§8—1直流电动机的原理、构造、分类及铭牌;载流导体ab和cd在磁场中要受到电磁力(单位为N)的作用,其大小为:;直流电动机的工作原理:
直流电动机在外加电压的作用下,在导体中形成电流,载流导体在磁场中将受到电磁力的作用,由于换向器的换向作用,导体进入异性磁极时,导体中的电流方向相应改变,从而保证了电磁转矩的方向不变,使直流电动机能连续旋转,把直流电能转换成机械能输出。
直流电动机的运行是可逆的。当它作为发电机运行时,外加转矩拖动转子旋转,线圈产生感应电动势,接通负载以后提供电流,从而将机械能转换为电能,当它作为电动机的运行时,通电的线圈导体在磁场中受力,产生电磁转矩并拖动机械负载转动,从而将电能变成机械能。;直流电动机外形;直流电动机总装配图;结构示意图实物
直流电动机的径向剖面示意图;主磁极——一种电磁铁。;结构实物
主磁极的结构;换向磁极——位于两个主磁极之间的小磁极,又称为附加磁极。;机械支撑。把主磁极、换向极、端盖等零部件固定起来,要求它有一定的机械强度。;电刷装置结构图;电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和压力弹簧等组成。;2.直流电动机的电枢;(1)电枢铁心;(2)电枢绕组;按线圈间的连接方法,电枢绕组分为单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组,其中单叠绕组和单波绕组是基本的电枢绕组。
1)单叠绕组;绕组元件图并联支路;单叠绕组的展开图;2)单波绕组;(3)换向器;3.直流电动机的气隙;三、直流电动机的分类;2.按励磁方式分类;直流电动机按防护方式可以分为开启式、防护式、防滴式、全封闭式和封闭防水式等。;四、直流电动机的铭牌;1.电动机型号;6.励磁方式——电动机励磁绕组连接和供电方式。;四、分类;2.按用途分类;3.按电枢直径分类
电枢直径为1000mm以上的,称为大型直流机;电枢直径为425~1000mm的,称为中型直流机;电枢直径小于425mm的,称为小型直流机。
4.按防护方式分类
有开启式、防护式、防滴式、全封闭式和封闭防水式等。;直流电动机与电源接通,当负载恒定??,直流电动机将以恒定的速度旋转,即电动机处于稳定运行状态。该状态下,电动机的电枢电动势、功率、转矩保持着平衡关系。
忽略两个电刷上的压降,他励直流电动机的电压平衡方程式:
U=Ea+IaRa;2.电枢电动势;当电动机制造好以后,与电动机结构有关的常数Ce不再变化,因此,电枢电动势仅与气隙磁通和转速有关,改变转速和气隙磁通均可改变电枢电动势的大小。
直流电动机的电枢反电动势Ea小于外加电源电压U。;电磁转矩的计算公式为:
转矩平衡方程:;三、功率平衡方程式;空载损耗功率ΔP0主要是由转动时候产生的机械损耗ΔPΩ和电枢铁心中铁损耗ΔPFe组成。由电功率转换过来的机械功率(即电磁功率)扣除空载损耗功率ΔP0后,都输出给负载。;直流电动机的功率平衡方程式:;1.他励电动机的机械特性;(2)他励直流电动机人为机械特性;2.并励直流电动机的机械特性;3.串励直流电动机的机械特性;四、并励与串励电动机性能比较;五、直流电动机的电枢反应;2.电枢磁场;六、直流电动机的换向;电刷短路时流过6号元件内的电流示意图;换向后流过6号元件内的电流示意图;火花等级;2.换向火花产生的原因;3.改善换向方法;一、直流电动机的启动;为限制启动电流可以采取以下措施来启动。;串变阻器启动用于各种中、小型直流电动机。缺点:变阻器比较笨重,启动过程中消耗很多电能。;2.降低直流电动机电枢电压的启动;;三、直流电动机的调速;1.电枢回路串电阻调速法;特点:;2.改变励磁磁通调速法;特点:;3.改变电枢电压调速法;特点:;四、直流电动机的制动;1.能耗制动;2.反接制动;3.回馈制动;;二、直流并励发电机;2.并励发电机的外特性;三、直流弧焊机;优点:电弧稳定,可用各种焊条焊接各种碳钢、合金钢和有色金属;使用三相交流电源,故电网负载平衡,焊接时对电网的波动敏感性不大。直流弧焊机还可以用柴油机拖动,适合用于野外无电源的场所。
缺点:制造复杂、价格贵、体积大、噪声大等。;2.弧焊整流器;;四、实验线路与操作步骤;2.直流他励电动机的启动、调速及改变转向