直流电动机.ppt
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《直流电机》PPT课件
TL
n
E
T
Ia
最后达到新的平衡点。
UEIaRa
T KTΦIa
与原平衡点相比，新的平衡点：Ia 、 P入
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16
9.5 机械特性
机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系，
下边以他励和串励电机为例说明。
If
Ia
一、 他励电动机的机械特性
Uf M U
他励电动机和并励电动机的特性一样。
U E IaRa
KT：与线圈的结构有关的常数 （与线圈大小，磁极的对数等有关）
：线圈所处位置的磁通
Ia：电枢绕组中的电流 单位： （韦伯），Ia（安培），T（牛顿•米）
由转矩公式可知：
(1)产生转矩的条件：必须有励磁磁通和电枢电流。
(2)改变电机Βιβλιοθήκη 转的方向：改变电枢电流的方向或者改变磁通的方向。
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14
产生磁通，称为励磁。
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9
根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的 直流电机又可细分为：
他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。
并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。
串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。
复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在 同一电源上。
3
9.2 工作原理
一、 工作原理
电刷
+ U
N I
I
–
S
换向片
直流电源
电刷
换向器
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线圈
4
电刷
+ U
F N
I
F I
–
S
换向片
直流电动机ppt
(1 p )100%
P1
(1
pcuf
p fe
pmec
pad
I
2 a
Ra
)
100%
UN (Ia I f )
pcuf p fe pmec pad
其中，
pcua
I
2 a
Ra
为不变损耗 为可变损耗
并励（他励）电动机效率特性
(1
p )100% (1
pcuf
p fe
pmec
pad
I
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特权说明
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（3）功率平衡式
电动机从电源输入的电功率为：
P1 U I Ea Ia (Ra R ) Ia U I f
Ea I a
I
2 a
(
Ra
R )
UI
f
Pem pcua pcuf
Pem EaIa Mem (M 2 M0 ) P2 p0
2 n
60
p0 p fe pmec pad
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权
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直流电机PPT精品课件
绕电枢一周， 所有元件互相串联构成一闭合回路。
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
Bd
电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
Ad
b
a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
a
（2）直流电动机运行时的几点结论
电路图
结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图
每个极下的元件组成一条支路。 即单迭绕 组的并联支路数正好等于电机的极数。
这是单迭绕组的重要特点之一。
单迭绕组的特点
