直流电机的构造与原理

时间:2023-03-13作者:佚名

1、构造

直流电动机的部件主要包括:磁极、电枢、换向器等,其结构分别如图。

直流电机的构造与原理 直流电机的构造与原理 直流电机的构造与原理
图1 直流电动机结构 图2 直流电动机磁极 图3 直流电动机换向器

磁极即为直流电动机的定子部分,用来产生不转动的磁场。它分为极心和极掌两部分,极心上放置励磁绕组,励磁绕组需要接一直流电源。有的小型直流电动机的磁极由永磁铁制成。

电枢即为直流电动机的转子部分,它是电磁感应的受力部件。电枢上有电枢绕组,电枢绕组也需要接一直流电源。

换向器的作用是通过适时改变电流方向,将电枢所受的交变转矩转化为同向转矩。它是识别直流电机的标志。

2、原理

直流电机既可以作为发电机,又可以作为电动机使用。

(1)直流发电机的基本工作原理

图中是直流发电机的原理图。在静止的磁极N、S之间,有一个能转动的圆柱形铁芯,叫电枢。其上缠绕一匝线圈,线圈两端分别连接在两个相互绝缘的半圆形铜片上,该半圆形铜片叫换向片。由各个换向片组成换向器,换向器上压着静止不动的电刷,线圈通过电刷与外电路相连。电枢在外力带动下逆时针旋转时,线圈切割磁感线,产生感应电动势。在图a所示瞬间,根据楞次定律,不难判定线圈中产生的动生电动势方向如图a中箭头所示,A为正极,B为负极。

直流电机的构造与原理
          (a)导体ab处在N极下时   (b)导体cd处在N极、ab在S极下时
图4 直流发电机原理
直流电机的构造与原理
        (a)单个线圈所产生电动势波形  (b)两个线圈所产生电动势波形
图5 直流发电机电动势波形图图

当电枢转过90°时,线圈两边位于磁场物理中性面上,不切割磁感线,动生感应电动势为零,电刷同时接触两个换向片,线圈短接,但线圈中无电流通过。线圈转过物理中性面后,感应电动势的方向为从a到b、从c到d,与a图中恰好相反,但电刷A依然为正极,B为负极。可见A、B电刷间的电动势方向一致,其波形如上图5(a)。

外电路获得的电动势方向虽然不变,但数值却在零与最大值之间变化。为了减小电动势的波动,可以在电枢上增加线圈数和换向片数,通过这些线圈的电动势的叠加,使波动程度降低。图(b)是线圈增加至两个,方位正交,换向片相应增加至两个的电枢,所产生的波形。实际应用中的直流电机,线圈数很多,电动势的波动很小,可以认为是恒定不变的直流电动势。

可在直流发电机输出端加一滤波器以滤除剩余的波动成分,使输出的直流电更加纯粹。

(2)直流电动机的基本工作原理

图为直流电动机的原理图。

直流电机的构造与原理
图6 直流电动机原理

把电刷A、B接上直流电源,电流从A流入线圈,从B流出。用安培左手定则可判断出,线圈ab边受力向左,cd边受力向右,从而形成转矩。通过电刷与换问器,可以使得电枢总是获得逆时针转动的转矩,从而保持转动方向不变。显然转矩波形也存在发电机电枢电动势波形那样的波动情况,同样可以通过增加线圈数和换向片数使转矩波形趋近于水平直线。

相关阅读

PLC晶体管/继电器输出的区别及注意事项

1. 负载电压、电流类型不同 负载类型:晶体管只能带直流负载,而继电器 带交、直流负载均可。 电流:晶体管电流 0.2A-0.3A ,继电器 2A 。 电压:晶体管可接直流 24V (一般最大在直流...
2023-03-21

2021低压电工考证指南,持证上岗必看!

【点击领取】 三菱案例 | 西门子案例 | 电工手册 | 工具箱 软件 【点击获取】 三菱PLC例程117个|西门子PLC例程777个 【点击下载】 2020最新电工仿真软件 哪些人适合考电工证? 很多电工们...
2023-06-27

施工必看!图文解析,电气工程22个常见质量通病如何预防?

电气工程之所以会出现质量通病,究其原因往往是以下五点: (1)策划不细,缺少系统性、持续性培训; (2)管理层专业技术人员缺乏,过程管控不到位; (3)作业层施工人员素质...
2023-06-11

MLCC端电极制备工艺的研究分析

前 言 多层瓷介电容器(MLCC,Multi - Layer Ceramic Capacitors) 作为主要的基础元件之一,市场需求巨大,在军用、民用等各种电子装备中得到广泛应用,它是电子技术尤其是表面组装技术(S...
2023-03-31
MLCC端电极制备工艺的研究分析

PLC基础知识学习教程

PLC 是英文 Programmable Logic Controller 的缩写,意为可编程序逻辑控制器。世界上第一台 PLC 于 1969 年由美国数字设备公司( DEC )研制成功,随着技术的发展, PLC 的功能大大增强,不仅限...
2023-06-27
PLC基础知识学习教程

热销商品

手术衣一次性防护服打农药防尘实验服参观服加厚透气无纺布隔离衣

手术衣一次性防护服,作为一种重要的医疗防护用品,广泛应用于医院、实验室等场所。它采用加厚透气无纺布制成,具有优良的防尘、防污、防病毒能力,能有效保护医护人员免...
14

欧普照明led灯泡e27/e14大小螺口超亮家用节能灯螺旋暖白光球泡

欧普照明LED灯泡,适用于E27和E14两种常见螺口,是您家用照明的理想选择。这款灯泡采用先进LED技术,亮度超群,瞬间点亮,无需等待,为您提供明亮舒适的光环境。同时,它节能环...
3.59

LED柜内照明灯 AC220V 4W 7W配电箱导轨式 LL10-W 高压柜内照明灯

LED柜内照明灯AC220V 4W/7W配电箱导轨式LL10-W是一款专为高压柜、配电箱等封闭电气设备设计的紧凑型照明产品。采用高效LED光源,功耗低(4W/7W可选),亮度高,寿命长,节能...
7

密封胶条包邮耐磨耐高温耐腐蚀圆柱棒丁晴/氟胶实心硅胶胶条红色

本品采用优质丁腈橡胶(NBR)或氟橡胶(FKM)及实心硅胶材质制成,呈红色圆柱棒状,具备卓越的耐磨、耐高温(-40℃至+200℃以上,氟胶可达250℃)、耐腐蚀性能,适用于酸、碱、油类等...
1

小木锤木锤子实木木榔头圆头木锤实木棰木头锤子木柄锤黄檀手工锤

小木锤采用优质黄檀木精心打造,通体实木结构,质地坚硬、纹理细腻,手感温润舒适。圆头设计兼顾敲击与整形功能,适用于木工、雕刻、家具组装及日常维修等场景。木柄经精...
3.4

网站栏目