直流电机结构及部件参考文档

第五节直流电动机一、直流电动机的结构直流电动机主要由定子（固定部分）和电枢（旋转部分）两大部分组成。

图4-28直流电动机的结构图。

下面就一些主要的部件分别予以介绍。

1、定子定子主要部件包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等。

1）主磁极主磁极的作用是产生主磁场。

主磁极结构如图4-29所示。

绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。

主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。

一般主磁极铁心采用低碳钢板冲成一定形状叠装固定而成。

主磁极的个数一定是偶数，励磁绕组的连接必须使得相邻主磁极的极性按N，S极交替出现。

套在主磁极铁心上的励磁绕组根据其不同的使用情况分为两种：一种是并励绕组；一种是串励绕组；并励绕组的匝数多、导线细，串励绕组的匝数少、导线粗。

整个主磁极再用螺杆固定在机座上。

2）换向极在相邻的主磁极之间装有换向磁极，它也是由铁心和绕组构成。

其作用是改善换向，使电机运行时，在电刷与换向器的接触面上不致产生有害的火花。

3）机座直流电机的机座有两个作用：一是构成主磁路的一部分，机座中作为磁路通路的部分称为磁轭，二是对电动机起到支撑作用，主磁极和换向极固定于磁轭上。

4）电刷装置电刷装置的作用是将转动的电枢(转子)中的电压和电流引出来，或将外加电源的电流输入到转动的电枢中去。

电刷是主要由石墨做成的导电块，放在刷握中，由弹簧机构施以一定的压力使其压在换向器表面上，电机运行时与换向器表面形成滑动接触，电刷上焊的铜丝辫引出或引入电流。

如图4-30所示。

电刷的组数即电刷杆数一般与主磁极的极数相等，各刷杆装在一圆形的可以转动的刷杆座上，刷杆座固定在一端的端盖上。

2、转子（电枢）直流电机的转子，它是电机实现机电能量转换的枢纽，所以常称之为电枢。

电枢部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、轴承、风扇等。

1）电枢铁心电枢铁心既是主磁路的一部分，又要嵌放电枢绕组。

为了减小铁心损耗，电枢铁心一般由涂有绝缘漆的0.5mm厚的硅钢片冲压后叠压而成，硅钢片边缘冲有槽口，叠成圆柱体后外表面形成许多均匀分布的槽，槽内嵌放着电枢绕组。

直流发电机组的配件及零部件说明书本文将对直流发电机组的配件及零部件进行详细说明。

1. 动转子动转子是直流发电机的核心部件之一，通常由电枢圆柱体、电枢绕组、集电环等部分组成。

电枢圆柱体是由矩形钢芯和绕组组成，具有很好的磁导性和导电性。

电枢绕组则在电枢圆柱体上绕制，形式为交错槽绕组或全绕组。

集电环是在电枢圆柱体两端相对位置设置的，用于接触电刷，将电枢圆柱体所产生的电流输出。

2. 定子定子是指直流发电机组中不转动的部分，其主要结构和材料决定了其耐热性和使用寿命。

定子主要由铁芯、定子绕组、保护罩等部分组成。

铁芯通常采用硅钢片叠压而成，以降低铁芯轻磨损和损耗。

定子绕组则绕制在铁芯上，两端固定在定子端盖上。

保护罩则用于保护定子绕组和绝缘材料。

3. 电刷电刷是用于与集电环接触的零部件，因此其材料和工艺要求较高。

电刷通常由碳材料制成，具有较好的导电性和耐磨损性。

电刷头必须具有强大的弹性，能够在旋转时与集电环实现紧密接触。

同时，电刷应有耐高温性，能够在高温下正常工作。

4. 整流器整流器是将交流电转化为直流电的设备，其性能和质量对电机的工作效率和运行稳定性有着重要的影响。

整流器通常由二极管、三极管、桥式整流器等组成。

目前，使用较广泛的是桥式整流器，其具有体积小、结构简单和性能稳定等优点。

5. 冷却系统冷却系统对于延长发电机组的使用寿命、提高工作效率和降低故障率有着决定性的作用。

冷却系统通常由散热器、水泵、冷却风机等组成。

散热器用于散热降温，水泵用于循环冷却液，冷却风扇则用于将散热器内的空气循环散热。

以上是直流发电机组的配件及零部件的详细说明，了解这些内容对于正确使用和维护直流发电机组具有很重要的意义。

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直流电机部分1）直流电动机特点：优良的调速和启动性能；实现无极快速启动、制动和反转；过载能力强；用于不同的特殊运行请求；成本高；易产生火花2）直流电机的组成及各部分作用：组成：定子和转子定子：1机座：固定主磁极、换向极、端盖等部件；作为电机磁路的一部分2主磁极：产生气隙磁场3换向极：改善换向，减少火花4电刷装置：与换向器配合将转动的电枢绕组电路域外电路相联接，并把电枢绕组中的交流电变为直流电转子：1电枢铁心：构成电机磁路的一部分；嵌放电枢绕组2电枢绕组：产生感应电动势和电磁转矩，从而实现机电能量的转换3换向器：在发电机中，将绕组中的交流电转为电刷的直流电，起整流作用在电动机中，将电源的直流电转为绕组的交流电，保持电磁转矩方向不变4转