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直流电机的工作原理
1、直流电动机的工作原理：
在图中，线圈连着换向片，换向片固定于转轴上，随电机轴一起旋转，换向片之间及换向片与转轴之间均相互绝缘，它们构成的整体称为换向器。
电刷A、B在空间上固定不动。
在电机的两电刷端加上直流电压，由于电刷和换向器的作用将电能引入电枢线圈中，并保证了同一个极下线圈边中的电流始终是一个方向，继而保证了该极下线圈边所受的电磁力方向不变，保证了电动机能连续地旋转，以实现将电能转换成机械能以拖动生产机械，这就是直流电动机的工作原理。
留意：每个线圈边中的电流方向是交变的。
2、直流发电机的工作原理：
如图，当用原动机拖动电枢逆时针方向旋转，线圈边将切割磁力线感应出电势，电势方向可据右手定则确定。
由于电枢连续旋转，线圈边ab、cd将交替地切割N极、S极下的磁力线，每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的，线圈内的感应电动势是交变电动势，但由于电刷和换向器的作用，使流过负载的电流是单方向的直流电流，这始终流电流一般是脉动的。
在图中，电刷A所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，它始终具有正极性；电刷B始终具有负极性。
这就是直流发电机的工作原理。
3、电机理论的可逆性原理：
从基本电磁过程看，一台直流电机既可作为电动机运行，也可作为发电机运行，只是外界条件不同而已。
当外加直流电压，可作为拖动生产机械的电动机运行，将电能变换为机械能。
若用原动机拖动电枢旋转，可输出电能，为发电机运行，将机械能变换为电能。
直流电机的驱动原理
直流电机的驱动原理是基于法拉第电磁感应原理和洛伦兹力的作用。
当直流电流通过电枢线圈时，电枢线圈内产生磁场。
同时，电刷与电枢之间的摩擦力使得电枢转动。
根据洛伦兹力的作用，产生的磁场与电枢中的电流相互作用，产生的力使电枢线圈在固定轴上旋转。
具体来说，当直流电流通过电枢线圈时，根据法拉第电磁感应原理，电流在电枢线圈中产生磁场。
该磁场与永磁体或其他磁场源相互作用，产生力矩作用在电枢线圈上。
由于电枢线圈固定在轴上，该力矩使电枢旋转。
同时，电枢线圈与固定在电机壳体上的电刷产生摩擦，该摩擦力一方面提供所需的扭矩，同时也使电枢始终保持与电刷接触。
为了保持电枢不断地旋转，电源提供恒定的直流电流。
当电枢转动时，电刷和换向器根据电枢的位置改变电源与电枢的连接，以维持电流的方向不变，从而保持电枢的旋转。
通过控制电源的电流大小和方向，可以控制直流电机的转速和转向。
例如，增加电流可以增加转速，改变电流方向可以改变转向。
总之，直流电机的驱动原理是通过法拉第电磁感应原理和洛伦兹力的作用，电枢线圈产生磁场与永磁体或其他磁场源相互作用，产生的力矩使电枢旋转，从而驱动电机的转动。
在驱动过程中，电源提供恒定的直流电流，并通过电刷和换向器的组合来改变电流方向，实现转速和转向的控制。
直流电机的工作原理与应用直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等。
本文将介绍直流电机的工作原理及其在各个领域的应用。
一、直流电机的工作原理直流电机由电枢和磁极组成，电枢位于磁极之间。
电枢由导电材料绕制而成，形成一个或多个线圈。
磁极则由磁铁或电磁铁组成，产生磁场。
当通过电枢通电时，电枢中会产生电流，形成电流环。
由于电流环中的电流会受到磁场力的作用，所以电枢就会受到力的作用而旋转。
电枢旋转时，也会带动外部负载的运动。
直流电机的工作原理可以通过动力学和电磁学来解释。