• 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上。 • 并联支路数等于磁极数， 2a=2p; • 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零，
电枢绕组
换向极
电刷装置 换向器
风扇 转轴
轴承
二、直流电机的工作原理
磁场定义
直流电机的物理模型
1 直流发电机的工作原理
（1）、换流过程
b
Aa
c
d
B
b
a
A
c
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电势正方向：abcd B+,A-
电势正方向：电势正方向： dcba
B+,A-
c
Ad
b
a
B
（2）直流发电机运行时的几点结论
1. 电枢线圈内电势、电流方向是交流电； 2. 电刷间为直流电势。线圈中感应电势与电流方向一
2-2 柴油发电机型号和规格的选择
三、容量计算的原则：
1.柴油发电机的额定容量所供负荷的计算容量
2.柴油发电机的允许起动容量电动机有效起动容
量
柴油发电机额定容量(Sfe) ------主力发电功率(铭牌数据)
所供负荷的计算容量(SJ) ------发电机可能提供负荷的计算容量
柴油发电机允许起动容量(Sfq) ------发电机出口压降达20%时的允许起动容量(铭
转矩方向电：势方向：dcba 电势方向：
c
d
b
a
（2）直流电动机运行时的几点结论
《直流电动机》课件
电动工具
直流电动机可以作为电动 工具的驱动，如电钻、电 锯等。
家用电器控制
直流电动机还可以用于控 制家用电器，如电饭煲、 微波炉等电器的开关和调 节。
05 直流电动机的优缺点
优点
结构简单
直流电动机的结构相对简单， 主要由定子、转子和励磁绕组 组成，使得其制造成本和维护
成本较低。
控制精度高
直流电动机的转速与输入电压 成正比，可以通过精确控制输 入电压或电流来达到高精度的 速度控制。
市场发展前景
工业自动化
随着工业自动化程度的提高，直 流电动机作为重要的动力设备，
其市场需求将进一步扩大。
新能源汽车
新能源汽车的快速发展将带动直 流电动机市场的增长，如电动汽 车、混合动力汽车等都需要大量
直流电动机作为动力系统。
智能家居
智能家居市场的不断扩大也将为 直流电动机带来新的应用场景， 如智能吸尘器、智能扫地机器人
步进电动机
总结词
步进电动机是一种将数字脉冲信号转换为旋转运动的装置，常用于自动化控制系统中。
详细描述
步进电动机的定子上安装有多相励磁绕组，而转子上安装有多个小齿。当给定一个脉冲 信号时，步进电动机的转子会转动一个固定的角度，其转速和方向取决于输入脉冲的频 率和相序。步进电动机具有较高的定位精度和可靠性，因此在许多自动化控制系统中得
《直流电动机》PPT课 件
目录
Contents
• 直流电动机简介 • 直流电动机的结构 • 直流电动机的分类 • 直流电动机的应用 • 直流电动机的优缺点 • 直流电动机的发展趋势与未来展望
01 直流电动机简介
直流电动机的定义
总结词
描述直流电动机的基本概念和定 义。
直流电机培训资料PPT演示课件
二、电枢电路串变阻器起动：
1、串变阻器起动：是指在起动过程中，在电枢电路串接 可变电阻，以限制起动电流。一般在转速上升过程中逐 步切除电阻，把电流限制在允许范围内，并使电机转速 在较小的波动下上升，在不太长时间内起动完毕。 2、串变阻器起动的优点：所需起动设备不多。 3、串变阻器起动的缺点：在起动过程中消耗大量的电能， 很不经济。
•1
直流电机的组成及作用
1、直流电机主要由定子和转子组成。 2、定子的作用是用来产生磁场和作电机的机械支撑，包 括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承等。
电刷装置也固定在定子上。 3、转子包括电枢、换向器、轴、风扇等。
电枢包括电枢铁心和电枢绕组，用来感应电势而实现 能量转换。
•2
直流电机各组成部分的作用
•7
直流电机的常用起动方法
4、起动方法： （1）直接起动 （2）电枢电路串变阻器起动 （3）降压起动
5、起动原则：确保有足够大的电磁转矩和降低起动电流。 为此，在起动时，应保证电动机的磁通达到最大值。
因为 T=Cm*Ø*Ia ，同样电流下， Ø最大则 T最大。为 此，在起动过程中，保证励磁回路电压不受电枢起动电 阻压降的影响。
与原来相反的电流。随之产生很大的方向与电枢旋转方 向相反的电磁转矩，引起强烈的制动作用，使电机迅速 停转。