轴、支架和风扇3）直流电机的四种励磁方式：并励、串励、复励、自励4）直流电机的固有机械特性及几种人为机械特性:固有:略；人为：电枢回路串电阻人为机械特性、改变电压的、减弱磁通的5）直流电机的两种启动方法及特点：1电枢回路串电阻启动：设备简单，初始投资少；启动过程中能耗多2启动过程中能耗少，启动平滑；需要专用可调压的直流电源，设备投资较大6）直流电机的两种反转方法及特点：1在磁场方向不变的情况下，将电枢电压的正负极性反接，从而改变的方向，使电机反接2在电枢电压的极性不变的情况下，将励磁绕组反接，改变励磁电流的方向7）直流电机的三种调速方法及用途：1电枢回路串电阻调速：用于对调速性能要求不高，电动机容量不大的中小型直流电动机2降低电枢电压调速：用于对调速要求较高的场合，及大中容量电动的调速3弱磁调速：很少单独使用，一般与降压调速配合8）直流电机的四种制动及用途：1能耗制动：用于要求迅速调速的场合2电枢反接制动：要求迅速反转的场合3倒拉反接制动：慢速下放重物的场合4回馈制动：电车下坡或起重机下放重物场合9）直流电机试验时应先接励磁电源，通电前将电枢电阻调到最大变压器部分1变压器的用途：在交流电路中变电压、变电流、变电阻、变相位和电气隔离2变压器的组成部分及各部分作用：铁心：变压器的磁路部分绕组：变压器的电路部分3变压器在运行时，电源电压、电源频率及绕组匝数对变压的运行有何影响？变比K=U1除以U20=N1除以N2 所以电源频率f过低，绕组匝数N1过少，都会引起磁通过大，磁通饱和，使变压器中用来产生磁通的励磁电流大大增加4变压器并联使用有哪些优点？有什么运行条件？优点：1提高可靠性2可进行调整变压器的台数，提高工作效率3可减少变压器的备用量和初次投资运行条件：1变比相等2各变压器的连接组别相等3各变压器的短路电压相等5什么是自耦变压器，有什么特点、优缺点？一次绕组与二次绕组公用一个绕组，二次绕组是从一次绕组中抽头而来的变压器交、、、、、特点：输出功率不是全部通过磁耦合关系从一次侧得到的，而是有一部分功率直接从电源得到优缺点：体积较小，可以节省材料，减少损耗，提高效率高压侧的电气故障会波及到低压侧6什么是电流互感器？使用时注意哪些问题？一次绕组的匝数很少，只有一匝或几匝，它串联在被测电路中，流过被测电流注意问题：1二次绕组工作时不许开路2二次绕组的一端和铁心必须可靠接地3二次绕组的线圈阻抗值不得超过允许值7什么是电压互感器？使用时注意哪些问题/电压互感器是一台小型的降压变压器注意问题：1二次绕组不许短路2铁心和二次绕组的一端必须可靠接地3线圈阻抗值不得超过允许值8国家规定，单相和三相变压器有哪几种连接组？三相变压器的五种：Yyn0,Yd11,Ynd11,Yny0,Yy0交流电机部分1三相异步电动机的优缺点优：结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便、效率较高、体积小、重量轻缺：功率因数较低；启动、调速性能不如直流电动机2三相异步电动机的组成1定子（固定不动的部分）2转子（旋转部分）3三相交流电动机过三相绕组产生磁场的性质：旋转磁场；转向取决于电流相序；任意调换电源线即可改变转向；转速n=60f1除以p4三相异步电动机的直接启动的应用场合启动电流大，对电源有较大的冲击的场合5三相笼形异步电动机三种启动方法的特点及应用1定子串接电抗器启动特点：降低定子电压，限制启动电流一般不用2星三角启动特点：星三角启动电流是三角全启动的三分之一应用：正常工作时三角形接法的电动机3自耦变压器减压启动特点：启动转矩降低为全压启动的K的平方分之一用于：适用于不同的负载6三相绕线式异步电动机的两种启动方法1绕线转子异步电动机转子串电阻启动2绕线转子异步电动机转子串频敏变阻器启动7三相异步电动机的三种调速方法两种典型的变极、变频调速的特点，三种变转差率调速的方法及特点两种变极：Y除以YY，Nyy=2Ny;三角形除以YY，Nyy=2N小三角形变频调速的特点：恒转速调速：在fN以下，磁通不变；恒功率调速：在fN以上，磁通减少变转差率调速：1绕线转子异步电动机串电阻调速:设备简单，成本低，转速不稳定，浪费电，效率低2绕线转子异步电动机穿电动势调速：回收电能，提高效率3降低电枢电压调速：调速范围大8三相异步电动机两种常用的电气制动方法及特点、应用场合1反接制动：电源反接、倒拉反接制动电路简单，制动转矩较大，停机迅速，电流大，消耗大应用与要求迅速反转的场合2能耗制动：制动能量消耗少，制动平稳一般用于要求迅速平稳停车的场合9伺服电动机的作用？直流伺服电动机有哪几种控制方法？一般用哪几种？作用：将输入的控制电压信号转化为转轴的角速度和角位移输出直流伺服电动机：1传统型直流、、、、、2无槽电枢直流、、、、、3盘式电枢直流、、、、、一般用传统型直流、、、、10步进电动机的作用？将电脉冲信号转化为相应的角位移或线电压11测速发电机的作用？交流异步测速发电机输出电压的大小U2、频率f2与转速有什么关系？作用：将输入的机械转速变换为电压信号输出U2和n成正比；输出频率f2等于励磁电源频率f1；转向改变时，输出电压的相位变化180度角度附录：其他部分详见课本。

