本章以直流电机为主要讨论对象，分析直流电机的工作原理、结构、电路、磁路、运行原理及换向等问题，为电力拖动系统提供元件的性能知识。 (1)旋转电机是一种实现机电能量转换的机电装置(2)电动机---把电能转换为机械能   

   

 一.直流电动机的优点：

   

    1.调速性能好   

   

     2.启动转矩较大 

   

二.直流电动机的缺点：  

   

  1.制作工艺复杂     2.生产成本较高  

   

   3.维护较困难   

   

4.可靠性较差 

   

三.发展趋势    随着电力电子技术的发展  

   

  特别是大功率电力电子器件问世,微电子技术以及控制技术发展    直流发电机有逐步被整流电源取代的趋势    直流电动机被交流电动机取代的趋势 

   

第一节 直流电机工作原理和结构  

   

     *  直流发电机的工作原理 

   

    *  直流电动机的工作原理    

   

   *  电机的可逆运行原理

   

  一、直流电机的工作原理 

   

 1、电磁感应定理 在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直 (图1-1a)，


   

   

   

screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0> 则作用导体中感应的电势大小为：                      e = B·l·v 

   

   

   

   

   

符号      物理量                           单位 B         磁场的磁感应强度                Wb/m2       v         导体运动速度                     米/秒 l          导体有效长度                      m e          感应电势                          V

                                    　         图1-1b电势的方向(图1-1a)用右手定则 (图1-1b) 确定


   

   

    screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0> 2.电磁力定律 载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直 (图1-1c)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i

   

   

   

   

符号     物理量           单位 I      导体中的电流     A l      导体有效长度     m f      电磁力           N

   

 

   

   

 

   

   

   

   

screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0>                               图1-d   力的方向用左手定则  (一) 直流发电机的工作原理1.       直流发电机的原理模型    1)交变电势产生



   

   

   

   

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screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0>                                            
  (三) 电机的可逆运行原理    从上述基本电磁情况来看：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理  二、直流电机的结构    旋转电机结构形式 , 必须有满足电磁和机械两方面要求的结构    旋转电机必须具备静止和转动两大部 


   

   

   

   

screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0>      1.直流电机静止部分称作定子   作用 -- 产生磁场   由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成2.       直流电机转动部分称作转子(通常称作电枢)                                                    

   

   

   

   

screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0>                                     图1.1.7  直流电机电枢照片        作用 -- 产生电磁转矩和感应电动势        由电枢铁心和电枢绕组、换向器、轴和风扇等组成

   

   

   

   

screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0>  (一) 直流电机的静止部分            1.主磁极   图1.1.9

   

   

   

   

screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0>      主磁极是一种电磁铁        用 1-1.5 毫米厚的钢板冲片叠压紧固而成的铁心 2.换向极（又称附加极或间极）  换向极图片 图1.1.10

   

   

   

   

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screen.width-500)this.width=screen.width-500" border=0>                                            图1.1.1  主磁极和换向极示意图       作用 -- 改善换向     换向极装在两主磁极之间，也是由铁心和绕组构成      铁心一般用整块钢或钢板加工而成；换向极绕组与电枢绕组串联 3.机座    机座通常由铸铁或厚铁板焊成     有两个作用：1)固定主磁极、换向极和端盖；2)作为磁路的一部分。     机座中有磁通经过的部分称为磁轭 4.电刷装置 (图1.1.12)