樞鐵芯作為主磁路的一部分，用來嵌放電樞繞組。每個線圈有兩個出線端。（3）換向器☆關(guān)鍵部件。作用——與電刷配合，起“整流”或者“逆變”作用發(fā)電機：把電樞繞組中的交變電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妱觿?，向外部輸出直流電壓；電動機：把外界供給的直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌欣@組中的交變電流，使電機旋轉(zhuǎn)。與電樞繞組相連，表面壓有電刷，與外電路直流電相通。三、氣隙氣隙大小對電機的運行性能有很大影響，小容量電機中氣隙約1-3mm，大容量電機中氣隙可達10-12mm?？諝庀掇D(zhuǎn)子電樞定子磁極直流電機的基本結(jié)構(gòu)

小結(jié)直流電機定子主磁極換向磁極機座電刷與端蓋轉(zhuǎn)子電樞鐵芯電樞繞組換向器轉(zhuǎn)軸與風(fēng)扇2、直流電機的用途應(yīng)用場合：可用作直流電動機以及同步發(fā)電機的勵磁直流電源以及化學(xué)工業(yè)中電鍍、電解等設(shè)備的直流電源。直流電動機優(yōu)點：

①調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)速；

②起動、制動、過載轉(zhuǎn)矩大；

③易于控制，可靠性較高。應(yīng)用場合：多用于對調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機械上，如軋鋼機、電力牽引、挖掘機械、紡織機械等。直流發(fā)電機3、直流電機的分類勵磁方式永磁式勵磁式他勵直流電動機并勵直流電動機串勵直流電動機復(fù)勵直流電動機他勵自勵直流電機主磁場產(chǎn)生的方式1）他勵電動機：電樞繞組和勵磁繞組分別由兩個直流電源供電串勵UIa+_IfM2）并勵電動機：勵磁繞組和電樞繞組并聯(lián)，由一個直流電源供電。IaUM+_If+_IE并勵UUfIaM+_+_If

他勵電樞電壓與勵磁電壓彼此無關(guān)復(fù)勵U+_IMIa3）串勵電動機：勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后接到同一直流電源上。4）復(fù)勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞繞組的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。并勵繞組串勵繞組4、直流電機的銘牌數(shù)據(jù)型號Z4-112/2-1勵磁方式并勵功率5.5KW勵磁電壓180V電壓440V效率81.190%電流15A定額連續(xù)轉(zhuǎn)速3000r/min溫升80℃出品號數(shù)xxxx出廠日期2001年10月XXXX電機廠某臺直流電機銘牌銘牌數(shù)據(jù)是正確選擇和合理使用電機的依據(jù)。（1）、電機型號型號表明電機的系列及主要特點，根據(jù)電機型號，便可從相關(guān)手冊中查出該電機的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。例如：型號Z4-112/2-1表示什么含義呢？Z表示一般用途直流電動機。4表示設(shè)計序號。112表示機座中心高/mm.2表示極數(shù)為2.1表示鐵芯長度代號。（2）、額定功率PN(KW)

表明電機按照規(guī)定的工作方式運行時所能提供的輸出功率。

對直流電動機而言，指軸上輸出的機械功率，——為直流電動機的額定效率。是指直流電機額定運行時，輸出機械功率與電源輸入電功率之比。對直流發(fā)電機而言，是指電刷兩端輸出的電功率，（3）、額定電壓

UN（V）

在額定工況下，電機出線端的平均電壓。發(fā)電機：是指輸出額定電壓；電動機：是指輸入額定電壓。（4）、額定電流表示在額定電壓條件下，運行于額定功率時對應(yīng)的電流。表示在額定電壓、額定電流下，電機運行于額定功率時對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。（5）、額定轉(zhuǎn)速（6）、額定勵磁電流IfN(A)：

指對應(yīng)額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速和額定功率時的勵磁電流。（7）、額定轉(zhuǎn)矩TN：

電動機軸上輸出的額定轉(zhuǎn)矩：大小等于輸出的機械功率額定值除以轉(zhuǎn)子角速度的

額定值，即式中，PN單位是KW，nN的單位是r/min，TN的單位是N·m。I<IN，欠載運行（輕載）：電機的設(shè)備容量不能充分利用，對設(shè)備及能源都是一種浪費，效率降低，不經(jīng)濟。I>IN，過載運行（超載）：電機過熱，降低使用壽命，甚至損壞電機。I=IN，額定運行狀態(tài)：

充分利用，可長期運行。☆選擇電機時，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的要求，盡量讓電機工作在額定狀態(tài)。額定運行狀態(tài)(額定工況)：直流電機運行時，若各個物理量都與它的額定值一樣,就稱為額定運行狀態(tài)或額定工況。一、直流發(fā)電機的基本工作原理+–NSEE

Iaabdc負(fù)載原動機拖動電刷電樞線圈主磁極換向片5、直流電機的工作原理二、直流電動機的基本工作原理ISbNacd電刷換向片IFFTn主磁極電樞線圈–+二、直流電動機的基本工作原理IU–+SdNcabIFFTn–+U–+

直流電從兩電刷之間通入電樞繞組，由于換向片和電源固定聯(lián)接，無