直流電機的基本結(jié)構和運行分析

1、1第二章第二章直流電機的基本結(jié)構和運行分析直流電機的基本結(jié)構和運行分析直流電機是電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機之一。將機械能轉(zhuǎn)換為直流電能的電機稱為直流發(fā)電機；將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的電機稱為直流電動機。直流發(fā)電機可作為各種直流電源；直流電動機具有寬廣的調(diào)速范圍，較強的過載能力和較大的起動轉(zhuǎn)矩等特點，廣泛應用于對起動和調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機械，如電力機車、內(nèi)燃機車、工礦機車、城市電車、電梯、軋鋼機等的拖動電機。本章介紹直流電機的工作原理和

2、基本結(jié)構；分析直流電機的磁路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)和電磁過程；導出感應電勢和電磁轉(zhuǎn)矩的一般計算方法；得出直流電機在不同運行狀態(tài)的各種平衡方程式和運行特性。第一節(jié)第一節(jié)直流電機基本工作原理直流電機基本工作原理直流電機是直流發(fā)電機和直流電動機的總稱。直流電機具有可逆性，既可作直流發(fā)電機使用，也可作直流電動機使用。作直流發(fā)電機使用時，將機械能轉(zhuǎn)換成直流電能輸出；作直流電動機使用時，則將直流電能轉(zhuǎn)換成機械能輸出。一、直流電機的模型結(jié)構一、直流電機的模型

3、結(jié)構圖2—1所示為一臺直流電機簡單模型圖。N、S為定子上固定不動的兩個主磁極，主磁極可以采用永久磁鐵，也可以采用電磁鐵，在電磁鐵的勵磁線圈上通以方向不變的直流電流，便形成一定極性的磁極。圖21直流發(fā)電機工作原理3電機中不變，則，即導體電勢隨時間的變化規(guī)律與氣隙磁密的分布規(guī)律相同。設想將xBe?電樞從外圓某一點沿軸切開，把圓周拉成一直線作為橫坐標，縱坐標表示磁密，而繪出的幾分布曲線如圖22所示，為一梯形波。由于，電勢波形與磁密波形可用同一

4、曲線表示，xBe?只需換一坐標即可得到線圈內(nèi)部交變電勢波形，如圖22所示。通過電刷和換向器的作用，及時地將線圈內(nèi)的交變電勢轉(zhuǎn)換成電刷兩端單方向的直流電勢，如圖23所示，但它是一個大小在零和最大值之間變化的脈振電勢。對于圖21所示的直流電機簡單模型圖，由于電樞上只嵌放了一個線圈，所以感應電勢數(shù)值小，波動大。為了減小電勢的脈動，實際電機中，電樞上放置許多線圈組成電樞繞組，這些線圈均勻分布在電樞表面，并按一定規(guī)律連接起來。圖24表示一臺兩極直