1.了解直流电机的特点、用途和分类,熟悉直流电机的基本工作原理。
2.认识直流电机的外形和内部结构,熟悉各部件的作用。
3.了解直流电机铭牌中型号和额定值的含义,掌握额定值的简单计算。
4.学会直流电动机的检测、接线和简单操作使用。;任务引入;直流发电机;相关知识;2.直流电机的用途
由于直流电动机具有良好的启动和调速性能,常应用于对启动和调速有较高要求的场合。
直流发电机主要用作各种直流电源。;二、直流电机的基本结构;1.定子部分
(1)机座其作用有两个:一方面是固定主磁极、换向极、端盖等部件;另一方面是作为电机磁路的一部分(称为磁轭)。;(2)主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和主磁极绕组(励磁绕组)构成,主磁极铁心一般由1.0~1.5mm厚的低碳钢板冲片叠压而成,包括极身和极靴两部分。极靴做成圆弧形,以使磁极下气隙磁通较均匀。极身上面套有由绝缘铜线绕制而成的励磁绕组,绕组中通入直流电流时即产生磁性,如图所示。;直流电机的主磁极;(3)换向极换向极的作用是改善换向,减小火花。由铁心和套在铁心上的绕组构成。;(4)电刷装置电刷装置如图所示,它由电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫构成。电刷的作用是与换向器配合将转动的电枢绕组电路与外电路相连接,并把电枢绕组中的交流电转变成电刷两端的直流电,或者把电源的直流电转变成电枢绕组中的交流电。;2.转子部分
(1)电枢铁心电枢铁心的作用一方面是构成电机磁路的一部分,另一方面是嵌放电枢绕组。电枢铁心一般用0.5mm厚、两边涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成,以减小电枢旋转时产生的涡流和磁滞损耗。;(2)电枢绕组电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩,从而实现机、电能量的转换。电枢绕组是电机的核心部件。电枢绕组由许多绝缘导线绕制的线圈组成,各线圈分别嵌放在不同的电枢铁心槽中,电枢绕组每个线圈的两个端头接在不同的换向片上,按一定的规律构成闭合回路,如图所示。;(3)换向器它与电刷配合,在发电机中将电枢绕组中的交???电转换为电刷间的直流电,起整流作用;在电动机中将电源的直流电转换为电枢绕组中的交流电,保持电磁转矩的方向不变。换向器是由许多带有燕尾槽的楔形铜片组成的一个圆筒,铜片之间用云母片绝缘,由套筒、云母片和螺母紧固成一个整体,换向片与套筒之间要妥善绝缘。在中小型直流电机中最常用的是金属套筒式换向器,如图所示。;换向器结构图
a)外形b)结构;(4)转轴、支架和风扇
3.气隙;三、直流电机的励磁方式和额定值
1.直流电机的励磁方式
(1)他励直流电机
(2)并励直流电机
(3)串励直流电机
(4)复励直流电机;直流电机的励磁方式
a)他励b)并励c)串励d)复励;2.直流电机的铭牌和额定值;(1)型号;常见的电机产品系列见表。;(2)额定值
1)额定功率PN
2)额定电压UN
3)额定电流IN
直流发电机:
直流电动机:
4)额定转速nN
5)额定励磁电压UfN
6)额定励磁电流IfN;四、直流电机的工作原理
1.直流发电机的工作原理
当原动机带动直流发电机电枢旋转时,在电枢绕组中产生方向交变的感应电动势,通过电刷和换向器的作用,在电刷两端输出方向不变的直流电动势。;直流发电机工作原理图
a)灯亮b)灯不亮c)灯亮d)灯不亮;2.直流电动机的工作原理
当直流电动机接入直流电源时,借助于电刷和换向器的作用,使直流电动机电枢绕组中流过方向交变的电流,从而使电枢产生恒定方向的电磁转矩,保证了直流电动机朝一定的方向连续旋转。;直流电动机工作原理图
a)受电磁力,逆时针转动b)不受电磁力,惯性转动
c)受电磁力,逆时针转动d)不受电磁力,惯性转动;3.直流电机的可逆原理
同一台电机,既能作发电机运行,又能作电动机运行的原理,称为电机的可逆原理。;任务实施;总结测评;二、任务测评(见表)