首页动力电气电气工程电机学 20 第二十二章直流电机的基本工作原理和基本结构.docx

20 第二十二章直流电机的基本工作原理和基本结构.docx

页数：4页文件大小：101.9 KB来源：电机学ppt课件

本课件说明直流发电机与电动机靠换向器与电刷配合实现交直流变换的工作原理，逐项介绍主磁极、换向极、电枢铁心、电枢绕组与换向器等部件，并列出额定值。

查看本课件的文字版（共 4 页，供检索与复制）

第1页：直流电机的基本工作原理

直流电机是一种静止的磁极和旋转的电枢（转子）构成，电枢绕组中感应的是交流电动势，靠换向器和电刷配合，使电机引出方向不变的直流电。

直流发电机的工作原理: 原动机拖动电枢旋转，线圈边 ab、cd 切割气隙磁场产生感应电动势 e=B·l·v，方向用右手定则确定。线圈转过半周后，导体所处的磁极极性改变，导体中的电动势方向也随之改变。但由于换向片随电枢转动、电刷在空间位置固定，与正电刷接触的导体始终在同一极性磁极下，故由电刷引出的电动势方向不变，为直流电动势，但换向片间的电压是脉动的，脉动程度取决于线圈的数目。
直流电动机的工作原理: 若在电刷两端施加直流电压，电流经换向器流入电枢绕组，载流导体在磁场中受力 f=B·l·i，方向用左手定则判断，形成电磁转矩使电枢旋转。同样靠换向器保证同一极性磁极下的导体电流方向不变，从而使电磁转矩方向不变。

直流电机主要由定子、转子两部分构成，定子和转子之间为气隙。

直流电机主要结构部件与作用
部件	所属部分	作用
主磁极	定子	产生气隙主磁场，由主磁极铁心和励磁绕组构成，用薄钢板冲片叠压而成
换向极	定子	改善换向，装在主磁极之间，绕组与电枢绕组串联
机座	定子	起机械支撑作用，同时构成主磁路的一部分（磁轭）
端盖	定子	支撑转子、保护内部，装有轴承
电刷装置	定子	把电枢绕组中的电流引出或引入，由电刷、刷握、刷杆座组成
电枢铁心	转子	构成主磁路的一部分并嵌放电枢绕组，由硅钢片叠压而成
电枢绕组	转子	产生感应电动势和电磁转矩，进行机电能量转换，由绝缘导线绕制的线圈构成
换向器	转子	把电枢绕组内部的交流电动势转换为电刷间的直流电动势

换向器由许多换向片组成，片间用云母绝缘，换向片与电枢绕组的线圈端焊接。电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座组成，电刷放在刷握内并用弹簧压紧在换向器表面，使转动的电枢绕组与外电路接通。电刷数一般等于主磁极数。

直流电机的主要额定值
额定值	符号	含义与说明
额定功率 PN	PN	发电机指出线端输出的电功率；电动机指轴上输出的机械功率，单位 kW
额定电压 UN	UN	额定运行状态下电刷两端的电压，单位 V
额定电流 IN	IN	额定电压和额定功率时长期运行允许的电流，单位 A
额定转速 nN	nN	UN、IN 和额定输出功率时的转速，单位 r/min
额定励磁电流 IfN	IfN	额定运行状态下的励磁电流，单位 A

额定值之间的关系：直流发电机 PN=UN·IN；直流电动机 PN=UN·IN·ηN。此外还有额定效率 ηN、额定转矩 TN=9550PN/nN（PN 单位为 kW）、绝缘等级、工作方式等。