从动力学的角度来看，电枢旋转的原因是电流受到了扭矩的作用，扭矩由电流和磁场力共同决定。
从电磁学的角度来看，磁场力由磁场和电流共同决定，而电流又由电源提供。
二、直流电机的应用1. 工业生产领域直流电机广泛应用于各个工业生产领域，如机床、钢铁、化工等。
它们被用于驱动各类设备和机械，如风机、水泵、输送带等。
直流电机的精准控制能力使得工业生产更高效、稳定。
2. 交通运输领域交通运输领域也是直流电机应用的重要领域之一。
电动车辆、电动火车等都采用直流电机作为驱动装置。
直流电机不仅具有较高的效率和可靠性，还具备调速范围广、控制精度高的特点。
3. 家用电器领域在家用电器中，直流电机也起到了关键作用。
例如，电动工具、洗衣机、空调等都采用了直流电机。
直流电机的高效能和低噪音使得家用电器在使用过程中更加舒适和节能。
4. 环境工程领域直流电机在环境工程领域也得到了广泛应用。
例如，风力发电机组中的风机、水泵系统中的水泵等均采用了直流电机。
直流电机的高效能和可控性可以更好地满足环境工程的需求。
5. 信息技术领域直流电机在信息技术领域也有一定的应用。
例如，打印机、扫描仪等设备中的驱动部分采用了直流电机。
直流电机的精准控制能力可以实现高质量的打印和高速的扫描。
综上所述，直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置，其工作原理基于电流和磁场之间的相互作用。
直流电机的基本工作原理
直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电动机，广泛应用于工业、交通、家电等领域。
其基本工作原理如下：
一、电磁感应原理
直流电机的核心是电枢，它由若干个线圈组成。
当电枢通电时，线圈
内会产生磁场，而周围的永磁体也会产生磁场。
这两个磁场作用在一起，产生了磁力线的相互作用。
这里的相互作用就是电磁感应原理。
二、安培定则
电枢中的电流受到洛伦兹力的作用，从而产生了强烈的转动力矩。
这
里的转动力矩是根据安培定则来描述的。
安培定则是指电流在磁场中
的受力方向受洛伦兹力的限制。
三、换向器原理
由于直流电的特性，电流方向是恒定不变的。
因此，为了保证电枢能
够顺畅地旋转，需要借助一种叫做换向器的装置。
换向器能够将电枢
的电流方向随着电机的旋转而不断地反转，从而使电机一直保持转动。
四、通用性
直流电机具有通用性，不仅可以用于直流电源，还可以在交流电路中使用。
这得益于电机内部的换向器能够将交流电源转换为直流电源，从而使得直流电机能够在交流电路中运行。
五、应用广泛
直流电机广泛应用于各种领域，例如电子游戏机、电动机车、电动汽车、家庭电器等。
由于其结构简单、制造工艺简便，因此在现代工业中也占有重要地位。
直流电机工作原理直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
它是由一个固定部分（定子）和一个旋转部分（转子）组成的。
当电流通过定子线圈时，会在定子中产生一个磁场。
而当磁场与转子上的磁场相互作用时，就会产生一个电力矩，推动转子旋转。
直流电机的工作原理可以分为以下几个方面来说明：1.磁场产生：当直流电流通过定子线圈时，会在定子内部产生一个磁场。
这是因为电流通过线圈时，会在线圈周围产生一个磁场。
而由于定子线圈是直接与电源相连的，因此它会持续地产生磁场。
2.磁场与转子相互作用：转子上有一个磁场。
当转子与定子中的磁场相互作用时，就会产生一个电力矩。
这是因为两个磁场之间会相互吸引或排斥，从而产生一个力矩作用在转子上。
3.反向作用力：当转子开始转动时，它会产生一个逆向的电动势，也就是所谓的自感电势。
