4.2直流电机（课件）-高一《汽车电工电子基础》同步教学（高教版）

中等专业教育国家规划教材配套用书 汽车电工电子基础 第四章　 电机与变压器 第二节 直流电机 把机械能转换为直流电能的电机称为直流发电机。把直流电能转为机械能的电机称为直流电动机。直流电动机和直流发电机统称为直流电机。 一、直流电机的基本原理 图所示的是一种最简单的直流发电机。在静止的磁极N 与S 之间,有一个能转动的圆柱形铁心,其上紧绕着一匝线圈。线圈的两端分别接在两个相互绝缘的半圆形铜片(组成一个换向器,其中铜片称为换向片)上,换向器上放置着固定不动的炭质电刷。 一、直流电机的基本原理 一、直流电机的基本原理 直流电动机的构造与直流发电机的构造基本相同,但在实用时,需把它的电刷与直流供电线相接,如图所示。此时电流由正极B 流 入,由负极A 流出(导线ab 中电流方向为b→a)。由于载流导线在磁场中受到电磁力的作用,故电枢产生一电磁转矩。 一、直流电机的基本原理 运用左手定则,可以确定电枢应按顺时针方向转动。当导线ab 从N 极范围转入S极范围时,依靠换向器的作用,使导线ab与电源正极相连,故导线ab中电流方向也同时改变(电流方向a→b),因而电动机的转矩方向不 变,故能继续旋转。 一、直流电机的基本原理 直流电动机的电磁转矩T 是由电枢电流与磁极磁通相互作用而产生,故T 的大小就同电枢绕组所取用的电流Ia和每极磁通Φ 的乘积成正比,即T = CTΦIa 二、直流电机的构造 图是直流电机的断面图,它主要由定子(固定部分)和电枢(旋转部分)两大部分组成。其主要部分的名称均已在图中标明。 二、直流电机的构造 定子包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等。 主磁极装在机座内壁,它的铁心由整块钢制成或用钢板叠成,其上套有励磁绕组。主磁极的作用是通入直流电流产生主磁通。 二、直流电机的构造 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。用来改善换向性能,使电机运行时,在电刷与换向器的接触面上不致产生有害火花。 二、直流电机的构造 机座也是电机磁路的一部分,并用以固定磁极、换向磁极以及支撑整台电机的重量。机座一般为铸铁或铸钢件,小容量的直流电机也可用钢板焊成或用无缝钢管制造。 二、直流电机的构造 电刷通常用石墨制成,装在金属的刷握内,如图所示。用弹簧将电刷压在换向器表面作滑动接触,从而把电枢绕组和外电路接通。电刷装置固定在端盖上。 二、直流电机的构造 转动部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器等。电枢铁心作为电机磁路的一部分,它由硅钢片叠成。圆柱体外表面开着若干均匀分布的槽,用来安放电枢绕组。 二、直流电机的构造 电枢轴的一端装有换向器,如图所示。换向器由许多铜片组成,其中每两个铜片之间用云母绝缘隔开,电枢槽内的线圈均按照一定规则分别与换向片相连,使绕组本身连成有两个引出端的串并联电路。电机的端盖由铸铁制成,用螺钉固定在机座的两端,轴承就装在端盖内,端盖和轴承用来支持转动的电枢。 二、直流电机的构造 直流电机的结构及各个部件如图所示。 三、直流电机按励磁方式的分类及额定值 直流电机按励磁方式的不同,可分为他励电机和自励电机两大类。其中自励直流电机又分为并励、串励和复励三种。它们的线路如图所示。 三、直流电机按励磁方式的分类及额定值 在直流电机的机座上有一块铭牌,其上标有直流电机的型号和额定值。 (1)型号:表示直流电机的类别 (2)额定电流:指在长期运行时由发电机输出给负载的允许电流,对于电动机则是指由电源输入到电动机的允许电流。 三、直流电机按励磁方式的分类及额定值 (3)额定电压:指发电机两端输出的允许电压。对于电动机则是指输入到电动机两端的允许电压。 (4)额定转速:指发电机或电动机在额定工作状态下应达到的转速,以r/ min 表示。 (5)额定功率:指在额定电压下,输出额定电流时,发电机向负载供给的功率。对于电动机则是指在额定电压、额定电流和额定转速下,电动机轴上输出的机械功率。 四、串励式直流电动机及其在汽车上的应用 因直流串励式电动机中,励磁绕组与电枢绕组串联,因此励磁电流与电枢电流相等,所以磁通Φ与电枢电流成正比。这种电动机具有以下三个特性,从而在汽车发动机的系统中得到广泛应用。 1.起动转矩大 2.轻载转速高 3.短时输出功率最大 感谢您的观看 2023 演讲人：稻小壳 ｜ 公司：金山办公软件有限公司 ｜ 团队：稻壳团队 $