第2章直流电动机.

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1、第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1 2.1 直流电动机的结构和分类直流电动机的结构和分类 2.1.1 直流电动机的基本结构直流电动机的基本结构第二章第二章 直流电动机直流电动机第第2章章 直流电动机直流电动机2.1.1 直流电动机的基本结构直流电动机的基本结构1定子部分定子部分（1）主磁极）主磁极 其作用是产生恒定的主磁其作用是产生恒定的主磁场场，由主磁极铁心和套在铁心，由主磁极铁心和套在铁心上的励磁绕组组成。上的励磁绕组组成。 铁心的上部叫极身，下部铁心的上部叫极身，下部叫极靴（磁靴、极脚）。叫极靴（磁靴、极脚）。极靴极靴的作用的作用是减小气隙磁阻，使气是减小气隙磁阻，使气隙磁通沿气隙

2、均匀分布。隙磁通沿气隙均匀分布。1主磁极铁芯；2励磁绕组；3机座； 4极靴 第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.1 直流电动机的基本结构直流电动机的基本结构1定子部分定子部分（2）机座）机座 机座有两个作用机座有两个作用，一是作为各磁极间的磁路，这部分称为，一是作为各磁极间的磁路，这部分称为定子的磁轭；二是作为电机的机械支撑。定子的磁轭；二是作为电机的机械支撑。（3）换向极）换向极 换向极的作用是改善直流电机的换换向极的作用是改善直流电机的换向性能，消除直流电机带负载时换向器向性能，消除直流电机带负载时换向器产生的有害火花。产生的有害火花。换向极的数目一般与换向极的数目一般与主磁极数目相

3、同，只有小功率的直流电主磁极数目相同，只有小功率的直流电机格不装换向极或装设只有主磁极数一机格不装换向极或装设只有主磁极数一半的换向极。半的换向极。第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.1 直流电动机的基本结构直流电动机的基本结构1定子部分定子部分（4）电刷装置）电刷装置 其作用有两个，一是使转子绕组与电机外部电路接通；二其作用有两个，一是使转子绕组与电机外部电路接通；二是与换向器配合，完成直流电机外部直流与内部交流的互换。是与换向器配合，完成直流电机外部直流与内部交流的互换。第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.1 直流电动机的基本结构直流电动机的基本结构2转子转子(电枢电枢)部分部

4、分转子包括电枢铁心、电枢绕组、换向器及转轴、支架、风转子包括电枢铁心、电枢绕组、换向器及转轴、支架、风扇等。由于感生电动势和电磁转矩都是在转子绕组中产生，是扇等。由于感生电动势和电磁转矩都是在转子绕组中产生，是机械能和电磁能转换的枢纽，因此直流电机的转子也称为电枢。机械能和电磁能转换的枢纽，因此直流电机的转子也称为电枢。（1）电枢铁心）电枢铁心 电枢铁心有两个作用：一是作为磁路的一部分；二是将电电枢铁心有两个作用：一是作为磁路的一部分；二是将电枢绕组安放在铁心的槽内。枢绕组安放在铁心的槽内。 为了减小由于电机磁通变化产生的为了减小由于电机磁通变化产生的涡流损耗，电枢铁心通常采用涡流损耗，电枢铁

5、心通常采用0.350.5mm硅钢片冲压叠成。硅钢片冲压叠成。第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.1 直流电动机的基本结构直流电动机的基本结构2转子转子(电枢电枢)部分部分（2）电枢绕组）电枢绕组 电枢绕组的作用是产生感生电动势和电磁转矩，从而实现电枢绕组的作用是产生感生电动势和电磁转矩，从而实现电能和机械能的相互转换。电能和机械能的相互转换。（3）换向器）换向器 是直流电动机的关键部件，在直流是直流电动机的关键部件，在直流电动机中，能将外加的直流电流转换成电动机中，能将外加的直流电流转换成电枢绕组的交流电流，并保证每一磁极电枢绕组的交流电流，并保证每一磁极下，电枢导体的电流方向不变，以产

6、生下，电枢导体的电流方向不变，以产生恒定的电磁转矩。恒定的电磁转矩。（4）转轴、支架和风扇第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.2 直流电动机的分类直流电动机的分类直流电动机按定子励磁绕组的励磁方式不同可分为四类：直流电动机按定子励磁绕组的励磁方式不同可分为四类：第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.2 直流电动机的分类直流电动机的分类（1）并励）并励/他励直流电动机他励直流电动机 直流并励电动机的励磁绕组、电枢绕组和外部负载电路并直流并励电动机的励磁绕组、电枢绕组和外部负载电路并联在一起。联在一起。 并励的磁场绕组内流过的电流小，所以其特点是：匝数多，并励的磁场绕组内流过的电流小，所

