直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行分析

1、1第二章第二章直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行分析直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行分析直流電機(jī)是電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機(jī)之一。將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為直流電能的電機(jī)稱為直流發(fā)電機(jī)；將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電機(jī)稱為直流電動(dòng)機(jī)。直流發(fā)電機(jī)可作為各種直流電源；直流電動(dòng)機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍，較強(qiáng)的過載能力和較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于對起動(dòng)和調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械，如電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、工礦機(jī)車、城市電車、電梯、軋鋼機(jī)等的拖動(dòng)電機(jī)。本章介紹直流電機(jī)的工作原理和

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

3、結(jié)構(gòu)圖2—1所示為一臺直流電機(jī)簡單模型圖。N、S為定子上固定不動(dòng)的兩個(gè)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(lì)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(jī)工作原理3電機(jī)中不變，則，即導(dǎo)體電勢隨時(shí)間的變化規(guī)律與氣隙磁密的分布規(guī)律相同。設(shè)想將xBe?電樞從外圓某一點(diǎn)沿軸切開，把圓周拉成一直線作為橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)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(biāo)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(shí)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(gè)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(jī)簡單模型圖，由于電樞上只嵌放了一個(gè)線圈，所以感應(yīng)電勢數(shù)值小，波動(dòng)大。為了減小電勢的脈動(dòng)，實(shí)際電機(jī)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