直流电机是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的。既电工基础中的左手定则。电动机的转子上绕有线圈,通入电流,定子作为磁场线圈也通入电流,产生定子磁场,通电流的转子线圈在定子磁场中,就会产生电动力,推动转子旋转。转子电流是通过整流子上的碳刷连接到直流电源的。
直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。
当直流电源通过电刷向电枢绕组供电时,电枢表面的N极下导体可以流过相同方向的电流,根据左手定则导体将受到逆时针方向的力矩作用;电枢表面S极下部分导体也流过相同方向的电流,同样根据左手定则导体也将受到逆时针方向的力矩作用。
这样,整个电枢绕组即转子将按逆时针旋转,输入的直流电能就转换成转子轴上输出的机械能。由定子和转子组成,定子:基座,主磁极,换向极,电刷装置等;转子(电枢):电枢铁心,电枢绕组,换向器,转轴和风扇等。
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直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关,通常直流电动机的励磁方式有4种:直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机。掌握4种方式各自的特点 :
1.直流他励电动机: 励磁绕组与电枢没有电的联系,励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。
2.直流并励电动机: 电路并联,分流,并励绕组两端电压就是电枢两端电压,但是励磁绕组用细导线绕成,其匝数很多,因此具有较大的电阻,使得通过他的励磁电流较小。
3.直流串励电动机:电流串联,分压,励磁绕组是和电枢串联的,所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好,所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成,他的匝数较少。
4.直流复励电动机:电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。
由于电机电枢回路电阻和电感都较小,而转动体具有一定的机械惯性,因此当电机接通电源后,起动的开始阶段电枢转速以及相应的反电动势很小,起动电流很大。最大可达额定电流的15~20倍。这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花。因此直接合闸起动只适用于功率不大于4千瓦的电动机(起动电流为额定电流的6~8倍) 。
为了限制起动电流,常在电枢回路内串入专门设计的可变电阻,其原理接线。在起动过程中随着转速的不断升高及时逐级将各分段电阻短接,使起动电流限制在某一允许值以内。这种起动方法称为串电阻起动,非常简单,设备轻便,广泛应用于各种中小型直流电动机中。
但由于起动过程中能量消耗大,不适于经常起动的电机和中、大型直流电动机。但对于某些特殊需要,例如城市电车虽经常起动,为了简化设备,减轻重量和操作维修方便,通常采用串电阻起动方法。
对容量较大的直流电动机,通常采用降电压起动。即由单独的可调压直流电源对电机电枢供电,控制电源电压既可使电机平滑起动,又能实现调速。此种方法电源设备比较复杂。
参考资料:百度百科-直流电动机
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这样,整个电枢绕组即转子将按逆时针旋转,输入的直流电能就转换成转子轴上输出的机械能。
扩展资料:
直流电动机(DC Motor)的好处为在控速方面比较简单,只须控制电压大小即可控制转速,但此类电动机不宜在高温、易燃等环境下操作,而且由于电动机中需要以碳刷作为电流变换器(Commutator)的部件(有刷电动机),所以需要定期清理炭刷磨擦所产生的污物。
无碳刷之电动机称为无刷电动机,相对于有刷,无刷电动机因为少了碳刷与轴的摩擦因此较省电也比较安静。制作难度较高、价格也较高。
交流电动机(AC Motor)则可以在高温、易燃等环境下操作,而且不用定期清理碳刷的污物,但在控速上比较困难,因为控制交流电动机转速需要控制交流电的频率(或使用感应电动机,用增加内部阻力的方式,在相同交流电的频率下降低电动机转速),控制其电压只会影响电动机的扭力。一般工业用直流电动机之电压有 DC 110V (125V) 和DC 220V两种。
参考资料:百度百科 直流电动机
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