这个电动势会抵消部分输入电流，从而减少了电流在定子线圈上的流动，进而减小了定子产生的磁场。
4.固定磁场方向：为了确保转子始终朝向磁场运动，直流电机在定子中使用了一个永久磁体。
这个永久磁体在定子中产生一个固定的磁场，确保转子在该磁场方向上运动。
5.制动和调速：直流电机可以通过改变输入电流来调节转速。
当增加电流时，定子内部的磁场将会变强，从而增大了电力矩。
反之，当降低电流时，定子内部的磁场将会变弱，进而减小了电力矩。
通过这种方式，可以实现对直流电机的调速。
直流电机的工作原理可以通过施加电流和控制磁场来实现。
通过改变电流的大小和方向，可以控制转子的转动方向和速度。
这使得直流电机在许多应用中非常有用，例如在电动汽车和工业机械等领域。
直流电动机工作原理的简述
直流电动机是利用直流电流通过电枢产生磁场，与永磁场相互作用而产生旋转力矩。
其工作原理可以分为电磁感应原理和电磁力原理两个方面。
1. 电磁感应原理：当直流电流通过电枢绕组时，在电枢绕组中产生磁场，这个磁场与永磁体的磁场相互作用。
根据左手定则，两个磁场的相互作用会产生一个力矩，使电枢转动。
当电枢转动时，可以通过电刷和换向器的作用，让直流电流的方向始终保持一致，从而保持转动。
2. 电磁力原理：当电枢绕组中的电流通过电枢绕组的导线时，在导线内部产生一个磁场。
在永磁场的作用下，这个磁场和永磁场相互作用，产生一个输出力，使电枢转动。
根据洛伦兹力定律，导线中的电流与磁场相互作用产生力的方向垂直于两者之间的夹角。
综上所述，直流电动机的工作原理是通过电流和磁场之间的相互作用产生力矩，从而使电枢转动。
同时通过合适的电刷和换向器的作用，保持直流电流的方向始终一致，使电机能够持续运转。
直流电机工作原理简述
直流电机是一种常见的电动机，工作原理是利用直流电流通过电枢产生磁场，与永磁体的磁场作用而旋转。
其主要构成部分包括电枢和永磁体。
电枢是电机的转子，由许多绕组组成。
当直流电流通过电枢绕组时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，产生力矩。
这个力矩使得电机转子开始旋转。
永磁体是电机的定子，由永磁材料制成。
永磁体产生的磁场始终保持不变，使得电枢受力始终保持方向一致，使电机保持正常运转。
通过改变直流电流的方向或大小，可以控制电枢的磁场与永磁体的相互作用关系，从而实现电机的转速和方向的控制。
总结来说，直流电机工作的原理是通过利用直流电流在电枢绕组中产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，产生力矩从而驱动电机旋转。
通过控制电流的方向和大小，可以控制电机转速和方向。
直流电机原理
直流电机原理是由法拉第和奥斯特发现的，它是一种能将电能转化为机械能的电动机。
直流电机的关键组成部分包括电枢、永磁体和电刷等。
直流电机的工作原理基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。
当直流电流通过电枢时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，导致电枢受到力的作用而开始旋转。
这个力的方向由洛伦兹力决定，其方向垂直于电流方向和磁场方向的平面。
当电枢开始旋转时，电刷会不断改变电流的方向，从而保持电流与磁场的相互作用，使电枢继续旋转。
电枢旋转的方向与洛伦兹力方向相反是由左手定则决定的，其中的拇指指向电流方向，四指指向磁场方向，中指则指向了电枢的旋转方向。
直流电机的速度可以通过改变电流大小或改变磁场强度来调节。
通过增加电流或增加磁场强度，可以使电枢旋转速度加快；反之，减小电流或减小磁场强度则会导致电枢旋转速度减慢。
