串励直流电动机的机械特性教学课件

第一章直流电机本章主要讨论直流电机的基本结构和工作原理,讨论直流电机的磁场分布、感应电动势、电磁转矩、电枢反应及影响、换向及改善换向方法,从应用角度分析直流发电机的运行特性和直流电动机的工作特性。第一节直流电机的工作原理与结构第二节直流电机铭牌数据及主要系列第三节直流电机的电枢绕组第四节直流电机的磁场第五节直流电机的电磁转矩和电枢电动势的计算第六节直流电机的换向第七节直流发电机第八节直流电动机第一节直流电机的工作原理与结构直流电机的主要结构主磁极:产生恒定的气隙磁通,由铁心和励磁绕组构成换向磁极:改善换向。定子电刷装置:与换向片配合,完成直流与交流的互换机座和端盖:起支撑和固定作用。电枢铁心:主磁路的一部分,放置电枢绕组电枢绕组:由带绝缘的导线绕制而成,是电路部分转子换向器:与电刷装置配合,完成直流与交流的互换转轴轴承直流电机的工作原理(一)直流发电机工作原理直流发电机是将机械能转变成电能的旋转机械右图为直流发电机的物理模型,N、S为定子磁极,abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈,换向器线圈连同导磁圆柱体称为电机的转子或电枢。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可随线圈同旋转的换向片上。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的电刷当原动机驱动电机转子逆时针旋转时同线圈abcd将感应电动势。换向器如右图,导体ab在N极下,a点高电位,b点低电位;导体cd在S极下,c点高电位,d点低电位;电刷A极性为正,电刷B极性电刷为负当原动机驱动电机转子逆时针旋转180°后,如右图。导体ab在S极下,a点低电位,b点高电位;导体d在N极下,c点换向低电位,d点高电位;电刷A极性仍为正,电刷B极性仍为负。与电刷A接触的导体总是位于N极下,与电刷B接触的导体总是位由于S极下,电刷A的极性总是正的电刷B的极性总是负的,在电刷A、B两端可获得直流电动势。实际直流发电机的电枢是根据实际需要有多个线圈。线圈分布在电枢铁心表面的不同位置,按照一定的规律连接起来,构成电机的电枢绕组。磁极也是根据需要N、S极交替旋转多对(二)直流电动机工作原理直流电动机是将电能转变在磁场作用下,N极性下导体成机械能的旋转机械。ab受力方向从右向左,S极下导把电刷A、B接到直流电源上,体cd受力方向从左向右。该电磁电刷A接正极,电刷B接负极。此力形成逆时针方向的电磁转矩。时电枢线圈中将电流流过。当电磁转矩大于阻转矩时,电机转子逆时针方向旋转。换向器电刷当电枢旋转到右图所示位置时原N极性下导体ab转到S极下,换向器A受力方向从左向右,原S极下导体cd转到N极下,受力方向从右向左。该电磁力形成逆时针方向成的电被转矩作用下续逆时电刷旦方向旋转。与直流发电机相同,实际的直流电动机的电枢并非单一线圈,磁极也并非一对。直流电动机的工作原理示意图(三)直流电机的可逆原理从上述直流电机的工作原理来看,一台直流电机若在电刷两端加上直流电压,输入电能,即可拖动生产机械,将电能变为机械能而成为电动机;反之若用原动机带动电枢旋转,输入机械能,就可在电刷