2022-2023学年高二物理竞赛课件：直流电机的结构

直流电机的结构 直流电机的结构 直流电机剖面图 1—换向器 2—电刷装置 3—机座 4—主磁极 5—换向极 6—端盖 7—风扇 8—电枢绕组 9—电枢铁心 （一）直流电机的静止部分 1、主磁极 2、换向极 1—主磁极铁心 2—励磁绕组 3—机座 1—换向极铁心 2—换向极绕组 3、机座——用来固定主磁极、换向极和端盖； 另外，又作为磁路的一部分。 （二）直流电机的转动部分 4、电刷装置 1—刷握 2—电刷 3—压紧弹簧 4—铜丝辫 1、电枢铁心 a)—电枢铁心 冲片 b)—电枢铁心 2、电枢绕组——由许多按一定规律连接的线圈组成。直流电机主要电路部分，通过电流和感应电动势以实现机电能量转换的关键部件。 1—槽楔 2—线圈绝缘 3—导体 4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘 电枢槽内的绝缘 3、换向器——由许多换向片组成，换向片之间用云母绝缘。 1—换向片 2—连接片 直流电机的额定值有： 1、额定功率PN(kW) 2、额定电压UN(V) 3、额定电流IN(A) 4、额定转速nN(r/min) 5、额定励磁电压UfN(V) 在额定工况下，电机出线端的平均电压 发电机：是指输出额定电压； 电动机：是指输入额定电压。 在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流 在额定电压、额定电流下，运行于额定功率时对应的转速 指轴上输出的机械功率。等于额定电压与额定电流的乘积，再乘上电动机的额定效率。 指电刷间输出的额定电功率。等于额定电压与额定电流的乘积。 电动机 发电机 额定条件下电机所能提供的功率 额定功率 对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流 指直流电机的励磁线圈与电枢线圈的连接方式 励磁方式 此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、出厂编号等。 电机运行时，所有物理量与额定值相同——电机运行于额定状态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行；运行电流大于额定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。 电枢绕组：直流电机电磁感应的关键部件，是直流电机的电路部分，也是机电能量转换的枢纽。 第三节 直流电机的绕组 对绕组的要求：在能够通过规定的电流和产生足够的电动势的前提下，尽可能节省铜和绝缘材料，并且结构简单、运行可靠。 一、简单的绕组 1-2、3-4、5-6、7-8分别构成4个线圈 右图只是说明原理的示意图。它的缺点是：随着电枢的转动，始终只有一个线圈有电流。这样的话，材料没有充分利用，产生的总转矩或电势均很小。 解决办法：用4个换向片将4个线圈都连接起来，成为一个闭合绕组，两个不同的元件边连接一个换向片。每个元件的两个元件边连接2个不同的换向片。共用了4个换向片，节省了材料，提高了输出转矩。 $