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直流电机的换向原理
直流电机的换向原理是通过改变电流的流动方向来改变电机的转动方向。
直流电机通常由一个电枢和一个永磁体组成。
当给电机加上一个正向电流时，电流从电源进入电枢，并产生一个磁场。
这个磁场与永磁体的磁场相互作用，通过电枢产生的力矩将电机转动起来。
在一定的角度后，为了继续保持电机的转动，电枢中的电流需要改变方向。
为了实现这一点，换向器被用来改变电流的方向。
换向器通常由一个组织电流进入电机的一个刷子和一个从电机中带走电流的另一个刷子组成。
这两个刷子一般固定在电机的定子上。
当电流流经电机时，它经过电枢中的一个刷子。
在这个刷子和电枢之间有一个特殊的结构，通常是一个可旋转的环状物，称为换向环。
换向环被连接到电枢的外部电路上。
当电流通过电枢时，它会经过换向环，并进入另一个刷子。
当电流从一个刷子传输到另一个刷子时，它同时也改变了流动方向。
通过转动换向环的位置，可以改变电流在电枢中的流动方向。
这个新的电流方向所产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，将电机继续推动。
通过不断地交替改变电流的流动方向，换向器使电机能够持续转动。
因此，直流电机的换向原理实际上是通过改变电流方向来改变磁场方向，进而改变电机的转动方向。
直流电机的换向和换向极换向时的电流行为恒定的转矩要求时不变的恒定电枢磁动势(电枢电流)垂直于励磁磁场。
而换向器会把线圈电流以电枢频率对正相位地换极，它还会快速闭合那些在无场极缺口的导体回路到电刷上。
如下图所示，以υK速度运动的电刷从换向片1经过时，支路电流I ZW先沿顺时针方向进入线圈，此时导体电流 i L > 0；紧接着电刷移动到换向片1和2中间，正好同时接通，那么相当于此时换向片1和2上地线圈环被断路了，i L =0；电刷继续移动，完全覆盖换向片2，支路电流流入导体线圈，i L < 0；整个过程中线圈电流由正过零再转负，实现了换向。
而其实各个线圈环都串联着，所以一开始流入换向片1地电流会从另一侧另一个接触电刷流出，而之后从换向片2流入的电流也是从另一个此时恰好接触的电刷流出，在换向时间以外的电枢线圈电流会受外部电路影响，而流经电刷的电流在换向时是不改变方向大小的。
可知电枢线圈中电流在换向前，换向之后为，所以换向时电流变化量为，而换向过程的线圈电流变化只跟电刷电阻和线圈电感有关。
所以有电刷宽度b B，电枢换向器直径D K，电刷数量K换向器圆柱外围的线速度υK，转子转速，即转数nυK=πD K·n换向时间T K在很高的转数下，T K甚至可以小于等1ms。
考虑换向过程中的电阻切换，电刷相对换向器有运动速度υK，和换向器的接触宽度是时变的。
把原来换向片1部分接触宽度记作b1，有电阻R B1，后来接触换向片2的宽度记作b2有电阻R B2，那么此时在电刷上电流I B有两部分此时电阻和宽度有关，有以下关系代入i L得可见在T K内，换向时电流行为符合一次函数。
然而在极短的换向时间内，电流的剧烈突变令线圈的自感现象无法忽视。
电流变化会产生电流换向电压线性电流变化会得出，其中I a和内生转矩大小有关，可见，当负载变大，转数变大的时候，电流换向电压也随之增大。
因为楞次定理，电流换向电压会反抗自己的产生，这意味着换向的过程会被延迟，这会导致在换向终点更陡峭的电流曲线。
直流电机如何调转向?直流电机正反转原理
图解
1、他励直流电机
通常，可采纳下面两种方法来使直流电动机反转：
（1）将电枢两端电压反接，转变电枢电流的方向。
（2）转变励磁绕组的极性，即转变主磁场的方向。
在实际运行中，由于直流电动机的励磁绕组匝数较多，电感很大，把励磁绕组从电源上断开将产生较大的自感电动势，使开关产生很大的火花，并且还可能击穿励磁绕组的绝缘。
因此，要求频繁反向的直流电动机，应采纳转变电枢电流方向这一方法来实现反转。
此外，还必需指出，仅采纳上述方法之一即可实现电动机的反转，假如同时使用这两种方法，则反反为正，反而不能达到电动机反转的目的。
2、永磁直流电机
永磁式直流电动机，只要将电源正、负极连接方向调换，就可以实现电机反转。
3、无刷电机
用的是无霍尔掌握器，只要调换任何两条电机线就可以了。
用的是有霍尔掌握器，先调霍尔ac相线，再调线包AB相线就可以了。
4、串激式直流电动机
则需要转变定子线圈与碳刷（转子）串联的方向：假定原电机内部接线为：
电源进线——定子线圈1端——定子线圈2端——左边碳刷——电枢（转子）——右边碳刷——电源；
