注电考试最新版教材-第55讲直流电机

1、29.1.3直流电机的基本结构定子部分定子的主要部件包括：直流电机的定子由主磁极、机座、换向极、端盖和电刷装置等部件组成。主磁极 主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励 磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。主磁极 铁心靠近转子一端的扩大的部分称为极靴，它的作用是使气隙磁阻减小，改善主磁极磁场分布， 并使励磁绕组容易固定。机座 机座有两个作用，一是作为主磁极的一部分，二是作为电机的结构框架。机座中作为磁通通路叠部分称为磁轭。换向极一一换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，它的作用是改善直流电机的 换向情况，使电机运

2、行时不产生有害的火花。换向极结构和主磁极类似，是由换向极铁心和套在 铁心上的换向极绕组构成，并用螺杆固定在机座上。端盖 一一端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子，将定转子连为一体。同时端盖对电机内部还起防护作用。电刷装置一一电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装置，它由电刷，刷握，刷杆和连线 等部分组成转子部分直流电机的转动部分称为转子，又称电枢。转子部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转 轴、轴承、风扇等。电枢铁心 一一电枢铁心既是主磁路的组成部分，又是电枢绕组支撑部分；电枢绕组就嵌放 在电枢铁心的槽内。电枢绕组一一电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路 部

3、分，也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。换向器一一前面已经指出，在直流发电机中，换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器 起逆变作用，因此换向器是直流电机的关键部件之一。29.1.4直流电机的额定值1额定功率Pn指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功率，以W为量纲单位。若大于1kW或1MW时,则用kW 或MW表示。注意：对于直流发电机，Pn是指输出的电功率，它等于额定电压和额定电流的乘积。FN= UIn对于直流电动机,Pn是指输出的机械功率，所以公式中还应有效率n n存在。R= UNI nn n2额定电压Un指额定状态下电枢出线端的电压，以V为量纲单位。3.额定电流指

4、电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以A为量纲单位。4.额定转速指额定状态下运行时转子的转速，以 r/min为量纲单位。5额定励磁电流29.2直流电机的励磁方式I f指电机在额定状态时的励磁电流值。（一）他励直流电机（二）并励直流电机（三）串励直流电机（四）复励直流电机整个磁极下磁密的分布为以平顶波,按励磁方式不同，电机可分为电枢和励磁绕组由两个独立的直流电源供电。电枢和励磁绕组并联后由一个独立的直流电源供电。电枢和励磁绕组串联后由一个独立的直流电源供电复励电机有两个绕组，一个并励绕组，一个串励绕组，并励绕组和 电枢并联，和串励绕组串联后由一个独立的直流电源供电直流发电机的主要励磁方式是他

5、励式、并励式和复励式29.3直流电机的磁场和基本方程29.3.1直流电机的磁场29.3.1.1 空载时直流电机的磁场.直流电机的空载磁场直流电机的空载是指电枢电流等于零或者很小，且可以不计其影响的一种运行状态。在主磁极极面下，气隙小而且基本均匀，磁场较强；极 面以外气隙大，磁场减弱；在两极间的几何中线处磁场为零， 若规定磁力线方向由定子指向转子为正29.3.1.2直流电机负载时的磁场和电枢反应负载时磁场电机带上负载以后，电枢绕组内流过电流，还会形成磁通势，该磁通称为电枢磁通势。所以，负载时电机中气隙磁场是由励磁磁通势和电枢磁通势共同建立。由此可知，在直流电机中，从空载到负载，其气隙磁场是变化的

6、电枢反应1）电枢磁通势电枢磁通势对励磁磁通势所产生气隙磁场的影响称为电枢反应。电枢反应磁通势轴线的位置与电刷轴线重合，当电刷处于几何中性线时，电枢反应磁通势与磁极轴线互相垂直。电枢反应使气隙磁场发生了畸变电枢磁场使主磁场一半削弱，另一半加强，并使电枢表面磁密等于零处（物理中心线）离开 了几何中性线。电磁反应呈去磁作用*在磁路不饱和时 主磁场削弱的量与加强的量恰好相等。*在磁路临界饱和时增磁会使半个极下饱和程度提高，铁心磁阻增大，另外半个极下饱和程度减小，铁心磁阻减 小，因磁路临界饱和，从而使实际的合成磁场曲线要比不饱和时略低。增加的磁通数量就会小于磁通减少的数量。2932直流电机的基本方程29.321电枢绕组的感应电动势运行时感应电动势始终存在直流电机无论作电动机运行还是作发电机运行，电枢绕组内都感应产生电动势。这个感应电 动势是指一条支路的电动势。如何计算感应电动势要计算支路电动势，可先求出每个元件电动势的平均值，然后乘上每条支路串联元件数，就 可得出支路电动势。元件平均电势B为每一个磁极下的