情境四任务2-直流电机工作原理分析

学习情境四

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直流电机工作原理分析问题1：什么是直流电动机的模型？在一对静止的磁极N和S之间，装设一个可以绕中心横轴而转动的圆柱形铁芯，在它上面

装有矩形线圈abcd。这个转动的部分通常叫做电枢。线圈的末端a和d分别接到叫做换向片的两个半圆形铜环上。换向片之间彼此绝缘，它们和电枢装在同一根轴上，可随电枢一起转动。A和B是两个固定不动的碳质电刷，他们和换向片之间滑动接触，来自直流电源的电

流就是通过电刷和换向片流到电枢的线圈。问题2：直流电动机的工作原理是怎样的？学习任务2直流电机工作原理分析问题2：直流电动机的工作原理是怎样的？当电刷A和B分别连接直流电源的正负极时，电流从电刷A流入，从电刷B流出，通过线圈

abcd形成回路；相应的，导线ab和cd在磁场的作用下会产生磁力，其方向由左手定则来决

定。学习任务2

直流电机工作原理分析问题2：直流电动机的工作原理是怎样的？当电流流过电枢线圈时，载流导体在励磁场的作用下产生的电磁力ƒ的表达式为ƒ

=

BI𝑙整个线圈的电磁转矩为T

=

DBI𝑙学习任务2

直流电机工作原理分析问题2：直流电动机的工作原理是怎样的？随着线圈数目的增加，换向片的数目也相应的增多，有多个换向片组合起来的整体即为换向器。问题3：直流电动机的励磁方式有哪些？学习任务2

直流电机工作原理分析问题3：直流电动机的励磁方式有哪些？对直流电动机模型分析可知，直流电动机工作时，首先需要建立一个磁场，即由定子结构中

的主磁极产生，主磁极可以是永磁体或励磁绕组。由永磁体形成磁场的电动机叫永磁式直流

电动机；由励磁绕组形成磁场的直流电动机，根据励磁绕组和电枢绕组的连接方式的不同，

分为他励电动机、并励式电动机、串励式电动机和复励式电动机。学习任务2

直流电机工作原理分析问题3：直流电动机的励磁方式有哪些？1）

他励式电动机他励式电动机的励磁绕组与电枢绕组的电源没有连接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电，因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响，永磁直流电动机也可以看做是这一类。学习任务2

直流电机工作原理分析问题3：直流电动机的励磁方式有哪些？2）并励式电动机并励电动机的励磁绕组与电枢绕组并联，其特点是励磁电流If，不仅与励磁回路电阻有关，还受电枢端电压U的影响。学习任务2

直流电机工作原理分析问题3：直流电动机的励磁方式有哪些？3）串励式电动机励磁绕组和电枢绕组串联在同一电源上，通过的电流和电枢绕组的电流大小相等，电动机的磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。学习任务2

直流电机工作原理分析问题3：直流电动机的励磁方式有哪些？4）复励式电动机复励电动机的励磁绕组既有并联绕组，又有串联绕组，串励绕组和并励绕组共同接在主极上，并励匝数较多，串励励匝数较少。问题4：直流电动机的铭牌数据有哪些？学习任务2

直流电机工作原理分析问题4：直流电动机的铭牌数据有哪些？凡表征电动机额定运行情况的各种数据称为额定值。额定值一般都标注在电动机的铭牌上，所以也称为铭牌数据，它是正确合理使用电动机的依据。直流电动机的额定数据主要有以下几种。1）额定电压UN（V）。在额定情况下，电刷两端输出（发电机）或输入（电动机）的电压。2）额定电流IN（A）在额定情况下，允许电动机长期流出或流入的电流。3）额定功率（额定容量）PN（KW）。电动机在额定情况下允许输出的功率。对于发电机，是指向负载输出的电功率。即PN=UNIN；对于电动机，是指电动机轴上输出的功率。即PN=UNINηN学习任务2

直流电机工作原理分析问题4：直流电动机的铭牌数据有哪些？4）额定转速nN（r/min）。在额定功率、额定电压、额定电流时电动机的转速。5）额定效率ηN。输出功率与输入功率之比，称为电动机的额定效率