3、优点：制动力矩很大。 缺点：电枢电流非常大，对电网产生冲击，对电机不
利；还要由电网供给功率，不经济。
•20
直流电动机的制动
三、回馈制动：
1、回馈制动：
是指电机由电动机运行状态转入到发电机运行状态， 回馈给电网电能，故称回馈制动。
直流电机
1、直流电机：是指发出直流电流的发电机，或通以直流 电流而转动的电动机。
1、串变阻器起动：是指在起动过程中，在电枢电路串接 可变电阻，以限制起动电流。一般在转速上升过程中逐 步切除电阻，把电流限制在允许范围内，并使电机转速 在较小的波动下上升，在不太长时间内起动完毕。 2、串变阻器起动的优点：所需起动设备不多。 3、串变阻器起动的缺点：在起动过程中消耗大量的电能， 很不经济。
•1
直流电机的组成及作用
1、直流电机主要由定子和转子组成。 2、定子的作用是用来产生磁场和作电机的机械支撑，包 括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承等。
电刷装置也固定在定子上。 3、转子包括电枢、换向器、轴、风扇等。
电枢包括电枢铁心和电枢绕组，用来感应电势而实现 能量转换。
•2
直流电机各组成部分的作用
•7
直流电机的常用起动方法
4、起动方法： （1）直接起动 （2）电枢电路串变阻器起动 （3）降压起动
5、起动原则：确保有足够大的电磁转矩和降低起动电流。 为此，在起动时，应保证电动机的磁通达到最大值。
因为 T=Cm*Ø*Ia ，同样电流下， Ø最大则 T最大。为 此，在起动过程中，保证励磁回路电压不受电枢起动电 阻压降的影响。
与原来相反的电流。随之产生很大的方向与电枢旋转方 向相反的电磁转矩，引起强烈的制动作用，使电机迅速 停转。
3、优点：制动力矩很大。 缺点：电枢电流非常大，对电网产生冲击，对电机不
利；还要由电网供给功率，不经济。
•20
直流电动机的制动
三、回馈制动：
1、回馈制动：
是指电机由电动机运行状态转入到发电机运行状态， 回馈给电网电能，故称回馈制动。
直流电机
1、直流电机：是指发出直流电流的发电机，或通以直流 电流而转动的电动机。
直流电机PPT课件
转子电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动 势，是直流电机进行能量变换的关键部件，所以 叫电枢。它是由许多线圈(以下称元件)按一定规 律连接而成，线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包 扁铜线绕成，不同线圈的线圈边分上下两层嵌放 在电枢槽中，线圈与铁心之间以及上、下两层线 圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈 边甩出槽外，槽口用槽楔固定。线圈伸出槽外的 端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。
型号含义：Z表示“直”流，2表示第二次全国定型设计，横 线后数字表示机座号与铁心长短，例如Z2-11前一个1代表1号机座 ，后一个1代表短铁心，而Z2-112中11代表11号机座，2代表长铁 心。
8
电刷装置 1—刷握 2—电刷 3—压紧弹簧 4—刷辫
9
转子电枢铁心是主磁路的主要部分， 用以嵌放电枢绕组。一般电枢铁心 采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而 成的冲片叠压而成，以降低电机运 行时电枢铁心中产生的涡流损耗和 磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴 或转子支架上。铁心的外圆开有电 枢槽，槽内嵌放电枢绕组。
电枢铁心冲片
11
永磁测速发电机
12
直流电机的名牌额定值
发电机额定功率：指输出电功率，PN=UNIN
电动机额定功率：指轴上输出机械功率
PN=TNΩN=2πTNnN /60
额定输 出转矩
额定角 速度
额定转速
额定电压，额定电流，额定转速，额定转矩，额
定温升，励磁方式等。
13
直流发电机参数
额定转速2850转/分的发电机
10
换向片之间用云母片 绝缘，换向片的下部做成 鸽尾形，两端用钢制V形套 筒和V形云母环固定，再用 螺母锁紧。
换向器由绝缘的换向铜片组
成圆筒状部件固定在转轴一端，
型号含义：Z表示“直”流，2表示第二次全国定型设计，横 线后数字表示机座号与铁心长短，例如Z2-11前一个1代表1号机座 ，后一个1代表短铁心，而Z2-112中11代表11号机座，2代表长铁 心。
