ZLC电动车用直流串励电动机概述,结构图与参数

电动机他励,并励,串励工作原理

电动机的励磁方式决定了其工作原理，以下是电动机他励、并励和串励的工作原理：

1. 他励电动机：励磁绕组与电枢绕组无连接关系，由其他直流电源对励磁绕组供电。运行过程中励磁磁场稳定且容易控制，易实现再生制动。当采用永磁激励时，电机效率高，重量体积小。但由于励磁磁场稳定，电机机械特性不理想，无法产生足够大的输出转矩。

2. 并励电动机：励磁绕组与电枢绕组相并联，共用同一电源。励磁绕组两端电压就是电枢绕组两端电压，励磁绕组用细导线绕成，匝数多，电阻大，励磁电流较小。性能基本与他励式直流电机相同。

3. 串励电动机：励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。这种电机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不引起大的损耗和电压降，励磁绕组的电阻越小越好，所以串励式直流电机通常用较粗的导线绕成，它的匝数较少。串励式直流电机在低速运行时，能给电动汽车提供足够大的转矩，而在高速运行时，电机电枢中的反电动势增大，与电枢串联的励磁绕组中的励磁电流减小，电机高速运行时的弱磁调速功能易于实现，因此串励式直流电机驱动系统能较好地符合电动汽车的特性要求。

以上内容仅供参考，如需电动机他励、并励、串励工作原理的更多信息，建议查阅相关电动机的工作原理文献或咨询专业技术人员。

课题：直流电机的工作原理与结构

作者：刘建雄

单位：荆州市高级技工学校

2005年7月科目：《电机与变压器》§7—1 直流电机的基本原理一、直流电机模型图解二、直流发电机的工作原理三、直流电动机的工作原理

§7—2

直流电机的结构直流电机的工作原理与结构主磁极机座换向极电刷装置电枢铁心电枢绕组换向器定子

电枢§7—1 直流电机的基本原理

一、直流电机模型图解固定部分有磁铁，这里称作主磁极；还有电刷。转动部分有铁心和绕在铁心上的绕组。(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是机械能转换为直流电能的电气设备。说明：设原动机拖动转子以每分转n转转动；电机主磁极要有磁场。这个磁场可以是如图示的磁铁也可以是磁极铁心上绕有线圈，再通过直流电产生磁场。If称之为励磁电流。这种线圈称为励磁线圈，每个磁极上有一个，它们串联（或并联）起来就构成了励磁绕组。各线圈通过电流的方向不可出错。

在以上条件下电枢导体将感应电势，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。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。直流发电机动画演示直流发电机工作原理小结

直流发电机在原动机的拖动下旋

转，电枢上的导体切割磁力线产生交

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。

直流电动机的结构和原理

直流电动机具有良好的启动、调速性能和过载能力，主要用于交通、起重、轧钢和自动控制领域。直流电机由于有换向器，与交流电机相比有结构复杂、制造成本高、运行维护工作量大等缺点，使直流电机的使用受到了一定的限制。

一、从简单模型入手讨论直流电动机的结构和原理

上图为简单的两极直流电动机模型，由主磁极（励磁线圈）、电枢（电枢线圈）、电刷和换向器等组成。定子上装设了一对直流励磁的静止的主磁极N、S，主磁极由励磁线圈的磁场产生；转子上装有电枢铁芯与电枢绕组。电枢电流由外供直流电源所产生，定子和转子之间有一气隙。电枢线圈的首、末端分别连接于两个圆弧型的换向器片上，换向器片之间互相绝缘，由换向器片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，与转轴也是绝缘的。在换向器片上放置着一对固定不动的电刷，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向器片和电刷与外电路接触，引入外供直流电源。

直流电动机运行时，将直流电源接在两刷之间，电流方向为：N级下有效边电流总是一个方向，而S级上有效边中电流总是另一个方向，两边上受到的电磁力方向一致，电枢因而转动。当线圈有效边从N级下（S级上）转到S级上（N极下）时，其中电流方向由于换向器片同时改变，而电磁力方向不变，使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，直流电动机的电枢由多个线圈组成，这样线圈产生的电磁转矩比较均匀，不会有太大的脉动，因此电动机能够连续平稳运行。

二、直流电动机的基本结构

1、定子

定子的主要作用是产生磁场和作为电机的机械支撑，由主磁极、换向磁极、机座和端盖以及电刷装置等组成。

1）主磁极

主磁极用来产生主磁场，大部分直流电机的主磁极不用永久磁铁，而是由励磁绕组通入直流电流来建立磁场。主磁极由铁芯和绕组组成，铁芯用厚0.5～1.5 mm的低碳钢板冲成，叠装后用铆钉铆紧，紧靠气隙的扩大部分称为极靴，极靴对励磁绕组起支撑作用，使气隙磁通有较好的波形分布，励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，经绝缘漆浸渍处理，然后套在磁极铁芯上。主磁极N、S交替布置，均匀分布并用螺钉固定在机座的内圈上。