第3章 直流电机原理2解剖
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图解直流电机的工作原理一.直流电机的物理模型图解释。
这是分析直流电机的物理模型图。
其中,固定部分有磁铁,这里称作主磁极;固定部分还有电刷。
转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。
(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)上图表示一台最简单的两极直流电机模型,它的固定部分(定子)上,装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S,在旋转部分(转子)上装设电枢铁心。
定子与转子之间有一气隙。
在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈,线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上,此铜片称为换向片。
换向片之间互相绝缘,由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上,换向片与转轴之间亦互相绝缘。
在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2,当电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
二.直流发电机的工作原理直流发电机的原理图直流发电机是机械能转换为直流电能的电气设备。
如何转换?分以下步骤说明:设原动机拖动转子以每分转n转转动;电机内部的固定部分要有磁场。
这个磁场可以是如图示的磁铁也可以是磁极铁心上绕套线圈,再通过直流电产生磁场。
其中If 称之为励磁电流。
这种线圈每个磁极上有一个,也就是,电机有几个磁极就有几个励磁线圈,这几个线圈串联(或并联)起来就构成了励磁绕组。
这里要注意各线圈通过电流的方向不可出错。
在以上条件下环外导体将感应电势,其大小与磁通密度B 、导体的有效长度l 和导体切割磁场速度v 三者的乘积成正比,其方向用右手定则判断。
但是要注意某一根转子导体的电势性质是交流电。
而经电刷输出的电动势确是直流电了。
这便是直流发电机的工作原理。
如下动画演示:三.直流电动机的工作原理直流电动机的原理图对上一页所示的直流电机,如果去掉原动机,并给两个电刷加上直流电源,如上图(a)所示,则有直流电流从电刷 A 流入,经过线圈abcd,从电刷 B 流出,根据电磁力定律,载流导体ab和cd收到电磁力的作用,其方向可由左手定则判定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。
直流电机的构造图解直流电机的构造可分为接连和翻滚两有些,接连有些称为定子,旋转有些称为转子(也称电枢)。
图1与图2别离为直流电机的纵剖面暗示图和横剖面暗示图。
直流电机纵剖面暗示图直流电机横剖面暗示图直流电机定子有些包含机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷设备等;转子有些包含电枢铁芯、电枢绕组、换向器、电扇和转轴等。
直流电机的部件功用1、主磁极主磁极用来发作气隙磁场,并使电枢外表的气隙磁通密度按必定波形沿空间散布。
主磁极包含主磁极铁芯和励磁绕组。
主磁极铁芯由1mm~1.5mm厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。
励磁绕组用圆形或矩形纯铜绝缘电磁线制成。
各磁极的励磁绕组串联联接成一路,以确保各主极励磁绕组的电流持平。
大的直流电机在极靴上开槽,槽内嵌放赔偿绕组,与电枢绕组串联,用以抵低沉靴方案内的电枢反响磁动势,然后削减气隙磁场的畸变,改进换向,跋涉电机作业牢靠性。
2、换向极也称附加极,用于改进直流电机的换向功用。
换向极由换向极铁芯和换向极绕组构成。
其铁心通常也用1mm~1.5mm厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。
换向极绕组有必要和电枢绕组相串联,因为要经过的电枢电流较大,通常选用较粗的矩形截面导体绕制而成。
换向极设备在两相邻主极之间,其数目通常与主极数持平。
小功率直流电机可不装换向极。
3、机座直流电机的机座用来固定主极、换向极、端盖等,并仰仗底脚将电机固定在根底上。
一同,直流电机的机座是磁极间的磁通途径(称为磁轭),所以用导磁性好、机械强度较高的铸钢或厚钢板制成,不能选用铸铁。
4、电枢铁芯电枢铁心用来经过磁通并嵌放电枢绕组,是主磁路的一有些。
因为转子在定子主磁极发作的安稳磁场内旋转,因而电枢铁芯内的磁通是交变的,为削减涡流和磁滞损耗,通常用双面涂绝缘漆的0.5mm硅钢片叠压而成。
冲片上有均匀散布的嵌放电枢绕组的槽和轴向通风孔。
5、电枢绕组电枢绕组是发作感应电动势和电磁转矩,完毕机电能量改换的要害部件。
容量较小的直流电机的电枢绕组用圆形电磁线绕制而成,而大大都直流电机的电枢绕组均用矩形绝缘导线绕制成定形线圈,然后嵌入电枢铁心的槽中,线圈与铁心之间以及上、底层线圈之间都有必要妥善绝缘。