2.1认识及检测直流电动机(课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（江苏凤凰教育出版社）

任务1 认识及检测直流电动机 任务2 直流电动机的启动、反转和制动 任务3 直流电动机的调速 项目2 控制与检测直流电动机 　　了解直流电机的特点、用途和分类。 　　熟悉直流电机的基本工作原理。 　　了解直流电机铭牌中型号和额定值的含义，掌握额定值的简单计算。 　　掌握直流电动机的常用启动方法。 　　掌握直流电动机的反转方法。 　　掌握直流电动机的三种调速方法。 　　熟悉直流电动机的机械特性。 学习重点 项目2 控制与检测直流电动机 　　一、直流电机的铭牌数据与系列 　　1.直流电机铭牌数据 　　电机制造厂按照国家标准，根据电机的设计和试验数据，规定了电机的正常运行状态和条件，通常称之为额定运行。凡表征电机额定运行情况的各种数据均称为额定值，标注在电机铝制铭牌上，它是正确合理使用电机的依据。直流电机的主要额定值如表所示。 知识链接 任务1 认识及检测直流电动机 　　（1）额定容量（额定功率）PN（kW）。 　　额定容量指电机的输出功率。对发电机而言，是指输出的电功率；对电动机，则是指转轴上输出的机械功率。 　　（2）额定电压UN（V）和额定电流IN（A）。 　　注意它们不同于电机的电枢电压Ua和电枢电流Ia，发电机的UN、IN是输出值，电动机的UN、IN是输入值。 　　（3）额定转速nN（r/min）。 　　额定转速是指在额定功率、额定电压、额定电流时电机的转速。 一、直流电机的铭牌数据与系列 任务1 认识及检测直流电动机 　　2.直流电机系列 　　我国目前生产的直流电机主要有以下系列。 　　（1）Z2系列。 　　该系列为一般用途的小型直流电机系列。“Z”表示直流，“2”表示第二次改进设计。系列容量为0.4~200kW，电动机电压为110V、220V，发电机电压为115V、230V，属防护式。 　　（2）ZF和ZD系列。 　　这两个系列为一般用途的中型直流电机系列。“F”表示发电机，“D”表示电动机。系列容量为55~1450kW。 　　（3）ZZJ系列。 　　该系列为起重、冶金用直流电机系列。电压有220V、440V两种。工作方式有连续、短时和断续三种。ZZJ系列电机启动快速，过载能力大。 一、直流电机的铭牌数据与系列 任务1 认识及检测直流电动机 　　作为直流电源的直流发电机，必须要有原动机来驱动，以输入机械功率。输入直流发电机的机械能，以电机中的磁场为中介实现机电能量转换，最后才获得直流电能。鉴于这样的一个过程和相应的装置具有机构复杂、效率偏低、需要频繁维护等不利因素，直流发电机逐渐被固体整流设备所替代，直流发电机的应用范围逐渐变小。 　　直流电动机具有调速性能好（调速范围宽广、能迅速实现加速或减速、操作方便和调速的经济性高）的突出优点，常应用于对启动和调速有较高要求的场合。大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、宾馆高速电梯、龙门刨床、电力机车、内燃机车、城市电车、地铁列车、电瓶车、造纸和印刷机械、船舶机械、大型精密机床和大型起重机等生产机械中均应用到直流电动机。 二、直流电机的用途和特点 任务1 认识及检测直流电动机 　　直流电动机的缺点：一是制造工艺复杂，消耗有色金属较多，生产成本高；二是运行时由于电刷与换向器之间容易产生火花，因而可靠性较差，维护比较困难。所以在一些对调速性能要求不高的领域中已被交流变频调速系统所取代。但是在某些要求调速范围大、快速性高、精密度好、控制性能优异的场合，直流电动机的应用目前仍占有较大的比重。固体整流器和蓄电池的发展拓展了直流电动机的应用范畴。 二、直流电机的用途和特点 任务1 认识及检测直流电动机 　　直流电动机和直流发电机的结构基本一样。直流电动机由静止的定子和转动的转子两大部分组成，在定子和转子之间存在一个间隙，称为空气隙。定子的作用是产生磁场和支撑电机，它主要包括主磁极、换向磁极、机座、电刷装置、端盖等。转子的作用是产生感应电动势和电磁转矩，实现机电能量的转换，通常也被称为电枢。它主要包括电枢铁芯、电枢绕组以及换向器、转轴、风扇等。下图是直流电动机的剖面图。 三、直流电机的基本结构 任务1 认识及检测直流电动机 　　1.主磁极 　　主磁极的作用是产生主磁场，部分永磁电动机的主磁极直接由不同极性的永久磁体组成（小功率电动机），而励磁电动机的主磁极则由主磁极铁芯和励磁绕组两部分组成。 　　（1）主磁极铁芯。 　　主磁极铁芯为电动机磁路的一部分。由于电枢旋转时，电枢铁芯上的槽与齿相对于主磁极铁芯不断变化，即磁路的磁阻不断变化，从而在主磁极铁芯中将引起涡流损耗和磁滞损耗。为减小损耗，主磁极铁芯一般由1~1.5mm的低碳钢片叠压而成，再用铆钉铆紧成一个整体最后用螺钉固定在机座上。 三、直流电机的基本结构 任务1 认识及检测直流电动机 　　小电机也有用整块铸钢磁极的。主磁极上的励磁绕组是用绝缘铜线绕