直流电机的结构与绕组-电机学课件-汤蕴璆主编第三版

直流电机的结构与绕组-电机学课件-汤蕴璆主编第三版•直流电机的基本结构contents•直流电机的绕组•直流电机的磁场与磁路目录•直流电机的电枢反应与换向•直流电机的运行特性01直流电机的基本结构电枢01020304电枢是直流电机中实现机电能电枢铁心通常采用硅钢片叠压电枢绕组是直流电机中的核心换向器的作用是将电枢绕组产量转换的核心部件，主要由电而成，以减小铁心损耗部分，负责产生感应电动势和生的交流电转换为直流电，以枢铁心、电枢绕组和换向器等电流供给外部负载组成磁场直流电机的磁场由励磁绕组产直流电机的磁场是恒定的，不磁场的方向可以通过改变励磁生，励磁绕组通常绕在磁轭上，会像交流电机一样随时间变化电流的方向来改变，以实现电通过励磁电流来建立磁场机的正反转换向器换向器是直流电机中的重要部件，负责将电枢绕组产生的交流电转换为直流电换向器通常由多个换向片组在电机运行过程中，换向器通成，每个换向片上都绕有电过与电刷的接触，将电枢绕组枢绕组的一部分产生的交流电转换为直流电，供给外部负载02直流电机的绕组绕组的基本概念010203绕组极数槽数在电机中，绕组是用绝缘电机的极数是指构成绕组电机的槽数是指用来嵌放导线绕制成的线圈按一定线圈的轴线在空间相交成绕组线圈的槽座数量规律嵌放在电机槽内，构直角的数目成电路的一部分单叠绕组单叠绕组的特点是每个极相组只单叠绕组的优点是端部接线简单，单叠绕组的缺点是线圈数等于极占据一个槽，每个极相组的线圈适用于需要大电流励磁的电机相组数，因此需要较多的绝缘材依次串联，再并联到一起料和导线单波绕组单波绕组的特点是每个极相组占单波绕组的优点是线圈数等于极单波绕组的缺点是端部接线复杂，据两个槽，线圈按波状分布串联数，需要的绝缘材料和导线较少适用于需要小电流励磁的电机或并联到一起复波绕组复波绕组的特点是两个或两个以上的单波绕组组合在一起，形成一个复合绕组复波绕组的优点是可以根据需要灵活选择线圈数和极数，适用于不同的电机设计要求复波绕组的缺点是需要更多的绝缘材料和导线，端部接线也较为复杂03直流电机的磁场与磁路磁场的基本概念磁场磁感应线磁感应强度由电流、磁体或变化的电描述磁场分布的假想线，描述磁场强弱的物理量，场产生的物理场，对处于其方向与磁场方向垂直，单位为特斯拉（T）其中的磁体或电流产生力表示磁场强度的物理量的作用磁路的基本概念磁路磁通量指磁通经过的路径，由铁磁材料构成穿过某一截面的磁力线总数，单位为闭合回路韦伯（Wb）磁阻描述磁路中磁通难易程度的物理量，与材料的磁导率、截面积和长度等因素有关磁路的计算磁路计算的基本公式磁阻的计算磁通量=磁动势/磁阻根据铁磁材料的磁导率、截面积和长度等因素计算磁导的计算磁动势的计算根据铁磁材料的磁导率、截面根据电机绕组的匝数和电流等积和长度等因素计算因素计算04直流电机的电枢反应与换向电枢反应交轴电枢反应由于电枢绕组中的电流产生的磁场与主磁场相互作用，产生一个交轴电枢反应磁场直轴电枢反应直轴电枢反应磁场与主磁场相互作用，产生一个直轴电枢反应力矩电枢反应对电机性能的影响交轴电枢反应使电机产生脉振，直轴电枢反应力矩使电机产生附加力矩换向过程换向过程是指电枢绕组中的电流从一个极性切换到另一个极性的过程换向过程中，电枢绕组中的电流逐渐减小到零，然后反向增大换向元件中的电动势与电流换向元件中的电动势是由电机的反电动势和电刷接触压降共同作用产生的换向元件中的电流方向改变，大小逐渐减小到零，然后反向增大05直流电机的运行特性直流电机的稳态运行特性稳态运行特性的定义01描述直流电机在稳定运行状态下，输入的电功率、输出机械功率、损耗和效率之间的关系输入电功率与输出机械功率的关系02在稳态运行时，输入的电功率全部转化为机械功率输出，没有能量损失效率与损耗03直流电机在稳态运行时的效率是输出机械功率与输入电功率的比值，损耗则包括铁损、铜损和机械损耗等直流电机的动态运行特性动态运行特性的定动态过程的产生动态过程的描述方义法描述直流电机在动态过程中，输当直流电机的输入电压或负载发通过建立和求解电机动态数学模入的电功率、输出的机械功率以生突然变化时，电机内部状态变型，分析状态变量的变化规律和及内部状态变量的变化规律量会发生变化，导致动态过程的相互影响关系产生直流电机的机械特性理想机械特性在理想情况下，直流电机的机械特机械特性的定义性是一条直线，表示转速与输入电压或电流成正比描述直流电机转速与输入电压或电流之间的关系实际机械特性在实际应用中，由于存在各种损耗和干扰因素，直流电机的机械特性会有所偏离理想情况，表现为非线性关系THANK YOU感谢观看。