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1、本章主要内容一、直流电机的基本原理二、直流电机的基本结构三、型号及其额定数据一、直流电机基本工作原理1、直流电机的原理模型2、直流电机的发电原理3、直流电机的电动原理4、直流电机的可逆性原理1、直流电机的原理模型2、直流电机的发电原理右右手手定定则则A+ B-A+ B-2、直流电机的发电原理通过电刷和换向器将通过电刷和换向器将交流变成直流，其作交流变成直流，其作用相当于单相全波整用相当于单相全波整流器。流器。3、直流电机的电动原理左左手手定定则则n逆时针转向逆时针转向n逆时针转向逆时针转向4、直流电机的可逆性原理 对于一匝线圈，电对于一匝线圈，电功率功率 ，机械，机械功率功率 。即电势所形成的
2、电功。即电势所形成的电功率等于电磁力所产生的率等于电磁力所产生的机械功率。在旋转的电机械功率。在旋转的电机中，不论是发电机还机中，不论是发电机还是电动机，这两种功率是电动机，这两种功率是等量存在的，这两种是等量存在的，这两种能量形式是可逆的。能量形式是可逆的。增加导体数可减少感应电动势和电磁转增加导体数可减少感应电动势和电磁转矩的脉动。当每极下导体数大于矩的脉动。当每极下导体数大于8 8时，脉时，脉动可小于动可小于1%1%。 提问提问(1) (1) 哪些部件转动、哪些部件不动？哪些部件转动、哪些部件不动？(2) (2) 绕组线圈电流性质、电刷端电流的性质？绕组线圈电流性质、电刷端电流的性质？(
3、3) (3) 实际电机结构要在物理模型上作哪些改动？实际电机结构要在物理模型上作哪些改动？参考答案：参考答案：(1) (1) 转动：绕组线圈、换向器；转动：绕组线圈、换向器； 静止：主磁极、电刷静止：主磁极、电刷(2) (2) 绕组线圈：交流；电刷端：直流绕组线圈：交流；电刷端：直流(3) (3) 增加铁心、绕组线圈数、轴承、端盖等增加铁心、绕组线圈数、轴承、端盖等二直流电机的结构风叶风叶风叶风叶磁极磁极磁极磁极电刷电刷电刷电刷电枢转子电枢转子电枢转子电枢转子转转转转轴轴轴轴换向器换向器换向器换向器换向片换向片换向片换向片压紧环压紧环压紧环压紧环电枢绕组电枢绕组电枢绕组电枢绕组绕组端部绕组端部
4、绕组端部绕组端部分解分解图图换换换换向向向向器器器器直流电机定子/ /转子转子转子RotorRotor直流电机的主要结构部件1 1、主磁极和换向极、主磁极和换向极极数：主磁极的个数，等极数：主磁极的个数，等于于2 2p p2、主磁极和励磁绕组励磁绕组实物图励磁绕组实物图3、电枢铁心和电枢绕组4、换向器和电刷1 V形套筒形套筒2 云母环云母环3 换向片换向片4 连接片连接片换向器实物图电刷实物图5 5、转轴、转轴三、直流电机的主要额定值三、直流电机的主要额定值1、额定功率 ：指电机在铭牌规定的额定状态下运指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率，以行时，电机的输出功率，以 “ “W”
5、” 为量纲单位。为量纲单位。若大于若大于1kW或或1MW时时, ,则用则用 kW 或或 MW 表示。表示。 2 2、额定电压、额定电压 ：指额定状态下电枢出线端的电压，以：指额定状态下电枢出线端的电压，以 “V” ” 为量纲单位。为量纲单位。 3 3、额定电流、额定电流 ：指电机在额定电压、额定功率时的电：指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以枢电流值，以 “ “A” ” 为量纲单位。为量纲单位。 4 4、额定转速、额定转速 ：指额定状态下运行时转子的转速，以：指额定状态下运行时转子的转速，以“r/min”为量纲单位。为量纲单位。 5 5、额定励磁电流、额定励磁电流 ：指电机在额定状态时
6、的励磁电流：指电机在额定状态时的励磁电流值。值。直流电机的主要额定值直流电机的主要额定值 对于直流发电机，对于直流发电机， 是指输出的电功是指输出的电功率，它等于额定电压和额定电流的乘积。率，它等于额定电压和额定电流的乘积。 对于直流电动机，对于直流电动机， 是指输出的机械是指输出的机械功率，所以公式中还应有效率功率，所以公式中还应有效率 存在。存在。 直流电机的优缺点（1 1）优点：）优点：直流发电机的电势波形较好，电磁干扰较小。直流发电机的电势波形较好，电磁干扰较小。直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。（2 2）缺点：）缺点：由于存在换向器，其制造、维护复杂，价格较高。由于存在换向器，其制造、维护复杂，价格较高。讨 论2. 在保证电机输出功率不变的情况下，加大电机在保证电机输出功率不变的情况下，加大电机 转速对电机的体积、重量有何影响？转速对电机的体积、重量有何影响？3. 航空直流电动机，额定功率航空直流电动机，额定功率PN60W，额定电，额定电 压压UN=27V，额定效率，额定效率 ，求其额定电，求其额定电 流。流。
