直流电动机的构造 极心 直流电机由定极掌 励磁绕组 子(磁极)、转子 (电枢)和机座等 机座 部分构成。 转子人N 直流电动机的磁极和磁路
N S ··· ··· N S 直流电动机的构造 极掌 极心 励磁绕组 机座 转子 直流电动机的磁极和磁路 直流电机由定 子(磁极)、转子 (电枢)和机座等 部分构成
1.磁极 用来在电机中产生磁场。 永磁式:由永久磁铁做成。 励磁式:磁极上绕线圈,线圈中通过直流电, 形成电磁铁。 励磁:磁极上的线圈通以直流电产生磁通,称 为励磁 2转子(电枢) 由铁心、绕组(线圈)、换向器组成。 电枢铁心:由硅钢片叠装而成。 电枢绕组:单个绕组元件组成
2. 转子(电枢) 由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。 1. 磁极 永磁式: 由永久磁铁做成。 励磁式: 磁极上绕线圈，线圈中通过直流电， 形成电磁铁。 励磁: 磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称 为励磁。 电枢铁心：由硅钢片叠装而成。 电枢绕组：单个绕组元件组成。 用来在电机中产生磁场
直流电机的分类 直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并 励电动机、串励电动机和复励电动机 1.他励电动机 励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。 Ea r他励st 2.并励电动机 并励 励磁绕组和电枢绕组并联,由一个直流电源供电
1. 他励电动机 励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。 直流电机的分类 直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并 励电动机、串励电动机和复励电动机 2. 并励电动机 励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。 Uf U I M a + _ + _ I f Rf 他励 Rst I M a U + _ I f Rf Rst + _ I E 并励
3串励电动机 励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。 a 串励 复励 4.复励电动机 励磁线圈与转子电枢的联接有串有并,接在同 电源上
4. 复励电动机 励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同 一电源上。 3. 串励电动机 励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。 串励 U Ia + _ I f M 复励 U + _ I M Ia
直流电机的基本工作原理 换向器作用:电刷 将外部直流电 转换成内部的 直流电,以保 持转矩方向不 变。 s‖换向片 直流电从两电刷之间通入电枢绕组,电枢电流 方向如图所示。由于换向片和电源固定联接,无论 线圈怎样转动,总是极有效边的电流方向向里,N 极有效边的电流方向向外。电动机电枢绕组通电后 中受力(左手定则)按顺时针方向旋转
直流电机的基本工作原理 I – U + S b N a c d 直流电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流 方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论 线圈怎样转动，总是S极有效边的电流方向向里, N 极有效边的电流方向向外。电动机电枢绕组通电后 中受力(左手定则)按顺时针方向旋转。 – U + 电刷 换向片 I F F T n 换向器作用： 将外部直流电 转换成内部的 直流电，以保 持转矩方向不 变
电刷 N d 换向片 U+ 线圈在磁场中旋转,将在线圈中产生感应电动 势。由右手定则,感应电动势的方向与电流的方向 相反。 1.电枢感应电动势 K:与电机结构有关的常数 E=Ekpn{m:电动机转速 ①:磁通
– U + E E T n S b N d F F a c I I 换向片 电刷 线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动 势。由右手定则，感应电动势的方向与电流的方向 相反。 KE : 与电机结构有关的常数 n: 电动机转速 ：磁通 1. 电枢感应电动势 E=EK n
电刷 N d 换向片 U+ 由图可知,电枢感应电动势E与电枢电流或外 加电压方向总是相反,所以称反电势。 2.电枢回路电压平衡式 U=E+laRa=Keon+ Ra ME 式中:U一外加电压 R2-绕组电阻
– U + E E T n S b N d F F a c I I 换向片 电刷 由图可知，电枢感应电动势E与电枢电流或外 加电压方向总是相反，所以称反电势。 a a a Ra U E I R K n I = + = E + 式中：U — 外加电压 Ra — 绕组电阻 2. 电枢回路电压平衡式 – Ra Ia E + – + U M
3电磁转矩 直流电动机电枢绕组中的电流(电枢电流l)与磁 通φ相互作用,产生电磁力和电磁转矩,直流电机的 电磁转矩公式为 T-KT la K÷与电机结构有关的常数 ①:线圈所处位置的磁通 a:电枢绕组中的电流 单位:φ(韦伯),la(安),T(牛顿·米) 4.转矩平衡关系 电动机的电磁转矩T为驱动转矩,它使电枢转动。 在电机运行时,电磁转矩必须和机械负载转矩及空 载损耗转矩相平衡,即
KT : 与电机结构有关的常数 : 线圈所处位置的磁通 Ia：电枢绕组中的电流 3. 电磁转矩 单位: (韦伯)，Ia (安) ，T (牛顿•米) 直流电动机电枢绕组中的电流(电枢电流Ia )与磁 通相互作用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的 电磁转矩公式为 4. 转矩平衡关系 电动机的电磁转矩T为驱动转矩, 它使电枢转动。 在电机运行时，电磁转矩必须和机械负载转矩及空 载损耗转矩相平衡，即 T=KTIa
T=T2+0 T2:机械负载转矩 转矩平衡过程 空载转矩 当电动机轴上的机械负载发生变化时,通过电动 机转速、电动势、电枢电流的变化,电磁转矩将自 动调整,以适应负载的变化,保持新的平衡。 例:设外加电枢电压U一定,T=T2(平衡),此时, 若T2突然增加,则调整过程为 E=K,④n 2 个 U-E T个 T=Kgl 个 R 达到新的平衡点(a↑、P个
当电动机轴上的机械负载发生变化时，通过电动 机转速、电动势、电枢电流的变化，电磁转矩将自 动调整，以适应负载的变化，保持新的平衡。 转矩平衡过程 T = T2 +T0 T2 : 机械负载转矩 T0 : 空载转矩 例：设外加电枢电压 U 一定，T=T2 (平衡)，此时， 若T2突然增加，则调整过程为 达到新的平衡点(Ia 、 P入) 。 T2 n I T a E E = KE Φn a a a R U E I − = T = KT ΦIa
直流电动机的机械特性 特点:励磁绕组与电枢并联 由图可求得 U=E+hnR/、U-E R U =a+r≈la 由上分析可知: 当电源电压U和励磁回路的电阻R定时,励 磁电流l和磁通Φ不变,即φ=常数。则
直流电动机的机械特性 a Ra U = E + I 特点:励磁绕组与电枢并联 由图可求得 a a R U E I − = f f R U I = a f a I = I + I I 由上分析可知： 当电源电压U和励磁回路的电阻Rf一定时, 励 磁电流If和磁通不变，即 = 常数。则 I M a U + _ I f Rf Rst + _ I E