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1、 2.1 直流电动机直流电动机2.1.1 直流电动机工作原理直流电动机工作原理直流电机直流电机电动机：电能电动机：电能机械能机械能发电机：机械能发电机：机械能电能电能一直流电机的基本组成一直流电机的基本组成磁极磁极电刷电刷换向器换向器电枢电枢电枢铁心电枢铁心电枢线圈电枢线圈二直流电机的基本原理二直流电机的基本原理将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过导体有电流流过 电机内部有磁场存在电机内部有磁场存在载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 的作用的作用 ：F=BILF=BIL （左手定则）（左手定则）所有导体
2、产生的电磁力作用于转子，产生旋所有导体产生的电磁力作用于转子，产生旋转力偶，使转子旋转转力偶，使转子旋转通过换向器的换向作用，使转子受到旋转力通过换向器的换向作用，使转子受到旋转力偶方向维持一致，产生连续旋转偶方向维持一致，产生连续旋转二直流电机的基本原理二直流电机的基本原理三实际的直流电机三实际的直流电机转子（电枢）：转轴、电枢铁心、绕组、换向器、风扇转子（电枢）：转轴、电枢铁心、绕组、换向器、风扇定子：机座、主磁极、换向极、端盖、轴承、电刷定子：机座、主磁极、换向极、端盖、轴承、电刷三实际的直流电机三实际的直流电机 实际的直流电实际的直流电动机，电枢圆周上动机，电枢圆周上均匀地嵌放许多线均
3、匀地嵌放许多线圈，相应地换向器圈，相应地换向器由许多换向片组成，由许多换向片组成，使电枢线圈所产生使电枢线圈所产生的总的电磁转矩足的总的电磁转矩足够大并且比较均匀，够大并且比较均匀，电动机的转速也就电动机的转速也就比较均匀。比较均匀。三实际的直流电机三实际的直流电机(1)(1)主磁极主磁极(2)(2)换向极换向极主磁极和换向极主磁极和换向极 机座机座（3 3）电刷装置）电刷装置2.2.转子转子电枢：电枢：转轴转轴电枢铁心电枢铁心绕组绕组换向器换向器风扇风扇(1)(1)电枢铁心电枢铁心(2)(2)电枢绕组电枢绕组(3)(3)换向器换向器额定功率额定功率 PN 指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，
4、电机的输出功率。指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率。以以“W”为量纲单位。若大于为量纲单位。若大于 1kW 或或 1MW 时时,则用则用 kW 或或 MW 表示。（输入表示。（输入/输出？）输出？）额定电压额定电压 UN 指额定状态下电枢出线端的电压，以指额定状态下电枢出线端的电压，以 V 为量纲单位。为量纲单位。额定电流额定电流 IN 电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以 A 为为 量纲单位。量纲单位。额定转速额定转速 nN 指额定状态下运行时转子的转速，以指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为量纲单位。为量纲单位。额定励
5、磁电流额定励磁电流 If 指电机在额定状态时的励磁电流值。指电机在额定状态时的励磁电流值。四直流电机的额定值四直流电机的额定值铭牌数据铭牌数据问问题题：一一套套机机电电传传动动系系统统，传传动动比比3：1，传传动动效效率率 80%，要要 求求 输输 出出 功功 率率 20kw，转转 速速1000r/min（rpm），选择合适），选择合适型号型号的电机。的电机。四直流电机的额定值四直流电机的额定值铭牌数据铭牌数据电机转速电机转速n=输出转速输出转速X传动比传动比=3000rpm电机输出功率电机输出功率=传动输入功率传动输入功率=传动输出功率传动输出功率/传动效率传动效率=25kW因而选因而选30
6、kW，3000rpm的电机的电机l直流发电机的电势波形较好，对电磁干扰的直流发电机的电势波形较好，对电磁干扰的影响小。影响小。l直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。l直流电动机过载能力较强，启动和制动转矩直流电动机过载能力较强，启动和制动转矩较大。较大。l由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。五直流电机的优缺点五直流电机的优缺点2.1.2 直流电动机的运行特性与分类直流电动机的运行特性与分类 一一.稳态运行方程（了解）稳态运行方程（了解）二二.直流电机的工作特性直流电机的工作特性定义：定义：一定条件下转速、力矩、
7、效率与功率之间的一定条件下转速、力矩、效率与功率之间的关系关系 曲线：曲线：他励直流电机他励直流电机并励直流电机并励直流电机串励直流电机串励直流电机复励直流电机复励直流电机三直流电机的分类三直流电机的分类励磁绕组由其他来源提供励磁绕组由其他来源提供与电枢绕组没有电的联系与电枢绕组没有电的联系I If f只有额定电流的只有额定电流的5%5%以内以内1他励直流电机他励直流电机u励磁绕组与电枢绕组并联励磁绕组与电枢绕组并联u励磁电压励磁电压=电枢端电压电枢端电压uI If f只有额定电流的只有额定电流的5%5%以内以内2并励直流电机并励直流电机励磁绕组与电枢绕组串联励磁绕组与电枢绕组串联励磁电流励磁电流=电枢电流电枢电流=大大3串励直流电机串励直流电机有有2 2个励磁绕组个励磁绕组1 1个与电枢绕组并联个与电枢绕组并联 并励绕组并励绕组1 1个与电枢绕组串联个与电枢绕组串联 串励绕组串励绕组4串励直流电机串励直流电机问题：永磁电机属于哪一类直流电机问题：永磁电机属于哪一类直流电机？三直流电机的分类三直流电机的分类永磁电机属于他励直流电机，因为励永磁电机属于他励直流电机，因为励磁与电枢电源无关磁与电枢电源无关直流电机举例（中大电机）直流电机举例（中大电机）举例（中大电机）举例（中大电机）