双外局花多 第2章直流电机 2-1直流电机的工作原理 2-2直流电机的基本结构和额定值 23直流电机的磁场和电枢反应 2-4直流电机的感应电势和电磁转矩 2-5直流电动机的运行分析 2-6直流发电机的运行分析 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室wcipciqu制作 1
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 1 第 2 章 直流电机 2-1 直流电机的工作原理 2-2 直流电机的基本结构和额定值 2-3 直流电机的磁场和电枢反应 2-4 直流电机的感应电势和电磁转矩 2-5 直流电动机的运行分析 2-6 直流发电机的运行分析 第 2 章 直流电机 2-1 直流电机的工作原理 2-2 直流电机的基本结构和额定值 2-3 直流电机的磁场和电枢反应 2-4 直流电机的感应电势和电磁转矩 2-5 直流电动机的运行分析 2-6 直流发电机的运行分析
本章基本要求 1.了解直流电机的主要结构，尤其注意换向器和电 刷的作用，电枢绕组排列的规律以及它们在实现机 电能量转换中的功用。 2.熟悉直流发电机和直流电动机的基本工作原理， 熟练掌握感应电势和电磁转矩这两个机电能量变换 要素的物理意义和计算公式。 3.掌握直流电机的运行原理，会通过基本方程式来综 合分析电机内部的电磁过程，并能运用这些基本方程 式去分析各种励磁方式的直流发电机和电动机。 4.了解直流电机的电枢反应、换向过程、产生火花 的电磁原因、改善直流电机换向的方法。 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 2 1. 了解直流电机的主要结构，尤其注意换向器和电 刷的作用，电枢绕组排列的规律以及它们在实现机 电能量转换中的功用。 本章基本要求 2. 熟悉直流发电机和直流电动机的基本工作原理， 熟练掌握感应电势和电磁转矩这两个机电能量变换 要素的物理意义和计算公式。 3. 掌握直流电机的运行原理，会通过基本方程式来综 合分析电机内部的电磁过程，并能运用这些基本方程 式去分析各种励磁方式的直流发电机和电动机。 4. 了解直流电机的电枢反应、换向过程、产生火花 的电磁原因、改善直流电机换向的方法
2-1直流电机的工作原理 2.1.1直流发电机的工作原理 电刷 换向片 外接负载，导条中有电流时会产生 什么现象？ 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 3
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 3 N S 2.1.1 直流发电机的工作原理 N S － E ＋ － E ＋ 2-1 直流电机的工作原理 电刷 换向片 外接负载，导条中有电流时会产生 什么现象？
8机局花多直递电机的工作原理 1.电磁关系 原动机 感应电动 做功 势、电流 换向 输出 直流电 电磁转矩 (阻转矩) 2.直流发电机的特点： 口电刷间的电势与导体电势的性质不同； 电刷间电势为直流电势，导体电势为交变电势； 口电枢电势与电流同方向： ☐电磁转矩的方向与电机的转向相反，为制动转矩。 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiqu制作
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 4 直流电机的工作原理 输出 直流电 换向 原动机 感应电动 势、电流 Φ 电磁转矩 （阻转矩） 做功 1. 电磁关系 2. 直流发电机的特点： 电刷间的电势与导体电势的性质不同； 电枢电势与电流同方向； 电磁转矩的方向与电机的转向相反，为制动转矩。 电刷间电势为直流电势，导体电势为交变电势；
双机尚花影 直流电机的工作原理 3.直流电势的波形 前面的讨论，只是得出了电刷电势极性不变的结 论，但其大小和波形是否随时间变化，还需进一 步分析。 根据法拉第电磁感应定律，导体切割磁通产生的 电势为 eB Iv 式中，B为导体所处位置的气隙磁通密度；为 导体有效长度（即电枢铁心的长度）；为导体切 割磁场的线速度（即电枢圆周速度）。 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室aeey制作 5
