第三章 直流电机的工作原理及特性.ppt

第三章直流电机的工作原理及特性
直流电机可用做电动机,将电能转化为机械能。电动机运动。
直流电机可用做发电机,将机械能转化为电能。直流发电机做为直流电源,供给直流电动机。
一、直流电机的基本结构
直流电机:包括定子(磁极)和转子,定子与转子由空气隙分开。
定子:产生主磁场,支撑电机。由主磁极、换向极、机座、端盖、
轴承组成。电刷用电刷座固家在定子上。
转子:产生感应电动势和和产生机械转矩。包括电枢绕组、电枢
铁芯、换向器、轴、风扇
判定通电导体在磁场中受力方向的左手定则
判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。
伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从手心进入,并使拇指指向导线运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。
用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
主磁极:包括主磁极铁芯、励磁绕组、磁极下面扩大部分的极靴。
主磁极产生主磁场。极靴使通过空气隙中的磁通分布合理,使励
磁绕组牢固固定在铁芯上。
机座:固定主磁极、换向极、端盖,用地脚螺栓将电机固定在基
础上。
换向极:上下NS为主磁极,水平方向有一对较小的磁极即
换向极,线圈旋转到换向的位置,如果没有换向极,那么线
圈中的电流较大,形成很大的电压,从而产生很大的电场强
度,击穿空气产生火花。在水平方向加一对磁通较小的
磁极,当换向的时候,线圈水平,而线圈要继续运动除了要
切割主磁极的磁感线外,还要切割换向极的磁感线,从而产
生反电动势,就会减小线圈中的电流,从而减小换向火花。
N
S
电枢绕组:产生感应电动势及电磁转矩。嵌入电枢铁芯的槽中。
换向器:对发电机而言,将电枢绕组内感应的交流电动势转换电
刷间的直流电动势。对电动机而言,将外加的直流电流转换为电
枢绕组的交流电流。换向器由彼此隔开的换向片组成。
二直流电机的简化
电机具有一对磁极、电枢绕组只是一个线圈,线圈两端分别接两个换向片,换向片上压着电刷A和B。
三直流电机做发电机
E=Ke n
E电刷间的电动势(V)
为一对磁极的磁通(Wb)
n电枢转速(r/min)
Ke与电机结构有关的常数
电枢绕组由柴油机驱动在磁场中旋转, 两根有效边感应出电动势,每一有效边电动势是交变的,在N极是一个方向,在S极是相反方向。电刷A总是与北极有效边连接的换向片接触,电刷B总是与南极有效边连接的换向片接触,电刷间就出现一个极性不变的电动势,接有负载时,就产生一定方向的电流。电动势与电流方向相同