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大型直流电机的基本工作原理
- 2019-04-23 -

    直流电机的结构比较复杂,价格比交流电机贵,维护也比较困难。近年来,随着变频技术的发展,交流电动机在中、小功率电动机调速领域逐渐取代直流电动机。然而,直流电动机由于具有调速平稳、调速方便、调速范围宽、起动转矩大等优点,被广泛应用于要求调速平稳、调速范围广或起动制动控制灵活的生产机械中。特别是调速要求较高的工作装置(特别是大功率工作装置)仍由直流电动机驱动。事实上,随着电力电子技术的发展,直流电机调速技术也在不断地发展和完善。本文主要介绍了直流电动机的基本工作原理、基本结构、运行特点和调速方法。

    直流电机的基本工作原理是基于电磁感应和电磁力。

    图1 直流电动机的基本构成团    
   

   它主要由磁极、电枢、电刷及换向片(又称整流子或转换器)等三大部分构成。N、s两个磁极在工作时固定不动,故又称定子。定子磁极用于产个主磁场。在永磁式直流电动机中(一般为小功率的直流电动机),磁极采用永磁材料制成。充磁后即可产生恒定磁场。在他励式直流电动机中,磁极由冲压的硅钢片迭加而成;外绕励磁线圈,由外加励磁电流才能产生磁场。在磁极的内側有一个安装在轴承上可以转动的铁心(电枢铁心,为便于看清结构,图中用双点画线表示铁心)。
电枢是直流电动机中的转动部分,故又称转子。它由硅钢片叠成,并在表面嵌有绕组(电枢绕组)(图中只画出了一匝)。绕组的起头和终端接在与电枢铁心同轴转动的一个换向片上,同固定在机座上的电刷联接,而与外加的电枢电源相连。 当电枢绕组中通过直流电时,在定子磁场的作用下就会产生带动负载旋转的电磁力和电磁转矩,驱动转子旋转。

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