直流电机的基本原理和电磁关系学习教案.pptx

《直流电机的基本原理和电磁关系》 直流电机作为电力系统中的重要组成部分，其工作原理和电磁关系对于理解和应用这类电机至关重要。本篇将详细解析直流电机的基础知识。 直流电机具有良好的起动和调速性能，这得益于其特有的结构。它的主要优点包括：能够提供稳定且易于调节的电流，产生的电源波形优良，对外部电源干扰小。然而，直流电机也存在缺点，如结构复杂，价格较高，维护起来相对不便。因此，它常被用于需要精确调速的场合，如电车、电力机车等，以及作为同步电机励磁机的直流电源。 直流电机主要由固定部分（定子）和转动部分（转子）组成。定子包括主磁极、电刷、换向极、机座、端盖和电刷装置，其中主磁极负责建立主磁场；转子由电枢铁心、电枢绕组、换向片、转轴和风扇等构成，电枢绕组是产生感应电势和承载电流的关键。 电机的工作原理基于电磁感应定律。电枢绕组在磁场中旋转，通过换向器与电刷的滑动接触，使得电枢旋转回路与外部电路保持连接，实现电流方向的改变。换向器在直流电机中起到至关重要的作用，它不仅连接电枢和电刷，还起到了机械式整流的效果，使得电枢内部产生的交流电势在外表现为直流电势。 电机的结构中，换向极是为了改善换向效果，减少有害火花的产生。电刷装置则是电枢电路的引入和引出装置，通常采用石墨材料，确保良好的接触和电流传输。电枢铁心作为磁路的一部分，同时支撑电枢绕组。电枢绕组由铜线或扁导线构成，承载电流并产生转矩。 直流电机的励磁方式多种多样，包括他励、自励、永磁、并励、串励、复励、积复励和差复励等。励磁方式的选择直接影响电机的性能和特性。例如，他励电机的励磁绕组由独立电源供电，而并励电机的励磁绕组与电枢绕组并联，串励电机则是励磁绕组与电枢绕组串联，复励电机则结合了并励和串励的特点，以实现更复杂的磁场控制。 直流电机的额定值是衡量其工作能力的重要指标，包括额定功率、额定电压、额定电流和额定转速。额定功率是指电机在标准工作条件下可提供的最大功率，额定电压是电机在正常运行时电枢出线端的电压，额定电流是电机运行时允许的最大电流，而额定转速则是电机在额定状态下应有的转速。 直流电机是电力传动系统中的核心设备，其基本结构、工作原理和电磁特性是理解和应用直流电机的基础。通过对这些知识的深入学习，我们可以更好地掌握直流电机的运行规律，优化电机的设计和使用，从而提升系统的效率和可靠性。