7、以其特点是：匝数多，导线细，电阻大。导线细，电阻大。 并励并励/他励电动机的励磁电流和电枢电流是独立的，所以他励电动机的励磁电流和电枢电流是独立的，所以具有很好的调速性能。具有很好的调速性能。 并励并励/他励电动机常用于要求转速基本不受负载影响，又可他励电动机常用于要求转速基本不受负载影响，又可在大范围调速的机械。如风机、泵、传送带、电梯、车床和冶在大范围调速的机械。如风机、泵、传送带、电梯、车床和冶金设备等。金设备等。第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.2 直流电动机的分类直流电动机的分类（2）串励直流电动机）串励直流电动机 直流串励电动机的励磁绕组、电枢绕组和外部负载电路串直流串励电

8、动机的励磁绕组、电枢绕组和外部负载电路串联在一起。联在一起。 串励的磁场绕组内流过较大的电流，所以它的特点是：匝串励的磁场绕组内流过较大的电流，所以它的特点是：匝数少，导线粗，电阻小。数少，导线粗，电阻小。 串励电动机能提供很大的启动力矩（串励电动机能提供很大的启动力矩（5倍的额定力矩），倍的额定力矩），所以常用作牵引、提升机和起重机等。所以常用作牵引、提升机和起重机等。 串励电动机不宜用于调速，因为串励电机的机械特性很软。串励电动机不宜用于调速，因为串励电机的机械特性很软。随着负载的减小，电枢电流和磁场电流同步减小，当接近空载随着负载的减小，电枢电流和磁场电流同步减小，当接近空载时，电机转速

9、很快升高，可能会造成电机损坏。时，电机转速很快升高，可能会造成电机损坏。第二章第二章 直流电动机直流电动机2.1.2 直流电动机的分类直流电动机的分类（3）复励直流电动机）复励直流电动机 复励电机兼备了串励电机的大起动力矩和并励电机的转速复励电机兼备了串励电机的大起动力矩和并励电机的转速恒定的优点。常用于既需要大启动力矩，又要在轻载情况下保恒定的优点。常用于既需要大启动力矩，又要在轻载情况下保持恒定转速的场合。如常见于印刷机、剪切机、卷扬机和轮船持恒定转速的场合。如常见于印刷机、剪切机、卷扬机和轮船等设备中。等设备中。（4）永磁式直流电动机）永磁式直流电动机 永磁式电动机的磁场部分采用的是永久

10、磁铁，直流电源仅永磁式电动机的磁场部分采用的是永久磁铁，直流电源仅供电枢使用。永磁式直流电动机常用于汽车的座椅调节、挡风供电枢使用。永磁式直流电动机常用于汽车的座椅调节、挡风玻璃水刷控制等。永磁式直流电动机能在低速时提供相对较大玻璃水刷控制等。永磁式直流电动机能在低速时提供相对较大的力矩，且在没有电源时可以进行自制动。但是其缺点是若连的力矩，且在没有电源时可以进行自制动。但是其缺点是若连续运行会导致过热，过高的温度会损坏永久磁铁。续运行会导致过热，过高的温度会损坏永久磁铁。第二章第二章 直流电动机直流电动机2.2 直流电动机的的工作原理直流电动机的的工作原理 1直流电动机的工作原理直流电动机的

11、工作原理 直流电源接在电刷之间而使电流通入电枢线圈。当线直流电源接在电刷之间而使电流通入电枢线圈。当线圈的有效边从圈的有效边从N（S）极下转到）极下转到S（N）极下时，其中电流的）极下时，其中电流的方向必须同时改变，使电磁力的方向不变，即电磁转矩的方向必须同时改变，使电磁力的方向不变，即电磁转矩的方向不变而使转子以方向不变而使转子以n的转速旋转。的转速旋转。第二章第二章 直流电动机直流电动机2.2 直流电动机的的工作原理直流电动机的的工作原理 2直流电动机的感应电动势和电磁转矩 1）直流电动机的感应电动势）直流电动机的感应电动势jjeB lvjjeB lvaEneKe60pNKa电枢电动势（V