总之，直流电机原理是利用电流通过电枢在磁场中的相互作用，将电能转换为机械能的过程。
这一原理在许多应用中得到广泛应用，如家用电器、工业制造和交通工具等领域。
直流电机工作原理直流电机是一种能够将电能转化为机械能的电动机。
它的工作原理是利用直流电流在电枢和磁极之间产生的磁场相互作用，使得电机转动。
下面将详细介绍直流电机的结构和工作原理。
一、直流电机的结构直流电机主要由以下几个部分组成：1. 电枢：电枢是直流电机的旋转部分，通常由导体绕成的线圈组成。
当电流通过电枢时，电枢会在磁场中旋转。
2. 磁极：磁极是直流电机的静止部分，通常由永磁体或者电磁铁组成。
磁极的作用是产生磁场，使得电枢在其中旋转。
3. 制动器：制动器可以控制电机的转速和停止。
当制动器接通时，它会对电枢产生阻力，减慢电机的转速或者停止电机运转。
4. 机壳：机壳是直流电机的外壳，通常由金属材料制成。
它的作用是保护电机内部的零件，同时也可以散热。
二、直流电机的工作原理直流电机的工作原理可以分为两个部分：电枢和磁极之间的相互作用和直流电源对电枢产生的作用力。
1. 电枢和磁极之间的相互作用当直流电源接通时，电流会通过电枢，使得电枢在磁场中旋转。
在旋转的过程中，电枢会不断地与磁极相互作用，产生一个力矩。
这个力矩会使得电枢继续旋转，直到力矩与制动器对电枢的阻力平衡。
2. 直流电源对电枢产生的作用力当直流电源接通时，它会对电枢产生一个作用力。
这个作用力可以通过洛仑兹力定律来计算。
洛仑兹力定律表明，当导体在磁场中运动时，会受到一个垂直于导体和磁场方向的力。
这个力就是洛仑兹力。
洛仑兹力的大小和方向取决于导体和磁场之间的夹角以及导体所携带的电荷量。
当导体与磁场平行时，洛仑兹力为零；当导体与磁场垂直时，洛仑兹力最大。
在直流电机中，当电枢旋转时，它会不断地与磁场相互作用，产生一个垂直于导体和磁场方向的力。
这个力会使得电枢继续旋转，直到力矩与制动器对电枢的阻力平衡。
三、总结直流电机是一种将电能转化为机械能的电动机。
它的工作原理是利用直流电流在电枢和磁极之间产生的磁场相互作用，使得电机转动。
直流电机主要由电枢、磁极、制动器和机壳等部分组成。
直流电动机工作原理直流电动机是一种将电能转换为机械能的装置，是现代工业中广泛应用的重要设备。
它的工作原理是利用电流在磁场中产生力矩，从而驱动电动机转动。
下面将详细介绍直流电动机的工作原理。
1. 磁场产生直流电动机通常由定子和转子两部分组成。
定子上设置有永久磁铁或电磁铁产生的磁场，而转子则由电枢和换向器组成。
当电流通过电枢时，电枢周围也会产生磁场。
这两个磁场之间会相互作用，从而产生力矩使电动机转动。
2. 电流作用当直流电源施加在电动机的电枢上时，电流会通过电枢产生磁场。
这个磁场会与定子上的磁场相互作用，产生力矩使转子开始转动。
根据洛伦兹力的原理，当电流通过导体时，导体会受到磁场力的作用，从而产生力矩。
这个力矩会使转子转动，驱动电动机的工作。
3. 换向器的作用在直流电动机中，为了使电流的方向与转子的位置相适应，通常需要使用换向器。
换向器可以改变电流的方向，使得转子在不同位置时，能够产生持续的力矩驱动转动。
换向器的设计和工作原理对于直流电动机的性能和效率有着重要的影响。
4. 转子的运动当电流通过电枢产生力矩使转子开始转动时，转子上的换向器会不断地改变电流的方向，从而使得转子能够持续地转动。
这种连续的转动使得电动机能够持续地输出机械能，从而完成各种工业生产中的任务。
5. 调速和控制直流电动机可以通过改变电枢上的电流大小来实现调速和控制。
通过改变电流的大小，可以改变电动机输出的力矩和转速，从而适应不同的工作要求。
