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《電機拖動基礎電力拖動系統(tǒng)動力學》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第三章直流電機原理直流永磁有刷電機3.1直流電機的用途及基本工作原理3.1.1直流電機的用途3.1.2直流電機的基本工作原理3.1.1直流電機的用途直流電機的用途作電源用：直流發(fā)電機(逐漸被電力電子整流裝置取代)作動力用：直流電動機(用于對調速要求高的機械)控制系統(tǒng)測量元件：直流測速發(fā)電機控制系統(tǒng)執(zhí)行元件：直流伺服電動機直流電動機的優(yōu)勢調速范圍廣，且易于平滑調速。直流電機的缺點換向問題（機械換向、電子換向）永磁直流電動機3.1.2直流電機基本工作原理AB直流電機物理模型直流電機的物理模型如圖所示。線圈在磁場中旋轉，線圈的兩條邊分別與兩個彼此絕緣而且與線圈同軸旋
2、轉的銅片連接，銅片上又各壓著一個固定不動的電刷。電刷換向片一.直流電動機原理IaEaT1.電源正接換向片A，電源負接換向片B電流：由A流進，由B流出；電磁轉矩：方向逆時針；線圈感應電動勢：A為高電位，B為低電位。2.線圈逆時針旋轉——電源正接換向片B，電源負接換向片A電流：由B流進，由A流出；電磁轉矩：方向逆時針；線圈感應電動勢：B為高電位，A為低電位。AB結論：線圈內部電流Ia交變，感應電動勢Ea交變，且與電流方向相反，電磁轉矩T方向不變。二.直流發(fā)電機原理IaEaT1T1.原動機提供機械轉矩T1，帶動線圈逆時針旋轉，當換向片A接電刷A’，換向片B接電刷B’
3、時線圈感應電動勢：A為高電位，B為低電位；電流：由A流出，由B流入；電磁轉矩：方向順時針；2.原動機提供機械轉矩T1，帶動線圈逆時針旋轉，當換向片A接電刷B’，換向片B接電刷A’時線圈感應電動勢：B為高電位，A為低電位；電流：由B流出，由A流入；電磁轉矩：方向順時針；BA結論：線圈內部電流I交變，感應電動勢Ea交變，但電刷電動勢方向不變，電磁轉矩T方向與T1相反。三.直流電機工作原理的特點1.直流電機工作的關鍵部件是換向器和電刷。2.直流電機線圈內部的感應電動勢和電流是交變的，由電刷引入或導出的電流是方向恒定的，線圈受到的電磁轉矩是單方向的。3.直流電動機和直
4、流發(fā)電機的基本機構相同，帶負載工作時，線圈內部都有感應電動勢產生，線圈都會受到電磁轉矩的作用，因此，直流電機是可逆的。3.2直流電機的主要結構與型號3.2.1主要結構3.2.2銘牌數據3.2.3國產直流電機的主要系列3.2.1直流電機主要結構直流電機的結構總體上包括定子和轉子兩大部分。定子——電機的靜止部分轉子——電機的運動部分，一般稱為電樞其中，直流電機的關鍵結構包含：主磁極電樞繞組(線圈)換向器電刷一.定子部分1.機座——起到機械支撐作用，同時，又是構成直流電機磁路的一部分。因此，需要好的導磁性能和富余的機械強度，一般用鑄鋼或厚鋼板制成。定子部分主要包括機
5、座、主磁極、換向極和電刷裝置。2.主磁極在主磁極鐵心上固定勵磁繞組，產生磁場并使電樞表面的氣隙磁密按一定形狀在空間分布。主磁極鐵心是由1~1.5mm的低碳鋼板疊成。極身極靴機座主磁極勵磁繞組3.換向極一般用于1kW以上的直流電機中，位置在兩主極之間，幫助電樞換向并消除或減弱電樞反應。換向極鐵心用整塊鋼或鋼板絕緣后疊裝而成，換向繞組一般由粗的扁銅線繞成，且與電樞繞組相串聯。主極換向極4.電刷裝置電刷：由石墨做成的導電塊；刷握（刷盒）；刷桿支臂；刷辮：將電動勢或電流引出或引入電機，由細銅絲編成。具有恒壓彈簧的刷握和電刷二.轉子部分轉子部分主要包括電樞鐵心、電樞繞組
6、、換向器、轉軸及軸承、風扇等部件。轉子主體如圖所示。1.電樞鐵心通常用0.5mm厚的低硅硅鋼片或冷軋硅鋼片疊成，片間用絕緣漆以減少損耗(渦流和磁滯損耗)。槽齒軸向通風孔軸孔2.電樞繞組用帶絕緣的銅導線繞成一個一個的N匝線圈元件，嵌放在電樞鐵心的槽中，各元件按一定的規(guī)律聯結到相應的換向片上，全部這些元件就組成了電樞繞組。電樞繞組是直流電機的主要電路部分，是實現機電能量轉換的關鍵部件。3.換向器由許多換向片（由銅料組成）組成。換向片之間彼此以云母片相互絕緣，全部又以云母環(huán)對地絕緣。三.端蓋端蓋把定子和轉子連為一個整體，兩個端蓋分別固定在定子機座的兩端，并支撐著轉子
7、，端蓋也有保護電機內部的作用。端蓋直流電機整體結構圖直流電機裝配圖四、電機的安裝方式、軸伸個數、防護方式電機的安裝方式：臥式，立式（價格稍高）軸伸：伸出到端蓋外面與負載連接或安裝測速裝置的轉軸部分。單軸伸（多數采用），雙軸伸。電機根據不同的冷卻和保護方式分為開啟式、防護式、封閉式和防爆式。根據電機使用的環(huán)境不同，選擇不同的防護方式。開啟式無專門的防護裝置，定子兩側和端蓋上有通風口，靠轉子本身在旋轉時帶動的空氣來冷卻。散熱好，容易進灰塵、水滴和鐵屑等雜質，只能在清潔、干燥的環(huán)境中使用。防護式用于中小型電機。機座下有通風口，垂直下落的異物不易進入電機內部；兩端端蓋
8、有進風口和出風口，轉軸上裝有風扇。端蓋
