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1、1-2 1-2 直流电机的结构、额定值和主要系列直流电机的结构、额定值和主要系列直流直流电机机电动机：机：电能能机械能机械能发电机：机械能机：机械能电能能第第1 1章章 直流电机直流电机1-1 1-1 直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理1-1 1-1 直流电机的基本工作原理和结构直流电机的基本工作原理和结构一、直流电动机的基本工作原理一、直流电动机的基本工作原理磁极磁极电刷电刷换向器换向器电枢电枢电枢铁心电枢铁心电枢线圈电枢线圈电磁力定律电磁力定律 要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于： 当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈
2、中的电当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换，即进行所谓流方向及时地加以变换，即进行所谓“换向换向”。为此必须。为此必须增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能连极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能连续的旋转。这就是直流电动机的工作原理。续的旋转。这就是直流电动机的工作原理。二、直流发电机的基本工作原理二、直流发电机的基本工作原理磁极磁极电刷电刷换向器换向器电枢电枢电枢铁心电枢铁心电枢线圈电枢线圈电磁感应定理电磁感应定理三、三、 电机的可逆运行原
3、理电机的可逆运行原理 从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上，既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行。，既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行。这种原理在电机理论中称为这种原理在电机理论中称为可逆原理可逆原理。1-2 1-2 直流电机的结构、额定值和主要系列直流电机的结构、额定值和主要系列一、直流电机的结构一、直流电机的结构转子转子电枢电枢：转轴、：转轴、电枢铁心电枢铁心、绕组、绕组、换向器换向器、风扇、风扇定子：定子：机座机座、主磁极、主磁极、换向极换向极、端盖、端盖、轴承轴承、电刷、电刷1.定子：定子：机座机座主磁极主磁极换向极换向极端
4、盖端盖轴承轴承电刷电刷(1)主磁极主磁极(2) 换向极换向极主磁极和换向极主磁极和换向极（2）机座）机座（3）电刷装置）电刷装置2.转子转子电枢电枢：转轴转轴电枢铁心电枢铁心绕组绕组换向器换向器风扇风扇(1)电枢铁心电枢铁心(2)电枢绕组电枢绕组(3)换向器换向器(4)转轴转轴1-2 1-2 直流电机的结构、额定值和主要系列直流电机的结构、额定值和主要系列二、直流电机的额定值二、直流电机的额定值 额定值额定值根据国家标准、电机的设计指标、试验数根据国家标准、电机的设计指标、试验数据，电机制造厂给每台电机规定的主要性能指标。据，电机制造厂给每台电机规定的主要性能指标。直流电机的额定值直流电机的额
5、定值铭牌数据铭牌数据1.额定功率额定功率PN kW2.额定电压额定电压UN V3.额定电流额定电流IN A4.额定转速额定转速nN rpm或或r/min直流电机的额定值直流电机的额定值铭牌数据铭牌数据1.额定功率额定功率PN：指在额定电压、额定电流、额定转：指在额定电压、额定电流、额定转速条件下工作的输出功率。速条件下工作的输出功率。(1).电动机：轴上输出的机械功率电动机：轴上输出的机械功率(2).发电机：电枢输出的电功率发电机：电枢输出的电功率电动机的输入功率电动机的输入功率P1=UNxIN电动机的机械功率电动机的机械功率PN=UNxINxN发电机的输入功率发电机的输入功率P1=机械功机械
6、功率率发电机的输出功率发电机的输出功率PN=UNxIN= P1xN直流电机的额定值直流电机的额定值铭牌数据铭牌数据2.额定电压额定电压UN：安全工作的外加电压：安全工作的外加电压或输出电压或输出电压。3.额定电流额定电流IN：安全工作的外加电流：安全工作的外加电流或输出电流或输出电流。4.额定转速额定转速nN：在额定电压、额定电流、额定功率：在额定电压、额定电流、额定功率 条件下工作时，对应的转速。条件下工作时，对应的转速。*.功率与转速、转矩的关系功率与转速、转矩的关系角转速角转速rad/s、转矩、转矩Nm，则，则PW例例1-1 某直流电动机铭牌为：某直流电动机铭牌为：PN=10kW， UN
7、=220V， nN=1500rpm，N=88.6%求：求：1.额定运行时的输入功率额定运行时的输入功率 2.额定电流、额定转矩额定电流、额定转矩解：解：1. P1=PN/N=10/0.886=11.29 (kW)2. IN=P1/UN=11.29x103/220=51.3 (A) TN=PN/wN=10x103/(1500x2/60) =63.66 (Nm)例例1-1 某直流发电机铭牌为：某直流发电机铭牌为：PN=90kW， UN=230V， nN=1450rpm，N=89.6%求：求：1.额定运行时的输入机械功率、输入转矩额定运行时的输入机械功率、输入转矩 2.额定电流额定电流解：解：1. P1=PN/N=90/0.896=100.45 (kW)2. IN=PN/UN=90x103/230=391.3 (A) T1=P1/wN=100.45x103/(1450x2/60) =661.64 (Nm)三、直流电机的系列三、直流电机的系列P14