这种调速和控制的特性使得直流电动机在工业生产中具有很大的灵活性和适用性。
总结直流电动机的工作原理是利用电流在磁场中产生力矩，从而驱动电动机转动。
通过永磁体或电磁体产生的磁场和电枢产生的磁场相互作用，使得电动机能够输出持续的机械能。
换向器的作用是使得电流的方向与转子的位置相适应，从而实现持续的转动。
直流电动机具有调速和控制的特性，适用于各种不同的工业生产需求。
直流电机是机械能和直流电能相互转换的旋转机电设备，它可以使机械能和电能之间相互转换；
如果将直流电能转换为机械能时，则为直流电动机，如：用在升降提取物品时，在上升的过程中，直流电机提起物品，电机用力方向与物品的位移方向一致，电机正向用力，进入电动状态；又如冷轧机，主机和卷取机，电机的力矩方向与电机旋转方向一致，电机正向用力，进入电动状态；
电动状态也分正电动状态和反电动状态，即电机正反转；
如果将机械能转换为直流电能时，则为直流发电机，如：用在升降提取物品时，在下降的过程中，直流电机会被重物拖动，电机反向用力，进入发电状态；又如冷轧机，放卷机被主机拖动旋转，放卷机反向用力，进入发电状态；
虽然两者都工作在发电状态，但两者的工作方式也有所不同；
（可以插图四象限运行）
电机为什么会转动？为什么电流越大，力矩就越大？电机反电动势？（附图）直流电机的励磁部分简化为两个固定的磁极N-S，磁场方向是从N到S的，如图；
当电机电枢通入直流电时，根据左手定则，电枢上半部分力矩为左，下半部分力矩为右，上下部分配合就使电机电枢，向同一个方向转动，所以通有励磁电流的直流电机，只要电枢上用电流流过，电机就会转动；而电机的力矩与电流是成正比，所以电流越大，力矩就越大；
通有电流的导体在切割磁感线时会产生一个反向的电压，称为反向电动势；
当电机转动时，因为电机电枢部分通有电流，根据电机的旋转方向和磁场方向，再由右手定则，可以确定电机电枢中会产生一个反电动势，其电压方向与外加在电枢的电压方向相反；
1、直流电机的铭牌
电机型号：Z4
电机功率：Pn=500KW
电机电压：Un=440V
电机电流：In=1136A
近似地：Pn=Un*In 电枢电阻：Ra= Un/In
励磁电压：Uf=310V 励磁选择恒压供电时的稳定供电电压
励磁电流：If=20A 励磁选择恒流供电时的稳定供电电流
励磁反馈选择电压模式时，由于电机转动时，定子磁通量会微微减少，且变化不稳定，所以造成电机运转不稳定；且不能进行弱磁升速；
励磁反馈选择电流模式时，由于定子磁通量与励磁电流近似线性变化，所以只要励磁电流稳定不变，定子磁通量就会稳定，所以电机输出力矩也稳定；且可以进行弱磁升速；
电机转速：n=500/1500 R/Min
2、直流电机各公式
电压平衡公式：Un=E+Ia*Ra
反电动势公式：E=Ce*Φ*n
电枢电流：Ia=（Un—E）/Ra 电机转动与不转动情况？
励磁回路：If=Uf/Rf 用电流或电压反馈的不同处；
力矩公式：T=Ce*Φ* Ia
T=9.55*Pn/n
功率公式：U*Ia=E*Ia + Ia*Ia*R
转速公式：n=（Un—Ia*Ra）/ Ce*Φ
出题说
3、张力与力矩的关系
F=T/R
简单说明５９０的卷径运算；
4、为什么要弱磁？弱磁点的状态
电压反馈时，励磁电流不变，即电机磁通量Φ稳定，速度给定相当于电枢电压给定Ua，根据电压平衡公式：
Un=E+Ia*Ra；
因为电枢电阻一般都很少，所以Ia*Ra可以先忽略不计，所以
U n≈E，
其中E=Ce*Φ*n；则
U n≈E=Ce*Φ*n，
