当前课程知识点:电气控制系统装接与调试 > 项目三、基本电气控制电路 > 任务一、直流电机结构及工作原理 > 直流电机结构及工作原理
大家好 今天
我们主要来学习一下直流电机
的结构和工作原理等相关内容
我们首先来介绍直流电机的主要结构
直流电机可作为电动机运行
也可作为发电机运行
不管是电动机还是发电机
其基本结构是相同的
即都有静止部分和可旋转部分组成
这两部分也称定子和转子
定子主要由以下部件组成
机座 前后端盖
主磁极 换向磁极
和电刷装置等
我们依次来介绍
(1)机座
直流电机一般采用整体机座
有两个方面的作用
一是作为电机磁路的一部分
起导磁作用
称为定子铁轭
二是主磁极 换向磁极及端盖
均固定在机座上
起机械支撑作用
(2)端盖
直流电机的前 后端盖
是用来安装轴承和支撑电枢的
(3)主磁极
主磁极的作用是通入直流励磁电流
产生恒定 有一定空间分布
形状的主磁场 主磁极
由铁心和励磁绕组两部分组成
为减小涡流损耗
主磁极铁心一般用
1.0~1.5mm厚的薄钢片冲制成型后
再用铆钉铆紧
构成一个整体
最后固定在机座上
励磁绕组是产生主磁通的
当给励磁绕组通入直流电时
各主磁极均产生一定极性
相邻两主磁极
的极性是N S交替出现的
(4)换向极
又称附加极
用以产生换向磁场
以改善直流电机的换向 一般电机
容量超过1KW时均应安装换向极
换向极安装在相邻的两个主磁极之间
由换向极铁心和换向极绕组组成
换向极铁心比主磁极的简单
一般是用整块钢板加工而成
换向极绕组放置在换向极铁心上
与电枢绕组串联连接在一起
(5)电刷装置
电刷装置是直流电机的重要组成部分
通过该装置把电机电枢中
的电流与外部静止电路相连
或把外部电源与电机电枢相连
电刷装置与换向器一起
完成机械整流
把电枢中的交变电流
变成电刷上的直流
或把外部电路中的直流
变换为电枢中的交流
以上是定子的基本组成
接下来介绍转子部分组成
直流电机的转子是电机的转动部分
统称为电枢 由电枢铁心
电枢绕组 换向器
风扇 电机转轴和
轴承等部分组成
(1)电枢铁心
电枢铁心是主磁路的一部分
同时对放置其上的
电枢绕组起支撑作用
为减少当电机旋转时
铁心中的磁通方向发生变化
引起磁滞涡流损耗
电枢铁心通常用0.5mm厚的
硅钢片叠装而成
装在转轴或转子支架上
(2)电枢绕组
电枢绕组是直流电机的重要组成部分
其作用是产生感应电动势和通过电流
电枢绕组由绝缘铜线绕制而成
按一定的规律嵌放在电枢铁心槽中
放置在铁心槽内的
直线部分在电机运转时
将产生感应电动势
称为元件的有效部分
在电枢槽两端把有效部分
连接起来的部分称为端接部分
端接部分仅起连接作用
在电机运转过程中不产生感应电动势
每个绕组元件
的首末段分别与换相片相接
(3)换向器
换向器又叫整流子
作用是把电枢绕组中的交流电动势
和电流转换成电刷间
的直流电动势和电流
它由换向片组合而成
外表呈圆形
是直流电机的关键部件
(4)风扇
用来降低电机运行中产生的温升
保护电机不致
因为过热而造成绝缘损坏
(5)转轴和轴承
电机的转轴和轴承
起支撑和传递力矩的作用
接下来我们介绍
直流电动机的工作原理:
直流电动机是依据通电导体
在磁场中受到力的作用
而运动的原理制造的
如图a所示
给两个电刷加上直流电源
则有直流电流从电刷A流入
经过线圈abcd
从电刷 B 流出
根据电磁力定律
载流导体ab和cd
受到电磁力的作用
其方向可由左手定则判定
两段导体受到的力形成了一个转矩
使得转子逆时针转动
如果转子转到如图b所示的位置
电刷 A 和换向片2接触
电刷 B 和换向片1接触
直流电流从电刷 A 流入
在线圈中的流动方向是dcba
从电刷 B 流出
此时载流导体ab和cd
受到电磁力的方向
同样可由左手定则判定
它们产生的转矩
仍然使得转子逆时针转动
从而电动机就逆时针运转
直流电动机外加的电源是直流的
但由于电刷和换向片的作用
在线圈中流过的电流是交流的
其产生的转矩的方向却是不变的
以上就是关于直流电机的结构
工作原理等相关内容的介绍
同学们 今天就介绍到这里
我们下次再见
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