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1、电动势产生 当电枢被原动机以恒速驱动,按逆时针方向转动时,用右手定则可以判定,线圈ab和cd边切割磁力线产生的感应电动势的方向,则在负载与线圈构成的回路中产生电流Ia,其方向与电动势方向相同。电流由电刷流出,由电刷流回。特别提示:特别提示:电动势与电流关系:同向换向当电枢转到图5-1b)所示位置时,ab边转到了S极下,cd边转到了N极下。这时线圈中感应电动势的方向发生了改变,但由于换向器随同一起旋转,使得电刷 A总是接触 N极下的导线,而电刷B总是接触S极下的导线,故电流仍由A流出 B流回,方向不变。a)一组线圈时的输出电压波形 b) 两组线圈时的输出电压波形 c) 有许多组线圈时的输出电压波
2、形特别提示:特别提示:虽然有换向器的作用,将线圈内的交变电动势在两电刷间变换为方向不变的电动势,但它的大小仍然是脉动的。为了能使直流发电机输出平稳的电压,实际的直流电机中电枢上要装许多线圈,按一定规律连接起来,这样换向片的数目也相应的增多,脉动程度会相应的减小。 电磁转矩与能量转换分析特别提示:特别提示:电磁转矩方向与转速方向关系:反向电磁转矩:电枢电流与磁场相互作用而产生的电磁力形成了电磁转矩。用左手定则可以判定,电磁转矩的方向与电枢旋转方向相反。因此,在电枢等速旋转时,原动机的驱动转矩必须与发电机的电磁转矩和空载损耗转矩相平衡(是发电机轴上的转矩)二、直流电动机的工作原理图5-3 直流电动
3、机的工作原理电磁转矩产生 电枢绕组通过电刷接到直流电源上,绕组的旋转轴与机械负载相联。电流从电刷 A流入电枢绕组,从电刷B流出。电枢电流与磁场相互作用产生电磁力F,其方向可用左手定则判定。这一对电磁力所形成的电磁转矩,使电动机电枢逆时针方向旋转。特别提示:电磁转矩与电枢旋转方向关系:同向换向 当电枢转到图5-3b)所示位置时,ab边转到了S极下,cd边转到了N极下。这时线圈电磁转矩的方向发生了改变,但由于换向器随同一起旋转,使得电刷 A总是接触 N极下的导线,而电刷B总是接触S极下的导线,故电流流动方向发生改变,电磁转矩方向不变。电动势与能量转换分析 电动势:电枢转动时,切割磁力线而产生感应电
4、动势,这个电动势(用右手定则判定)的方向与电枢电流和外加电压的方向总是相反的,称为反电动势。 它与发电机的电动势的作用不同。发电机的电动势是电源电动势,在外电路产生电流。而是反电动势,外加电源U只有克服这个反电动势才能向电动机输入电流。即 (为电枢电阻)。特别提示:电动势方向与电流方向关系:反向比较发电机和电动机电磁转矩和电动势 发电机和电动机两者的电磁转矩、电动势的作用是不同的。发电机的电磁转矩是制动转矩,它与原动机的驱动转矩的方向是相反的。电动机的电磁转矩是驱动转矩,它使电枢转动。电动机的电磁转矩必须与机械负载转矩及空载损耗转矩相平衡,即。发电机的电动势是电源电动势。电动机的电动势是反电动
5、势,与外加电源电流方向相反,用来与外加电压相平衡。直流电机作发电机运行和作电动机运行时,虽然都产生电动势和电磁转矩,但两者作用截然相反。相关知识直流电机的电枢电动势电机结构常数;每极主磁通,单位韦伯,符号Wb;电机转速,单位转/分,符号。直流电机的电磁转矩电机转矩常数;电枢电流。习题一、填空题直流电机在运行中是可逆的,即一台直流电机既可以作_运行,也可作_运行。在直流电动机中产生的电枢电动势与外加电源电压及电流方向_,称为_,用来与外加电压相平衡。二、选择题直流电机在旋转一周的过程中,某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( )。 A.直流电流 B.交流电流三、简答题叙述直流电动机和直流发电机的工作原理。直流电机产生的电枢电动势,对于直流发电机和直流电动机来说,其所起的作用有什么不同?直流电机产生的电磁转矩,对于直流发电机和直流电动机来说,其所起的作用有什么不同?