4.1.2直流电动机的工作原理（课件）-《电气控制线路安装与检修》同步教学（高教版）

直流电动机的工作原理 课程内容 直流电动机的分类 01 直流电动机的工作原理和电流换向的过程 02 直流电动机的旋转方向 03 一、 直流电动机分类 无刷微型电机 Z4系列直流电机 永磁无刷直流电机 直流串励电机 永磁直流电动机 有刷永磁直流电动机 直流电动机 无刷永磁直流电动机 电磁直流电动机 他励直流电动机 串励直流电动机 并励直流电动机 复励直流电动机 一、 直流电动机分类 定子和转子、碳刷等部分组成 定子和转子等部分组成 U Uf Ia M + _ + _ If 他励直流电动机 Ia U M + _ If + _ I E 并励直流电动机 他励电动机 励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。 一、 直流电动机分类 并励电动机 励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。 串励电动机 励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。 一、 直流电动机分类 复励电动机 励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。 串励直流电动机 U Ia + _ If M 复励直流电动机 U + _ I M Ia 二、直流电动机的原理 N S 直流电动机模型 换向片2 换向片1 电刷1 电枢绕组 电刷2 _ + 7 二、直流电动机的原理 I U – + S c N d a b U – + U – + 电刷 换向片2 U – + I F X – 电枢绕组 磁极 F 换向片1 Y 电刷2 Φ 直流电机换向的过程分析 电刷X和Y之间通入直流电源, 电流方向a-b-c-d 线圈的导体ab和cd在磁场中会受到电磁力，左手定则判断力的方向，其大小为： F=Bx L I T n 线圈放在一个圆柱体,ab边受的力与cd边受的力是一对力偶，形成转距 8 二、直流电动机的原理 U – + S c N d b U – + U – + U – + X – 直流电机换向的过程分析 a Φ 当线圈转过90度，线圈平面与磁力线方向垂直的时候，电刷接触的是换向片之间的绝缘材料 n 线圈中是没有电流流过的，abcd不再受力，由于惯性，线圈会继续转动转过此处。 Y 9 二、直流电动机的原理 I U – + S b N a c U – + U – + U – + I X – 直流电机换向的过程分析 转到180°位置时,线圈中电流的流向为a-b-c-d ab转到S极下受力的方向变为由左向右，CD转到N极下，受力方向变为由右向左。 N极下导体受力方向为由右向左 S极下导体受力方向为由左向右 d Y F F T n 10 二、直流电动机的原理 思考： 由于在垂直于磁力线方向位置的转距为零，会使线圈的运动不平衡。还有可能卡在换向器缝隙中间位置，应该如何解决呢？ 产生旋转磁场的条件：具有电角度差的三相电流送入具有空间几何差的绕组: 即在空间位置上互差120°空间电角度 11 一根绕组 四根绕组 八根绕组 方法： 给电机增加换向片和对应数量的线圈。线圈数量越多，电机的运动就越平稳，力矩也越大。 二、直流电动机的原理 12 三、直流电动机的方向 思考： 从直流电动机的工作原理分析,电机的转向取决于电磁力矩的方向，而电磁力矩的方向取决于线圈电流的方向和磁场的方向。怎么来改变电机的转向呢？ I U + S c N d b I X – a Y F F + 改变外加电源方向 I U N c S d b I X – a Y F F + 改变外加电源方向 – 总结 直流电机的分类 按照结构类型：直流有刷电机和直流无刷电机 按照励磁方式：他励、并励、串励和复励直流电动机 直流电机的工作原理 1.在主磁极绕组中接入直流电，产生固定磁场 2.换向器和电刷配合将外部的直流电变换为电枢绕组内的交流电。 3.电枢电流在磁场的作用下产生电磁转矩，驱动电动机转动。 直流电机的旋转方向 改变电机电压方向或改变电磁电流的方向 $$