第7章直流電動(dòng)機(jī)

1、電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)的工作原理 7.3 直流電動(dòng)機(jī)的銘牌和分類直流電動(dòng)機(jī)的銘牌和分類 7.4 直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 7.5 直流電動(dòng)機(jī)的使用直流電動(dòng)機(jī)的使用 7.6 直流電動(dòng)機(jī)的常見故障及處理方法直流電動(dòng)機(jī)的常見故障及處理方法三相異步電動(dòng)機(jī)也由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。三相異步電動(dòng)機(jī)也由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。 定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，包括主磁極、換向磁極、機(jī)座和定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，包括主磁極、換向磁極、機(jī)座和電刷等。主磁極由鐵心和勵(lì)磁線圈組成，用于產(chǎn)生一個(gè)恒定的電刷等。主磁極由鐵心和勵(lì)磁線圈組成，用于產(chǎn)生一個(gè)恒定的主磁場(chǎng)。換向磁極安裝在兩個(gè)相鄰的主

2、磁極之間，用來減小電主磁場(chǎng)。換向磁極安裝在兩個(gè)相鄰的主磁極之間，用來減小電樞繞組換向時(shí)產(chǎn)生的火花。電刷裝置的作用是通過與換向器之樞繞組換向時(shí)產(chǎn)生的火花。電刷裝置的作用是通過與換向器之間的滑動(dòng)接觸，把直流電壓、直流電流引入或引出電樞繞組。間的滑動(dòng)接觸，把直流電壓、直流電流引入或引出電樞繞組。轉(zhuǎn)子由電樞鐵心、電樞繞組和換向器等組成。電樞鐵心上沖有轉(zhuǎn)子由電樞鐵心、電樞繞組和換向器等組成。電樞鐵心上沖有槽孔，槽內(nèi)放電樞繞組，電樞鐵心也是直流電動(dòng)機(jī)磁路的組成槽孔，槽內(nèi)放電樞繞組，電樞鐵心也是直流電動(dòng)機(jī)磁路的組成部分。電樞繞組的部分。電樞繞組的端裝有換向器，換向器由許多銅質(zhì)換向片端裝有換向器，換向器由許多

3、銅質(zhì)換向片組成一個(gè)圓柱體，換向片之間用云母絕緣。換向器是直流電動(dòng)組成一個(gè)圓柱體，換向片之間用云母絕緣。換向器是直流電動(dòng)機(jī)的重要構(gòu)造特征，換向器通過與電刷的摩擦接觸，將兩個(gè)電機(jī)的重要構(gòu)造特征，換向器通過與電刷的摩擦接觸，將兩個(gè)電刷之間固定極性的直流電流變換成為繞組內(nèi)部的交流電流，以刷之間固定極性的直流電流變換成為繞組內(nèi)部的交流電流，以便形成固定方向的電磁轉(zhuǎn)矩。便形成固定方向的電磁轉(zhuǎn)矩。FF (a) 直流電動(dòng)機(jī)原理圖 (b) 線圈受力方向NSABabNS+U接通直流電壓接通直流電壓U時(shí)，直流電流為從時(shí)，直流電流為從a邊流入，邊流入，b邊流出，由于邊流出，由于a邊邊處于處于N極之下，極之下，b邊處于

4、邊處于S極之下，則線圈受到電磁力而形成一個(gè)極之下，則線圈受到電磁力而形成一個(gè)逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩T，使電樞繞組繞軸線方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。使電樞繞組繞軸線方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)半周后，當(dāng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)半周后，a邊處于邊處于S極之下，而極之下，而b邊處于邊處于N極之下。極之下。由于采用了電刷和換向器裝置，此時(shí)電樞中的直流電流方向由于采用了電刷和換向器裝置，此時(shí)電樞中的直流電流方向變?yōu)閺淖優(yōu)閺腷邊流入，從邊流入，從a邊流出。電樞仍受到一個(gè)逆時(shí)針方向的邊流出。電樞仍受到一個(gè)逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T的作用，繼續(xù)繞軸線方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。的作用，繼續(xù)繞軸線方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。FF (a) 直流

