一、直流電機(jī)工作原理

直流發(fā)電機(jī)的工作原理

直流電動機(jī)的工作原理

電機(jī)的可逆運(yùn)行原理

兩個定理與兩個定則

???????????????????? 1、電磁感應(yīng)定理 在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體將會感應(yīng)電勢，若磁場、導(dǎo)體和導(dǎo)體的運(yùn)動方向三者互相垂直，則作用導(dǎo)體中感應(yīng)的電勢大小為：?????????????????????????????????????? e = B·l·v???

??????????????? 符號???????????????????????????????????? 物理量???????????????????????????????????? 單位

????????????????? B????????????????????????? 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度?????????????????????????????? Wb/m2????????

????????????????? v????????????????????????? 導(dǎo)體運(yùn)動速度????????????????????????????????????? 米/秒

????????????????? l?????????????????????????? 導(dǎo)體有效長度?????????????????????????????????????? m

????????????????? e????????????????????????? 感應(yīng)電勢????????????????????????????????????????????? V

???



電勢的方向用右手定則
???



??????????????????? 2.電磁力定律 載流導(dǎo)體在磁場中將會受到力的作用，若磁場與載流導(dǎo)體互相垂直 (見下圖)，作用在導(dǎo)體上的電磁力大小為：f = B·l·i

?????????????? 符號??????????????????????????????????????????? 物理量??????????????????????????????????? 單位

????????????????? i???????????????????????????????????????? 導(dǎo)體中的電流???????????????????????????????????? A

????????????????? l???????????????????????????????????????? 導(dǎo)體有效長度???????????????????????????????????? m

????????????????? f???????????????????????????????????????? 電磁力?????????????????????????????????????????????? N

力的方向用左手定則

（一）直流發(fā)電機(jī)的工作原理

1.直流發(fā)電機(jī)的原理模型

2.發(fā)電機(jī)工作原理

????????????????? a、直流電勢產(chǎn)生



????????????????? 用電動機(jī)拖動電樞使之逆時針方向恒速轉(zhuǎn)動，線圈邊 a b 和 c d 分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應(yīng)產(chǎn)生電動勢

????????????????? 直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿?br /> ????????????????? 因?yàn)殡娝?A 通過換向片所引出的電動勢始終是切割N 極磁力線的線圈邊中的電動勢。所以電刷 A 始終有正極性，同樣道理，電刷 B 始終有負(fù)極性。所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動電動勢


????????????????? b、結(jié)論


????????????????? 線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢是一種交變電動勢，而在電刷 A B 端的電動勢卻是直流電動勢。
??

（二）直流電動機(jī)的工作原理
??


1.直流電動機(jī)的原理模型（圖1.1.5）

直流電動機(jī)的工作原理

??????????????? 要使電樞受到一個方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關(guān)鍵在于：當(dāng)線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時地加以變換， 即進(jìn)行所謂“換向”。 為此必須增添一個叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個極下線圈邊中電流始終是一個方向，就可以使電動機(jī)能連續(xù)的旋轉(zhuǎn),這就是直流電動機(jī)的工作原理

（三）電機(jī)的可逆運(yùn)行原理
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?????????????????? 從上述基本電磁情況來看：一臺直流電機(jī)原則上既可以作為電動機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,這種原理在電機(jī)理論中稱為可逆原理????

二、直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)

???????????????????? 旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式 , 必須有滿足電磁和機(jī)械兩方面要求的結(jié)構(gòu)

???????????????????? 旋轉(zhuǎn)電機(jī)必須具備靜止和轉(zhuǎn)動兩大部分

1.直流電機(jī)靜止部分稱作定子

??????????????????? 作用 -- 產(chǎn)生磁場

??????????????????? 由主磁極、換向極、機(jī)座和電刷裝置等組成

2.直流電機(jī)轉(zhuǎn)動部分稱作轉(zhuǎn)子(通常稱作電樞)

??????????????????? 作用 -- 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢

??????????????????? 由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、軸和風(fēng)扇等組成?????????????????????????????????????????????????????

直流電機(jī)電樞照片

(一) 直流電機(jī)的靜止部分

1.主磁極是一種電磁鐵，用 1-1.5 毫米厚的鋼板沖片疊壓緊固而成的鐵心

2.換向極（又稱附加極或間極）

????????????????????? 作用 -- 改善換向

????????????????????? 換向極裝在兩主磁極之間，也是由鐵心和繞組構(gòu)成

????????????????????? 鐵心一般用整塊鋼或鋼板加工而成；換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)

圖1.1.11?????????????????? 主磁極和換向極示意圖

3.機(jī)座?????????? 機(jī)座通常由鑄鐵或厚鐵板焊成，有兩個作用：

???????????????????? 固定主磁極、換向極和端蓋；

???????????????????? 作為磁路的一部分。 機(jī)座中有磁通經(jīng)過的部分稱為磁軛

4.電刷裝置 (圖1.1.12)

???????????????????? 作用--把直流電壓、直流電流引入或引出

???????????????????? 由電刷（圖1.1.13）、刷握、刷桿座和銅絲辮組成

二) 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動部分

1.電樞鐵心??????? 兩個用處：[電樞鐵心裝配圖 （圖1.1.14 ）]

???????????????????? 作為主磁路的主要部分；

???????????????????? 嵌放電樞繞組，通常用０.５ｍｍ厚的硅鋼片沖片疊壓而成

2.電樞繞組

???????????????????? 直流電機(jī)的主要電路部分， 用以通過電流和感應(yīng)產(chǎn)生電動勢以實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，由許多按一定規(guī)律聯(lián)接的線圈組成，元件及嵌放方法（圖1.1.16）

3.換向器

?????????????????? 直流電機(jī)的重要部件，作用---將電刷上所通過的直流電流轉(zhuǎn)換為繞組內(nèi)的交變電流或?qū)⒗@組內(nèi)的交變電動勢轉(zhuǎn)換為電刷端上的直流電動勢????????

換向器的構(gòu)造