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 5 直流电机的工作原理 根据法拉第电磁感应定律， 导体切割磁通产生的 电势为 ei =Bxlv 式中， Bx为导体所处位置的气隙磁通密度； l为 导体有效长度(即电枢铁心的长度)； v为导体切 割磁场的线速度(即电枢圆周速度)。 3. 直流电势的波形 前面的讨论，只是得出了电刷电势极性不变的结 论，但其大小和波形是否随时间变化，还需进一 步分析
直流电机的工作原理 对已制成的电机，I为定值，若电枢转速n恒定， 则v亦为常值，所以e,∝Bx。 在整个磁极下，气隙磁通 B.(e.) 密度沿电枢圆周不是均匀 分布，而是按图所示规律 分布的。导体处于不同位 置，产生的电势大小不同， 其随时间变化的规律与B 磁场分布 相同。 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiqu制作 6
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 6 直流电机的工作原理 对已制成的电机，l为定值，若电枢转速n恒定， 则v亦为常值，所以ei ∝Bx。 磁场分布 在整个磁极下，气隙磁通 密度沿电枢圆周不是均匀 分布，而是按图所示规律 分布的。导体处于不同位 置，产生的电势大小不同， 其随时间变化的规律与Bx 相同
8抓局花彩 直流电机的工作原理 经换向器换向后，电 刷间电势虽然方向不 变，但却有很大的脉 动，如图所示。 电刷电势 这样的电势不是直流电势，称其为脉动电势。 为减小电势的脉动程度，实际电机中不是只有一 个线圈（元件），而是由很多元件组成电枢绕组。 这些元件均匀分布在电枢表面，并按一定的规律 连接。 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室wcipeiye制作
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 7 直流电机的工作原理 为减小电势的脉动程度，实际电机中不是只有一 个线圈(元件)，而是由很多元件组成电枢绕组。 这些元件均匀分布在电枢表面，并按一定的规律 连接。 经换向器换向后，电 刷间电势虽然方向不 变，但却有很大的脉 动，如图所示。 这样的电势不是直流电势，称其为脉动电势。 电刷电势
辽机马老多 直流电机的工作原理 若有两个元件，有四个元件边，元件边空间位置 夹角90°，则元件电势时间相位差90°。 电刷电势是支路中两个元件电势曲线之合成，即 曲线3。 四个元件边时电刷输出电势的波形 比较可见，此时输出电势平均值变大，脉冲相对来 说变小。 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 8 直流电机的工作原理 若有两个元件，有四个元件边，元件边空间位置 夹角90°，则元件电势时间相位差90°。 四个元件边时电刷输出电势的波形 比较可见，此时输出电势平均值变大，脉冲相对来 说变小。 电刷电势是支路中两个元件电势曲线之合成， 即 曲线 3
直流电机的工作原理 如果电枢表面槽数增多，元件数增多，则电刷间 串联的元件数增多，输出电势的平均值将更大，脉 动更小，就得到大小和方向都不变的直流电势。 若电机每极下的导体数大于8，电势脉动幅度已小 于1%，可以认为是恒定直流分量。 直流发电机工作原理表明，直流电机电枢绕组所感 应的电势为交变电势； 由换向器配合电刷的作用把交流电势“换向”成为 直流电势； 上述这种电机称为换向器式直流电机。 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiqu制作 9
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 9 直流电机的工作原理 如果电枢表面槽数增多，元件数增多，则电刷间 串联的元件数增多，输出电势的平均值将更大，脉 动更小，就得到大小和方向都不变的直流电势。 若电机每极下的导体数大于8，电势脉动幅度已小 于1%，可以认为是恒定直流分量。 直流发电机工作原理表明，直流电机电枢绕组所感 应的电势为交变电势； 由换向器配合电刷的作用把交流电势“换向”成为 直流电势； 上述这种电机称为换向器式直流电机
机与花多 直流电机的工作原理 2.1.2直流电动机的工作原理 2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作 10
2019年4月3日星期三 山东理工大学电工电子教研室weipeiyu 制作 10 N S － U ＋ 2.1.2 直流电动机的工作原理 N S 直流电机的工作原理 ＋ U －