要转变转向，就需要改为：
电源进线——定子线圈1端——定子线圈2端——右边碳刷——电枢（转子）——左边碳刷——电源；
即将碳刷（或定子线圈）的两端接线对调即可。
串激式直流电机的转向与电源正、负极连接方向无关，实际上可以使用在沟通电路上。
直流电机的换向旋转着的电枢某元件从一个支路转换到另外一个支路时，元件中的电流变化的过渡过程称为换向过程。
一、换向过程分析电刷是支路的分界线；我们讨论电刷与1、2片换向片分别和同时接触时的状况。
换向刚开头时，元件仍属于右边支路，其电流为+ia（右→左）；处于换向过程中时，元件被电刷短路，电流大小和方向处于变化的过程中；换向结束时，元件进入左边支路，其电流已经由+ia变为-ia（左→右）。
一个元件的电流换向过程所需的时间就称为换向周期Th，即一个换向片通过电刷所用的时间。
换向元件的电流从+ia变到-ia所用的时间即为一个换向周期。
Th=0.5～2ms换向问题非常简单，换向不良会在电刷与换向片之间产生火花。
当火花大到肯定程度时可能损坏换向器表面，从而使电机不能正常工作。
产生火花的缘由除电磁缘由外，还有电化学、工艺、电热等因素，至今尚无很成熟的理论。
二、换向元件中的电势1．电抗电势ex一般, 换向周期特别短暂,电流的变化会在绕组元件中产生自感和互感电势,两者的合成电势称为电抗电势,用ex表示。
依据楞次定理，电抗电势的性质总是阻碍线圈中电流的变化,亦即ex 的方向企图与换向前的电流方向相同。
或者说电抗电势是阻碍换向的。
电抗电势大小反比于换向周期。
2．电枢反应电势ea换向元件切割电枢反应磁场，从而产生了电枢反应电势。
其方向与ex相同，即其性质也是阻碍换向的。
其大小为: Ea=2Wy Ba l va3．换向极电势eK换向极电势是由于换向元件切割换向磁极感应的电势，换向磁极是为改善换向而设置的。
其方向企图与换向后的电流方向相同，或者说换向极电势是关心换向的。
三、影响换向的因素电磁因素：电抗电势和切割电势阻碍换向.机械、化学、材料等缘由机械方面的缘由如：换向器偏心、片间绝缘凸出、某个换向片凸出、电刷与换向器表面接触不好等等；化学方面：高空缺氧、缺水、某些化工厂的电机，都可能破坏换向器表面的氧化亚铜薄膜而产生火花。
直流电机正反转切换方法宝子！今天咱来唠唠直流电机正反转切换这事儿。
直流电机要实现正反转切换呢，有一种常见的方法就是改变电枢电流的方向。
你可以想象这个电枢电流就像是小电机的“指挥棒”，电流方向一变，电机转动的方向也就跟着变啦。
比如说，在电机的控制电路里，通过一些开关元件，像继电器或者晶体管之类的。
要是用继电器呢，就好像是一个小开关员在那里，根据你的指令把电路连接的方式换一换，让电流从不同的路径走，这样就改变了电枢电流方向，电机就欢快地朝着另一个方向转起来咯。
还有哦，改变励磁电流的方向也能让直流电机正反转。
不过这个方法相对来说可能会复杂一丢丢。
励磁电流就像是给电机注入一种特殊的“能量引导”，当你把这个引导的方向改变了，电机也会响应这种变化而反转。
这就好比你给一个小宠物指了不同的方向，它就会朝着新的方向跑去一样有趣。
在实际操作的时候呢，你得特别小心哦。
因为电机这个小家伙可有点小脾气呢。
如果切换的时机或者方法不对，可能会对电机造成损害，就像你突然让一个正在跑步的人紧急转向，要是处理不好可能就会摔倒受伤呢。
所以在设计电路的时候，一定要确保各个元件都能协调工作，就像一个小团队一样，大家齐心协力才能让电机顺利地正反转切换。
另外呀，现在还有一些专门的电机驱动器，这些小玩意儿可厉害啦。
它们可以很方便地控制直流电机的正反转，你只要按照说明书简单设置一下参数，就像给它讲个小秘密一样，它就能按照你的要求让电机正转、反转或者停下来。
这就大大简化了我们的操作，不用自己费劲去捣鼓那些复杂的电路啦。
总之呢，直流电机正反转切换虽然有几种方法，但不管用哪种，都要小心谨慎地对待这个小电机，这样它才能好好地为我们工作，是不是很有趣呢？。
直流电机的换向旋转着的电枢某元件从一个支路改换到别的一个支路时，元件中的电流改动的过渡进程称为换向进程。
一、换向进程剖析电刷是支路的分界线；咱们研讨电刷与1、2片换向片别离和一同触摸时的状况。
换向刚初步时，元件仍归于右边支路，其电流为+ia（右→左）；处于换向进程中时，元件被电刷短路，电流巨细和方向处于改动的进程中；换向完毕时，元件进入左面支路，其电流现已由+ia变为-ia（左→右）。
一个元件的电流换向进程所需的时刻就称为换向周期Th，即一个换向片经过电刷所用的时刻。