直流电动机的组成一、简介直流电动机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于各种电动设备和工业自动化控制系统中。

直流电动机由多个部件组成，每个部件都起着不可或缺的作用。

本文将详细介绍直流电动机的组成部分及其功能。

二、组成部分1. 外壳直流电动机的外壳是其最外层的保护结构，通常由金属材料制成。

外壳的主要作用是对内部部件进行保护，防止灰尘、水分等外界物质进入电动机，损坏内部结构。

2. 定子定子是直流电动机的固定部分，由大量的绕组和铁芯组成。

绕组是由绝缘导线绕制而成，通常呈环形或饼形排列。

定子绕组通过连接到电源，产生磁场。

铁芯则用于传导磁力线，增强磁场强度。

3. 反转器反转器是直流电动机中用于改变电流方向的关键部件。

它可以将直流电源提供的电流进行反向切换，使电动机能够在正转和反转之间切换。

反转器通常由多个晶体管或功率开关组成，通过控制这些开关的通断状态，实现电流的反转。

4. 轴承轴承是支撑电动机转动部件的重要组成部分。

它可以减少转动摩擦，使电动机运行更加平稳。

在直流电动机中，常见的轴承类型包括滚动轴承和滑动轴承。

滚动轴承通常由钢珠或滚子组成，可以承受较大的轴向和径向负荷。

5. 磁极直流电动机的磁极用于产生磁场，分为定子磁极和转子磁极两种类型。

定子磁极通常由永磁体或电磁体制成，通过加上电流或改变电流的方向来改变磁场的极性。

转子磁极通过制造具有特定磁性的材料，使得磁力线得以旋转。

6. 刷子和换向器刷子和换向器是直流电动机中用于实现电能转换的关键部件。

刷子通常由碳材料制成，与转子电枢相接触，通过电流传输能量。

换向器则负责控制刷子的接触位置，使电流根据转子位置的变化而改变。

7. 电枢电枢是直流电动机中的旋转部件，通常由绕组和铁芯组成。

绕组与定子绕组相连，与刷子接触，通过电流产生电磁场。

铁芯则用于承载电流和磁场，使电枢能够旋转。

三、工作原理直流电动机的工作原理基于洛伦兹力和法拉第电磁感应定律。

当给定定子绕组通以电流时，定子绕组产生的磁场与转子磁极相互作用，产生电磁力。