搜索產品 設為首頁 加入收藏
首 頁 湘潭電機廠 電機新聞 電機產品 電機配件 電機維修 電機型號 聯系方式
電機百科
 電機名詞
 電機型號
 電機百問
 電機論文
 湘電答疑
產品分類
 電動機
 發電機
 電機配件
 電機維修
 電機節能
 水泵配件
 電動平車
 電氣產品
 電機聯盟
 商務聯系
 人才招聘
 客服電話
 在線聯系
首頁 - 電機百科 - 電機論文 
[推薦]直流電機的工作原理

直流勵磁的磁路在電工設備中的應用,除了直流電磁鐵(直流繼電器、直流接觸器等)外,最重要的就是應用在直流旋轉電機中。在發電廠里,同步發電機的勵磁機、蓄電池的充電機等,都是直流發電機;鍋爐給粉機的原動機是直流電動機。此外,在許多工業部門,例如大型軋鋼設備、大型精密機床、礦井卷揚機、市內電車、電纜設備要求嚴格線速度一致的地方等,通常都采用直流電動機作為原動機來拖動工作機械的。直流發電機通常是作為直流電源,向負載輸出電能;直流電動機則是作為原動機帶動各種生產機械工作,向負載輸出機械能。在控制系統中,直流電機還有其它的用途,例如測速電機、伺服電機等。雖然直流發電機和直流電動機的用途各不同,但是它們的結構基本上一樣,都是利用電和磁的相互作用來實現機械能與電能的相互轉換。

  直流電機的最大弱點就是有電流的換向問題,消耗有色金屬較多,成本高,運行中的維護檢修也比較麻煩。因此,電機制造業中正在努力改善交流電動機的調速性能,并且大量代替直流電動機。不過,近年來在利用可控硅整流裝置代替直流發電機方面,已經取得了很大進展。包括直流電機在內的一切旋轉電機,實際上都是依據我們所知道的兩條基本原則制造的。一條是:導線切割磁通產生感應電動勢;另一條是:載流導體在磁場中受到電磁力的作用。因此,從結構上來看,任何電機都包括磁場部分和電路部分。從上述原理可見,任何電機都體現著電和磁的相互作用,是電、磁這兩個矛盾著的對立面的統一。我們在這一章里討論直流電機的結構和工作原理,就是討論直流電機中的“磁”和“電”如何相互作用,相互制約,以及體現兩者之間相互關系的物理量和現象(電樞電動勢、電磁轉矩、電磁功率、電樞反應等)。

一、 直流發電機的基本工作原理
直流發電機和直流電動機具有相同的結構,只是直流發電機是由原動機(一般是交流電動機)拖動旋轉而發電?梢,它是把機械能變為電能的設備。直流電動機則接在直流電源上,拖動各種工作機械(機床、泵、電車、電纜設備等)工作,它是把電能變為機械能的設備。但是,當前已經有可控硅整流裝置替代了直流發電機,為了能使大家更好的理解直流電動機,有必要同時講述一下直流發電機的原理。

我們首先來觀察直流發電機是怎樣工作的。
如圖1所示,電刷A、B分別與兩個半園環接觸,這時A、B兩電刷之間輸出的是直流電。我們再來看看這時線圈在磁極之間運動的情況。從圖1(a)可以看出,當線圈的ab邊在N極范圍內按逆時針方向運動時,應用發電機右手定則,這時所產生的電動勢是從b指向a。這時線圈的cd邊則是在S極范圍內按逆時針方向運動,依據發電機右手定則可以判斷,cd邊中的感應電動勢方向是從d指向c。從整個線圈來看,感應電動勢的方向是d-c-b-a。因此,和線圈a端連接的銅片1和電刷A是處于正電位;而和線圈的d端連接的銅片2和電刷B是處于負電位。如果接通外電路,那么電流就從電刷A經負載流入電刷B,與線圈一起構成閉合的電流通路。

當線圈的ab邊轉到S極范圍內時,cd邊就轉到N極范圍內(圖1,b),用右手定則判斷可以知道,這時線圈cd邊中產生的電動勢方向是從c到d,而ab邊轉到了S極范圍內,其中電動勢的方向則是有a到b。由于電刷在空間是不動的,因此和線圈d端連接的銅片2和電刷A接觸,它的電位仍然是正。而與線圈a端連接的銅片1則和電刷B接觸,它的電位仍然是負。接通外電路時,電流仍然是從電刷A經負載流入電刷B,與線圈一起構成閉合的電流通路。不過,要注意到這時線圈內的電流已經反向了。

