直流电动机.ppt

项目四项目四直电动机直电动机本节主要介绍的内容有:本节主要介绍的内容有:●直流电动机的基本工作原理●直流电动机转矩自动调节过程●汽车起动机用直流电动机的基本构造●汽车电器中几种典型直流电动机一、直流电动机的基本工作原理一、直流电动机的基本工作原理 直流电动机是将电能转换为机械能的设备,是以通电导体在磁场中受电场力作用的原理而制成的。其工作原理如图5-2-1所示。 当电流由正电刷和换向片A流入,从换向片B和负电刷流出时,见图5-2-1(a),电枢绕组线圈中的电流方向为a→b→c→d,此时转矩方向为逆时针方向。当线圈转过180°后,电流由正电刷和换向片B流入,从换向片A和负电刷流出,线圈中的电流方向为d→c→b→a,转矩方向仍为逆时针方向。电枢轴便可在一个固定转向的电磁转矩作用下而不断旋转。 一个线圈产生的电磁转矩是有限的,且电枢轴转动不稳定,所以电动机的电枢绕组是由很多线圈组成的,换向器片的数量也随线圈数量的增加而增多。 电动机的电磁转矩M取决于磁通Ф,电枢电流Ia的乘积,可用下式表示:M=Cm·Ф·Ia 式中,Cm是电机结构常数。二、直流电动机转矩自动调节过程二、直流电动机转矩自动调节过程当电动机接入直流电源时,载流导体产生电磁转矩使电枢旋转。而电枢旋转时,线圈又会切割磁感线产生感应电动势,其方向可用右手定则来判断。因其电动势的方向恰与电枢线圈电流方向相反,故称反电动势ER。其大小与电机结构常数Cm,电枢转速n及磁极磁通Ф成正比,即ER=Cm·Ф·n 因为反电动势方向与电源电压方向相反,因而在电动机工作时,其电压平衡方程式是U=ER+Ia·Ra 式中,U为电源电压,Ra是电枢电路的电阻,由此可得电枢电流为Ia=(U-ER)/Ra三、汽车起动机用直流电动机的基本构造三、汽车起动机用直流电动机的基本构造 汽车起动机用直流电动机由磁极、电枢、换向器等组成,如图5-2-2所示,电枢绕组与励磁绕组串联的直流电动机又称为串励式直流电动机。 起动机机壳的一端有4个检查窗口,中部只有一个电流输入接线柱,并在内部与励磁绕组的一端相连。端盖分前、后两个,前端盖由钢板压制而成,后端盖由灰铸铁浇制而成,呈缺口杯状。它们的中心均压装着青铜石墨轴承套或铁基含油轴承套,外围有2个或4个组装螺孔。电刷装在前端盖内,后端盖上有拨叉座,盖口有凸缘和安装螺孔,还有拧紧中间轴承板的螺钉孔。 励磁绕组是由绕在极靴上的线圈构成的电磁铁(图5-2-3)。 励磁绕组固定到起动机外壳里面(图5-2-4)。 用铸钢制造的极靴和起动机外壳连接在一起,可增加励磁绕组的磁场强度(图5-2-5)。 当电流流过励磁绕组时,便建立强大的、静止的电磁场,磁场根据绕组围绕在极靴的方向,分为S极和N极。励磁绕组的极性对调,便产生相反的磁场。 励磁绕组与电枢绕组的接法有两种:串联和既有串联也有并联的复式接法(如图5-2-6所示),复式接法可以在绕组铜条截面尺寸相同的情况下增大起动电流,从而增大转矩。 大多数起动机采用4个励磁绕组。 kW的起动机有采用6个励磁绕组的。