换句话，在电压反馈时，速度给定相当于电枢电压给定Ua，电机转动的过程中，产生一个反电动势E作为速度反馈源，例如：速度给定为20%，则电枢电压给定也为20%，电机未开始转动时，反电动势E 为零，所以就形成一个速度误差，再经过电流的运算，产生一个加速力矩，使电机不断加速，反电动势E 随着转速的增加而增加，反电动势的增加就使速度误差减少，当驱动器检测到电枢两端的电压U等于电枢电压给定Ua时，电机保持力矩输出，稳速旋转，此时的转速为
n=Ua/（Ce*Φ）
所以当速度给定为100%时，电枢电压给定也为100%，反电动势也约为100%，此时的电机转速就是电机的额定转速，换句话，电机额定转速就是电枢电压达到额定电压时的电机转速；
编码器（或测速发电机）反馈时，电机运转分两个状态：
1、基速以下调速（电机在额定速度范围内调节速度，励磁电流恒定）
2、基速以上调速（电机在额定速度以上到电机最高转速的范围内调节速度，励磁电流减弱）
用编码器反馈时，电机的转速控制再不是通过检测电枢电压来完成，而是直接通过检测编码器信号来参与调速控制；
关键:弱磁点——电机励磁临界于100%与99%之间,此时电枢电压达到额定电压，电机速度也达到额定速度；
在基速以下时，也就是电机还没有到达弱磁点,速度给定再不是单纯的作为一个电压给定来控制电机，而是速度给定和速度反馈（用编码器作反馈源来举例说明），将产生速度误差，再经过电流的运算，产生一个加速力矩，使电机加速运行，此时的电枢电压E是跟随电机转速的增加而增加；当速度不断增加，速度误差就不断缩少，直到速度误差接近零时，电流环保持输出，电机力矩保持不变，电机稳定在某个速度上运行，此时的电枢电压E可通过公式计算得出；也可以通过比例得出；
Ua≈E= Ce*Φ*n
当速度给定不断向上调节时，电机转速不断增加，随之电机的电枢电压也不断增加；直至电机电枢电压等于额定电压，此时励磁电流还保持100%，电机速度为额定速度；这个就是弱磁的临界点；
此时的速度给定与电压的关系？34%---100%
当在弱磁临界点上，速度给定再增加，电机速度必定上升，假设励磁还是保持不变，即Φ不变；根据E =Ce*Φ*n，电枢电压升高，此时的电枢电压必定大于电机的额定电压；想想后果？这是不允许的！
所以此时唯一的做法就是降低励磁电流，即减少电机定子上的磁通量，根据E=Ce*Φ*n，速度增加了相对额定转速的百份之几，磁通量也相应减少相对额定磁通的百份之几（注：不是励磁电流，但励磁电流减少的百份比与磁通量减少的百分比差不多，因为励磁电流与磁通量几乎接近是成比例变化的）；这样才可以保持电机不会超过额定电压运行；换句话：在基速上调节速度时，为保证电枢电压不超过电机额定
电压，励磁电流必定要随转速的变化而反比例的变化，这就是电机为什么要弱磁的最根本原因！
当然，电机转速也不是无休止地增加上去，所以励磁电流也不是减少到零为止；电机的转速也受电机铭牌上写的最高转速限制，一般最高转速为额定转速的2~3倍，所以励磁电流一般也是降低到20%~30%的额定励磁电流；所以一般的调速器都要设置一个最小励磁电流，当电机在升速过程中，励磁电流降到设置的最小励磁电流值时，驱动器会报警，一般是报超速或过电压或励磁故障等；所以设置最小励磁就是防止失速或超速的一个办法。
5、直流电机各个运行象限
第一象限：正向电动运行（图），不同速度对应的电枢电压不同，不同的励磁电流对应的速度也不相同；
１＼不同速度对应不同的电枢电压，电机加减速过程
２＼不同的励磁电流对应不同的速度，弱磁后的加减速过程
第二象限：正向回馈制动（图），减速过程和被拉过程
１＼分析减速太快的正向反馈过程
２＼分析向前被拉的制动过程
第三象限：反向电动运行（图）与象限一相反
第四象限：反向回馈制动，与象限二相反；
7、直流电机特性曲线
分析直流电机的启动过程，加速过程，稳速过程，减速过程，举例说明；
８、直流电机双闭环控制分析
速度环和电流环，结合５９０说两个环的用途；
９、分析电机逆变的全过程。