5、電動(dòng)機(jī)原理圖 (b) 線圈受力方向NSABbaNS+UamICTnCEeaaRIEUMRa+UE+Ia直流電動(dòng)機(jī)電樞等效電路例例：一直流電動(dòng)機(jī)額定電壓V 110U，電樞電流A 10aI，電樞電阻5 . 0aR，求起動(dòng)瞬間的電流及正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)。解解：直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流：A 2205 . 0110astRUI正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)：V 1055 . 010110aaRIUEMMMM(a) 他勵(lì)式 (b) 并勵(lì)式 (c) 串勵(lì)式 (d) 復(fù)勵(lì)式他勵(lì)式電動(dòng)機(jī)構(gòu)造比較復(fù)雜，一般用于對(duì)調(diào)速范圍要求很寬的他勵(lì)式電動(dòng)機(jī)構(gòu)造比較復(fù)雜，一般用于對(duì)調(diào)速范圍要求很寬的重型機(jī)床等設(shè)備中。重型機(jī)床等設(shè)備中。并勵(lì)式

6、電動(dòng)機(jī)在外加電壓一定的情況下，勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)在外加電壓一定的情況下，勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通將保持恒定不變。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，負(fù)載變動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)將保持恒定不變。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，負(fù)載變動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)速范圍大。速調(diào)節(jié)方便，調(diào)速范圍大。串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加，呈顯著下降的軟特性，特串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加，呈顯著下降的軟特性，特別適用于起重設(shè)備。別適用于起重設(shè)備。積復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負(fù)載變化時(shí)能夠有效積復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負(fù)載變化時(shí)能夠有效克服電樞電流的沖擊，比并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的性能優(yōu)越，主要用于克服電樞電流的沖擊，比并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的

7、性能優(yōu)越，主要用于負(fù)載力矩有突然變化的場(chǎng)合。差復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)負(fù)載力矩有突然變化的場(chǎng)合。差復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速幾乎不變的特性，常用于要求轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的機(jī)械中速幾乎不變的特性，常用于要求轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的機(jī)械中。TINnNnn0OnnnTCCRCUICRCUCRIUCEnmeaeaeaeeaaeo2直流電動(dòng)機(jī)具有直流電動(dòng)機(jī)具有硬的機(jī)械特性。硬的機(jī)械特性。MM(a) 他勵(lì)式 (b) 并勵(lì)式RstRstaststRIUR一一.換向故障換向故障1.換向產(chǎn)生火花換向產(chǎn)生火花火花是電刷與換向器間的電弧放電現(xiàn)象，是換向不良的明顯火花是電刷與換向器間的電弧放電現(xiàn)象，是換向不良的明顯標(biāo)志。標(biāo)志。產(chǎn)生電火花的原因可分為三類：產(chǎn)生電火花的原因可分為三類：（1）電磁原因）電磁原因（2）機(jī)械原因）機(jī)械原因（3）負(fù)載與環(huán)境原因）負(fù)載與環(huán)境原因2.環(huán)火環(huán)火環(huán)火產(chǎn)生的原因：環(huán)火產(chǎn)生的原因：換向片的片間絕緣被擊穿，換向器表面不清潔，短路或帶嚴(yán)換向片的片間絕緣被擊穿，換向器表面不清潔，短路或帶嚴(yán)重的沖擊負(fù)載，換向器片間電壓過高，嚴(yán)重?fù)Q向不良，電重的沖擊負(fù)載，換向器片間電壓過高，嚴(yán)重?fù)Q向不良，電樞繞組開焊等。樞繞組開焊等。二二.繞組故障及原因繞組故障及原因繞組包括定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組。繞組包括定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組。定子繞組有主極勵(lì)磁繞組、換向極勵(lì)磁繞組和