换向元件的电流从+ia 变到-ia所用的时刻即为一个换向周期。
Th=0.5～2ms换向疑问十分杂乱，换向不良会在电刷与换向片之间发作火花。
当火花大到必定程度时或许损坏换向器外表，然后使电机不能正常作业。
发作火花的要素除电磁要素外，还有电化学、技能、电热等要素，至今尚无很老到的理论。
二、换向元件中的电势1．电抗电势ex通常,换向周期十分时刻短,电流的改动会在绕组元件中发作自感和互感电势,两者的构成电势称为电抗电势,用ex标明。
依据楞次定理，电抗电势的性质老是阻遏线圈中电流的改动,亦即ex的方向试图与换向前的电流方向一样。
或许说电抗电势是阻遏换向的。
电抗电势巨细反比于换向周期。
2．电枢反响电势ea换向元件切开电枢反响磁场，然后发作了电枢反响电势。
其方向与ex一样，即其性质也是阻遏换向的。
其巨细为:Ea=2WyBalva3．换向极电势eK换向极电势是因为换向元件切开换向磁极感应的电势，换向磁极是为改进换向而设置的。
其方向试图与换向后的电流方向一样，或许说换向极电势是帮忙换向的。
三、影响换向的要素电磁要素：电抗电势和切开电势阻遏换向.机械、化学、资料等要素机械方面的要素如：换向器偏疼、片间绝缘凸出、某个换向片凸出、电刷与换向器外表触摸欠好等等；化学方面：高空缺氧、缺水、某些化工厂的电机，都或许损坏换向器外表的氧化亚铜薄膜而发作火花。
四、改进换向的办法1.装换向极：在换向元件处发作一个磁势以抵消该处的电枢反响磁势。
直流电动机换向原理
直流电动机的换向原理是通过改变电机的电流方向来改变电动机的旋转方向。
在直流电动机中，电流通过电枢产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，从而产生转矩使电动机转动。
换向即是让电流方向与磁场的相互作用方向发生变化。
要实现换向，通常采用换向器（也称为电刷和换向环）的设计。
在电刷上有两个交替排列的碳刷，它们与旋转的电枢接触，并通过换向环与电源相连。
当电动机开始运行时，刷子与电枢接触，电流通过刷子进入电枢。
这时，由于电枢与永磁体的磁场相互作用，电枢开始转动。
当电枢转到一定位置时，刷子会与换向环接触。
在接触过程中，电流的方向会通过刷子和换向环转换。
换向器的设计使得电流方向能够周期性地改变。
这样，即使电枢转动方向与磁场方向相同，由于电流方向的改变，电枢仍然会受到反向的力矩，从而使电动机保持稳定的旋转。
通过控制换向器中电刷和换向环的位置，可以实现电动机的正转、反转和停止。
例如，当电刷与换向环之间段开断时，电动机会停止转动；当电刷和换向环接触时，电动机会继续转动。
同时，通过改变电动机电源的极性，也可以改变电动机的转向。
总而言之，直流电动机的换向原理是通过改变电流方向，实现电枢与永磁体磁场的不断相互作用，从而使电动机产生稳定的
旋转。
这种换向原理可以通过换向器设计和控制来实现不同的转向和运行状态。
直流电动机的换向原理直流电动机是一种常见的电动机，它的运转需要依赖于电源的电压，通过磁场改变方向来改变电动机的转向，从而实现动力的转换。
在直流电动机中，换向是影响电机正常运转的重要因素之一。
直流电动机的换向原理主要是指电刷与换向环的作用。
电刷是连接电源和直流电动机的引线，而换向环是连接不同转子线圈的组件。
当直流电源施加电压时，电机中的电荷开始流动，使得电机的转子开始旋转。
同时，前一时刻所施加的电压将通过电刷和换向环将其转移到与当前转子线圈连接的电源极性相反的电源，从而使得转子能够继续旋转。
当直流电机旋转时，转子上的导线也会变化，这会引起磁场的变化，当电机的电荷流向线圈时，磁场的极性也会改变，因此换向是很重要的。
直流电动机中的换向环可以用来改变线圈的极性，并确保电动机运转时转子能够按照正确的方向旋转。
当电机的电荷流向线圈时，磁场的极性会随之发生改变。
因此，直流电动机必须在电刷和换向环的帮助下进行换向。
这时，通过换向环来连接不同的导线，从而使得电机能够正常运转。
当磁场的方向改变时，转子的极性也会随之变化，从而保持电机的平衡运转。
直流电动机换向的原理是非常关键的，因为它决定了电机的运动方向。
在实际应用中，电机的电刷和换向环需要始终维持在一个良好的工作状态，以保证电动机的正常运转。
此外，在进行操作和检修时，也需要特别注意换向环和电刷的维护保养，以保证电机的长期稳定运行。
总之，直流电动机的换向原理是一种关键性的工作原理，它是依托于电刷和换向环来实现电机方向变化的。
只有将电刷和换向环的工作状态维持在良好的状态，才能保证电动机的正常运转，同时也可以更好地满足各种应用需求。
