专题三十八 直流电机分类（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题三十八 直流电机分类（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

一、考纲解读

1.“掌握按励磁方式的分类及各类型核心特征”，实际考查中以“识别分类”和“区分特征”为核心。

2.“能解读铭牌核心额定参数”，考查重点是4个关键参数（PN、UN、IN、nN）的“符号-含义-单位”对应关系。

3.“理解并区分不同类型电机的核心特点”，考查核心是“特性差异”的识别与判断。

4.“能根据电机特点匹配典型应用”，考查核心是“特性决定应用”的逻辑关系。

二、知识点梳理

一、直流电机的分类

直流电机的性能与它的励磁方式有密切关系,励磁方式不同,电机的运行特性有很大差异研究直流电机,按励磁方式分类则更有意义。按直流电机磁场的励磁方式可以分为他励电机、自电机和永磁电机三大类。第一大类是他励电机。所谓他励是指电机主磁极绕组的励磁电流由另外的直流电源供电，与电机本身电枢电路没有电的连接,如图7-18所示。第二大类是自励电机。所谓自励是指,作为发电机运行时,主磁极励磁绕组的励磁电流由该电机本身电枢供给;作为电动机运行时,主磁极励磁绕组的励磁电流与电枢电流由同一直流电源供给。自励电机按励磁绕组与电枢连接方式的不同可分为并励、串励、复励三种。自励发电机能够自励的条件是电机主磁极铁心要有足够的剩磁,否则必须人为充磁。

1.并励电机

并励电机的励磁绕组与电枢绕组并联,如图7-19所示。励磁绕组匝数较多,导线截面积较小,电阻较大,励磁电流只为电枢电流的一小部分(通常为百分之几)。

2.串励电机

串励电机的励磁绕组与电枢绕组串联,如图7-20所示。励磁电流与电枢电流相等。因电枢电流较大,所以励磁绕组的导线截面积较大,匝数较少。

3.复励电机

复励电机有两个励磁绕组,一个与电枢并联,一个与电枢串联,如图7-21所示。当两励磁绕组产生的磁通方向相同时,磁通可以相加,这种电机称为积复励电机。当两励磁绕组产生的磁通方向相反时,合成磁通为两磁通之差,这种电机称为差复励电机。复励电动机中有时以并励为主,有时以串励为主。复励发电机中多以并励磁通为主,串励磁通只是一少部分。

第三大类是永磁电机。省去励磁部分,采用永久磁铁产生磁场的直流电机称为永磁电机。永磁电动机开始仅在功率很小的电动机上采用,从20世纪80年代起,由于钕铁硼等永磁材料的发现,使永磁电动机的功率从毫瓦级发展到兆瓦级。永磁电动机具有体积小,结构简单,重量轻等特点;损耗低,效率高,节约能源,经久耐用,使用越发广泛,在军事上占有绝对优势。近些年来,由于具有优异磁性能的新型永磁材料的发展,如钐钴磁性材料、钕铁硼磁性材料,已经广泛应用于各种电机中。例如,兆欧表中的手摇发电机和测速发电机、汽车用永磁电动机,电动自行车用永磁电动机、直流变频空调用永磁电动机等。近年来,永磁电机的容量在逐渐增大,即稀土永磁电机正在迅速发展。家用空调器采用永磁无刷电动机替代异步电动机进行变频调速,可显著提高效率和节能效果,进一步降低噪声。

二、直流电机的铭牌

每一台直流电机的机座上都钉有一块铭牌,它标明了使用这台电机的各项基本数据。我国直流电机的型号采用大写汉语拼音和阿拉伯数字表示。直流电机型号中汉语拼音代号的含义见表 7-1。

图7-22所示为直流电机铭牌,上面标明的额定值含义如下:

三、直流电机的分类

按照直流电机的主磁场的不同,一般可分两大类,一类是由永久磁铁作为主磁极;而另一类是利用给主磁极绕组通人直流电产生主磁场。后一类按照主磁极绕组与电枢绕组接线方式的不同,常可以分为他励式和自励式两种,自励式又可分为并励、串励、复励等几种。直流电机的特点及适用场合见表7-4。

四、国产直流电机的主要系列

直流电机为直流发电机和直流电动机的总称,可分为普通标准系列及派生系列和专用系列，所谓电机系列,就是在应用范围、结构形式、性能水平、生产工艺等方面具有共同性,功率按某一规定递增的一系列电机。系列化生产的目的是为了产品的标准化和通用化。直流电机系列名称及用途见表7-5。