由此可知,當線圈不停地旋轉時,雖然與兩個電刷接觸的線圈邊不停的變化,但是,電刷A始終是正電位,電刷B始終是負電位。因此,有兩電刷引出的是具有恒定方向的電動勢,負載上得到的是恒定方向的電壓和電流。也就是說,盡管線圈abcd中感應電動勢的方向不斷交變,但是電刷A總是和處在N極范圍內的線圈邊接觸,電刷B總是和處在S極范圍內的線圈邊相接觸,它們的極性始終不變。于是,線圈中的交流電經過銅片和電刷整流后,便成為外電路中的直流電了。這兩個半圓形的銅片就叫做換向片,它們合在一起叫做換向器。


二、 直流電動機的基本工作原理
上面已經討論了直流發電機的工作原理,現在再來討論直流電動機是怎樣工作的。

如果直流電機的轉子不用原動機拖動,而把它的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上(如圖2所示),那么會發生什么樣的情況呢?從圖上可以看出,電刷A是正電位,B是負電位,在N極范圍內的導體ab中的電流是從a流向b,在S極范圍內的導體cd中的電流是從c流向d。前面已經說過,載流導體在磁場中要受到電磁力的作用,因此,ab和cd兩導體都要受到電磁力Fde的作用。根據磁場方向和導體中的電流方向,利用電動機左手定則判斷,ab邊受力的方向是向左,而cd邊則是向右。由于磁場是均勻的,導體中流過的又是相同的電流,所以,ab邊和cd邊所受電磁力的大小相等。這樣,線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時針方向轉動了。當線圈轉到磁極的中性面上時,線圈中的電流等于零,電磁力等于零,但是由于慣性的作用,線圈繼續轉動。線圈轉過半州之后,雖然ab與cd的位置調換了,ab邊轉到S極范圍內,cd邊轉到N極范圍內,但是,由于換向片和電刷的作用,轉到N極下的cd邊中電流方向也變了,是從d流向c,在S極下的ab邊中的電流則是從b流向a。因此,電磁力Fdc的方向仍然不變,線圈仍然受力按逆時針方向轉動?梢,分別處在N、S極范圍內的導體中的電流方向總是不變的,因此,線圈兩個邊的受力方向也不變,這樣,線圈就可以按照受力方向不停的旋轉了,通過齒輪或皮帶等機構的傳動,便可以帶動其它工作機械。

從以上的分析可以看到,要使線圈按照一定的方向旋轉,關鍵問題是當導體從一個磁極范圍內轉到另一個異性磁極范圍內時(也就是導體經過中性面后),導體中電流的方向也要同時改變。換向器和電刷就是完成這個任務的裝置。在直流發電機中,換向器和電刷的任務是把線圈中的交流電變為直流電向外輸出;而在直流電動機中,則用換向器和電刷把輸入的直流電變為線圈中的交流電?梢,換向器和電刷是直流電機中不可缺少的關鍵性部件。

當然,在實際的直流電動機中,也不只有一個線圈,而是有許多個線圈牢固地嵌在轉子鐵芯槽中,當導體中通過電流、在磁場中因受力而轉動,就帶動整個轉子旋轉。這就是直流電動機的基本工作原理。
比較直流發電機和直流電動機的工作原理可以看出,它們的輸入和輸出的能量形式不同的。正如前面已經說過,直流發電機由原動機拖動,輸入的是機械能,輸出的是電能;直流電動機則是由直流電源供電,輸入的是電能,輸出的是機械能。

熱門產品:高效電機 高壓電機 低壓電機 變頻電機 防爆電機 同步電機 直流電機 電機配件 電機維修 水泵配件 電機節能改造


快速鏈接:

 上一條:三相異步電動機燒毀的原因及對策淺析     下一條:直流電機的結構
版權所有:湘潭電機廠
網站ICP備案編號:
本站關鍵詞:高效電機 上海破碎機 油渣分離機 電機廠 天津換熱器廠家
强奷漂亮的女教师中文字幕,欧美成人国产精品视频,天天躁日日躁狠狠躁欧美老妇,亚洲欧美国产毛片在线无遮挡
<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>