第1章 直流电机1.1.2 1.1.2 直流电机的主要结构直流电机的主要结构一、定子部分一、定子部分作用:建立主磁场作用:建立主磁场构成:包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置构成:包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置1.主磁极:主磁极:包括主磁极铁心和励磁绕组两部分,主磁极用包括主磁极铁心和励磁绕组两部分,主磁极用1- 1.5mm厚的低碳钢板冲片叠压而成厚的低碳钢板冲片叠压而成2.换向磁极(附加磁极):换向磁极(附加磁极):由换向极铁心和换向极绕组组成由换向极铁心和换向极绕组组成3.机座和端盖:机座和端盖:作为磁路,机械支撑作为磁路,机械支撑 用薄钢板冲片叠压而成用薄钢板冲片叠压而成4.电刷装置:电刷装置:一般用整块钢制成一般用整块钢制成与电枢绕组串联与电枢绕组串联第1章 直流电机二、转子部分(电枢)二、转子部分(电枢)作用:感应电动势通过电流作用:感应电动势通过电流构成:由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和轴承等组成构成:由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和轴承等组成1.电枢铁心电枢铁心 作为磁路的一部分,用来嵌放电枢绕组,用作为磁路的一部分,用来嵌放电枢绕组,用0.5mm厚的厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。
两面涂有绝缘漆的硅钢片叠成2.电枢绕组电枢绕组 产生感应电动势和电磁转矩,实现机电能量转换产生感应电动势和电磁转矩,实现机电能量转换3.换向器换向器 作用:对于发电机,将电枢绕组中的交流经电刷与换向作用:对于发电机,将电枢绕组中的交流经电刷与换向器变成电刷两端的直流器变成电刷两端的直流——整流第1章 直流电机3.换向器换向器 作用:对于发电机,将电枢绕组中的交流经电刷与换向作用:对于发电机,将电枢绕组中的交流经电刷与换向器变成电刷两端的直流器变成电刷两端的直流——整流 对于电动机,则是将电源的直流电流变成绕组中对于电动机,则是将电源的直流电流变成绕组中的交流的交流——逆变三、气隙三、气隙 气隙是定子磁极和电枢之间自然形成的间隙,是主磁路气隙是定子磁极和电枢之间自然形成的间隙,是主磁路的一部分的一部分 小容量电机:小容量电机:1—3mm;; 大容量电机:几毫米大容量电机:几毫米第1章 直流电机主磁极主磁极:产生恒定的气隙磁通,由铁心和励磁绕组构成:产生恒定的气隙磁通,由铁心和励磁绕组构成换向磁极换向磁极:改善换向。
改善换向电刷装置电刷装置:与换向片配合:与换向片配合, ,完成直流与交流的互换完成直流与交流的互换机座和端盖机座和端盖:起支撑和固定作用起支撑和固定作用定子定子转子转子换向器换向器:与电刷装置配合:与电刷装置配合, ,完成直流与交流的互换完成直流与交流的互换电枢铁心电枢铁心:主磁路的一部分,放置电枢绕组主磁路的一部分,放置电枢绕组电枢绕组电枢绕组:由带绝缘的导线绕制而成,是电路部分由带绝缘的导线绕制而成,是电路部分转转 轴轴:由钢铁做成由钢铁做成轴轴 承承::1.1.2第1章 直流电机小型直流电机的剖面图小型直流电机的剖面图小型直流电机的结构小型直流电机的结构1.1.2第1章 直流电机 直流电机主磁极结构直流电机主磁极结构 换向磁极结构换向磁极结构1.1.2第1章 直流电机电电刷刷的的结结构构电电枢枢冲冲片片电电枢枢铁铁心心装装配配图图1.1.2第1章 直流电机换向片换向片换向器换向器1.1.2第1章 直流电机1.1.3 1.1.3 直流电机的铭牌数据及主要系列直流电机的铭牌数据及主要系列一、型号与额定值一、型号与额定值 电机铭牌上主要有以下数据,电机型号、额定功率、额电机铭牌上主要有以下数据,电机型号、额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、额定励磁电流及励磁方式等。
定电压、额定电流、额定转速、额定励磁电流及励磁方式等 Z2 —9 2电枢铁心长度代号电枢铁心长度代号产产品品代代号号: Z系系列列一一般般用途直流电机用途直流电机 设计序号:第设计序号:第2次改型设计次改型设计机座代号机座代号 机座代号:机座代号: 表示直流电机电枢铁心外直径的大小,共有表示直流电机电枢铁心外直径的大小,共有1-9个机座号;个机座号; 机座号越大,直径越大机座号越大,直径越大电枢铁心长度代号:电枢铁心长度代号:电枢铁心长度分为短铁心和长铁心两种:电枢铁心长度分为短铁心和长铁心两种: 1-表示短铁心;表示短铁心;2-表示长铁心表示长铁心第1章 直流电机额定条件下电机额定条件下电机所能提供的功率所能提供的功率指电刷间输出的指电刷间输出的额定电功率额定电功率发电机发电机指轴上输出指轴上输出的机械功率的机械功率电动机电动机发电机:是指输出额定电压;发电机:是指输出额定电压;电动机:是指输入额定电压电动机:是指输入额定电压。
在额定工况下,电机在额定工况下,电机出线端的平均电压出线端的平均电压在额定电压下,运行于在额定电压下,运行于额定功率时对应的电流额定功率时对应的电流1.1.3第1章 直流电机在额定电压、额定电流下,运在额定电压、额定电流下,运行于额定功率时对应的转速行于额定功率时对应的转速.对应于额定电压、额定电流、额对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流定转速及额定功率时的励磁电流1.1.3额定运行时电机输出功率与输额定运行时电机输出功率与输入功率之比入功率之比.额定功率、额定电压、额定电流三者之间的关系:额定功率、额定电压、额定电流三者之间的关系:直流发电机:直流发电机:直流电动机:直流电动机:第1章 直流电机 此外,电机铭牌上还标有其它数据,如此外,电机铭牌上还标有其它数据,如励磁电压励磁电压、、出厂出厂日期日期、、出厂编号出厂编号等 电机运行时,所有物理量与额定值相同电机运行时,所有物理量与额定值相同——电机运行于电机运行于额定状态额定状态电机的运行电流小于额定电流电机的运行电流小于额定电流——欠载运行欠载运行;运;运行电流大于额定电流行电流大于额定电流——过载运行过载运行。
长期欠载运行将造成电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、工作性能等比较好作性能等比较好1.1.3第1章 直流电机 二、直流电机主要产品系列二、直流电机主要产品系列Z Z系列:一般用途直流电动机(如系列:一般用途直流电动机(如Z2Z2,,Z4Z4等系列);等系列);ZJZJ系列:精密机床用直流电动机;系列:精密机床用直流电动机;ZQZQ系列:直流牵引电动机;系列:直流牵引电动机;ZHZH系列:船用直流电动机;系列:船用直流电动机;ZAZA系列:防爆安全型直流电动机;系列:防爆安全型直流电动机;ZKJZKJ系列:挖掘机用直流电动机;系列:挖掘机用直流电动机;ZZJZZJ系列:冶金起重直流电动机系列:冶金起重直流电动机第1章 直流电机教学重点:教学重点:1 掌握直流电机的基本工作原理2 掌握直流电机换向器和电刷的作用3 掌握直流电机的额定值的含义及其关系教学难点:教学难点:直流电机外电路直流与内电路交流之间的转换—换向作业:作业:P51:1.3小结小结1.1。