直流电机工作原理和有刷直流电机的模型建立
7页1、直流电机工作原理和有刷直流电机的模型建立一、 直流电机的基本结构直流电机可概括地分为静止和转动两大部分。静止部分称为定子;转动部分称为转子。定、 转子之间由空气隙分开,如图。图a所示为直流电机结构,图b所示为直流电机剖面图。1. 定子部分定子由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成。(1)主磁极 它的作用是产生恒定的主极磁场,由主磁极铁心和套在铁心上的励磁绕组组成。 (2)换向极 换向极的作用是消除电机带负载时换向器产生的有害火花,以改善换向。 (3)机座 机座的作用有两个,一是作为各磁极间的磁路,这部分称为定子磁轭;二是作为电机的机械支撑。(4)电刷装置 其作用,一是使转子绕组能与外电路接通,使电流经电刷输入电枢或从电枢输出;二是与换向器相配合,获得直流电压。2. 转子部分转子是直流电机的重要部件。由于感应电势和电磁转矩都在转子绕组中产生是机械能与电能相互转换的枢纽,因此称作电枢。电枢主要包括电枢铁心、电枢绕组、换向器等。另外转子上还有风扇、转轴和绕组支架等部件。(1)电枢:铁心电枢铁心的作用有两个,一是作为磁路的一部分,二是将电枢绕组安放在铁心的槽内。(2)电枢绕组:电枢绕组的作用是
2、产生感应电势和通过电流,使电机实现机电能量转换它由许多形状完全相同的线圈按一定规律连接而成。每一线圈的两个边分别嵌在包枢铁心的槽里,线圈的这两个边也称为有效线圈边。(3)换向器:换向器又称整流子,在直流电动机中,是将电刷上的直流电流转换为绕组内的交变电流,以保证同一磁极下电枢导体的电流方向不变,使产生的电磁转矩恒定;在直流发电机中,是将绕组中的交流感应电势转换为电刷上的直流电势,所以换向器是直流电机中的关键部件。换向器由许多鸽尾形铜片(换向片)组成。换向片之间用云母片绝缘,电枢绕组每一个线圈的两端分别接在两个换向片上,换向器的结构如图1-2所示。直流电机运行时在电刷与换向器之间往往会产生火花。微弱的火花对电机运行并无危害,若换向不良,火花超过一定程度,电刷和换向器就会烧坏,使电机不能继续运行。此外,在静止的主磁极与电枢之间,有一空气隙,它的大小和形状对电机的性能影响很大。空气隙的大小随容量不同而不同。空气隙虽小,但由于空气的磁阻较大,因而在电机磁路系统中有着重要的影响。二、直流电机的基本工作原理在A、B电刷上接入直流电源U,则该电机模型为电动机模型。按入直流电源以后,电刷A为正极性,电
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