4.3直流电机的工作原理及特性

4.3直流电机的工作原理电机分交流和直流两种。直流电机—工作电压或输出的电压为直流；交流电机—工作电压为交流。直流电机分直流电动机和直流发电机两种。直流电动机—将电能转换为机械能；直流发电机—将机械能转换为电能。电动机的分类：4.3.1直流电机的基本结构和工作原理一、直流电机的基本结构根据电机的工作原理，直流电机的组成可分为定子、转子和换向器三大部分。换向器由换向片和电刷组成，电刷固定在定子上，换向片与电枢绕组相连，换向片与电刷保持滑动接触。定子铁心励磁绕组定子部分电枢铁心电枢绕组转子部分二、基本的工作原理为了讨论直流电机的工作原理，可把复杂的直流电机结构简化为电机具有一对主磁极，电枢绕组只是一个线圈，线圈两端分别联在两个换向片上，换向片上压着电刷A和B。1—主磁极：励磁绕组上加上直流电压，励磁绕组上有励磁电流通过，使定子铁心产生固定磁场，即定子的主要作用是产生主磁场。2—电枢绕组：在固定的磁场中旋转，主要作用是产生感应电动势或产生机械转矩，实现能量的转换。3、4—换向器：电刷固定不动，换向片与电枢绕组一起旋转，主要作用是将外加的直流电流转换为电枢绕组的交变电流，并保证每一磁极下，电枢导体的电流的方向不变，以产生恒定的电磁转矩。3—电刷4—换向片直流电动机工作原理图如图所示直流电源接在电刷之间而使电流通入电枢线圈。电流方向应该是这样的：N极下的有效边中的电流总是一个方向，而S极下的有效边中的电流总是另一个方向，这样才能使两个边上受到的电磁力的方向一致，电枢因而转动。因此，当线圈的有效边从N（S）极下转到S（N）极下时，其中电流的方向必须同时改变，使电磁力的方向不变，即电磁转矩的方向不变而使转子以n的转速旋转。三、直流电动机的分类直流电动机按定子励磁绕组的励磁方式不同可分为四类：1．他励电动机：励磁绕组由外加电源单独供电，励磁电流的大小与电枢两端电压或电枢电流的大小无关。如图（a）所示。图（a）2.并励电动机：励磁绕组与电枢绕组并联连接，由外部电源一起供电，励磁电流的大小与电枢两端电压或电枢电流的大小有关。如图（b）所示。图（b）3．串励电动机：励磁绕组与电枢绕组串联连接，由外部电源一起供电，励磁电流的大小与电枢两端电压或电枢电流的大小有关。如图（c）所示：图（c）4．复励电动机：励磁绕组分为两部分，一部分与电枢绕组并联连接，另一部分与电枢绕组串联连，接励磁电流的大小与电枢两端电压或电枢电流的大小有关。如图（d）所示:图（d）