8
电刷装置 1—刷握 2—电刷 3—压紧弹簧 4—刷辫
9
转子电枢铁心是主磁路的主要部分， 用以嵌放电枢绕组。一般电枢铁心 采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而 成的冲片叠压而成，以降低电机运 行时电枢铁心中产生的涡流损耗和 磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴 或转子支架上。铁心的外圆开有电 枢槽，槽内嵌放电枢绕组。
电枢铁心冲片
11
永磁测速发电机
12
直流电机的名牌额定值
发电机额定功率：指输出电功率，PN=UNIN
电动机额定功率：指轴上输出机械功率
PN=TNΩN=2πTNnN /60
额定输 出转矩
额定角 速度
额定转速
额定电压，额定电流，额定转速，额定转矩，额
定温升，励磁方式等。
13
直流发电机参数
额定转速2850转/分的发电机
10
换向片之间用云母片 绝缘，换向片的下部做成 鸽尾形，两端用钢制V形套 筒和V形云母环固定，再用 螺母锁紧。
换向器由绝缘的换向铜片组
成圆筒状部件固定在转轴一端，
《直流电动机》课件
《直流电动机》PPT课件
欢迎来到本次关于直流电动机的PPT课件！本课件将深入介绍直流电动机的原 理、性能、控制方法和应用等方面的知识，让你全面了解直流电动机的优点 和发展趋势。
引言
直流电动机的概述
介绍直流电动机的基本概念和工作原理。
直流电动机的分类
介绍直流电动机按照不同标准进行分类。直流 Nhomakorabea动机原理
直流电动机的负载特 性曲线
分析直流电动机在不同负载下 的性能特点和工作规律。
直流电动机的控制方法
1
直流电动机的起动方法
介绍直流电动机的各种起动方式和控制技术。
2
直流电动机的调速方法
讨论直流电动机的调速原理和调速器件。
3
直流电动机的刹车方法
解析直流电动机的各种制动方式和刹车装置。
直流电动机的应用
工业自动化中的应用
探索直流电动机在工业自动化领 域的广泛应用。
交通运输中的应用
介绍直流电动机在交通运输行业 的应用案例。
家庭电器中的应用
展示直流电动机在家庭电器中的 创新应用。
结论
直流电动机的优点
总结直流电动机相对于其他类型电动机的优势 和特点。
直流电动机的未来发展趋势
展望直流电动机未来的发展方向和创新趋势。
参考文献
1 直流电动机相关权威 2 直流电动机相关研究 3 其他与直流电动机相
资料
论文
关的学术资料
推荐获取关于直流电动机 的权威资料和参考书籍。
列举一些与直流电动机相 关的研究成果和学术论文。
提供其他与直流电动机领 域相关的学术资料。
直流电动机的结构
解析直流电动机内部结构和各 部件的作用。
直流电动机的工作原 理
欢迎来到本次关于直流电动机的PPT课件！本课件将深入介绍直流电动机的原 理、性能、控制方法和应用等方面的知识，让你全面了解直流电动机的优点 和发展趋势。
引言
直流电动机的概述
介绍直流电动机的基本概念和工作原理。
直流电动机的分类
介绍直流电动机按照不同标准进行分类。直流 Nhomakorabea动机原理
直流电动机的负载特 性曲线
分析直流电动机在不同负载下 的性能特点和工作规律。
直流电动机的控制方法
1
直流电动机的起动方法
介绍直流电动机的各种起动方式和控制技术。
2
直流电动机的调速方法
讨论直流电动机的调速原理和调速器件。
3
直流电动机的刹车方法
解析直流电动机的各种制动方式和刹车装置。
直流电动机的应用
工业自动化中的应用
探索直流电动机在工业自动化领 域的广泛应用。
交通运输中的应用
介绍直流电动机在交通运输行业 的应用案例。
家庭电器中的应用
展示直流电动机在家庭电器中的 创新应用。
结论
直流电动机的优点
总结直流电动机相对于其他类型电动机的优势 和特点。
直流电动机的未来发展趋势
展望直流电动机未来的发展方向和创新趋势。
参考文献
1 直流电动机相关权威 2 直流电动机相关研究 3 其他与直流电动机相
资料
论文
关的学术资料
推荐获取关于直流电动机 的权威资料和参考书籍。
列举一些与直流电动机相 关的研究成果和学术论文。
提供其他与直流电动机领 域相关的学术资料。
直流电动机的结构
解析直流电动机内部结构和各 部件的作用。
直流电动机的工作原 理
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
P出
IUt 设计图：
P入
F的值如何确定呢?
如何测量电动机的效率？
F的值如何确定呢? 等于重物的重力。
一定等于重物的重力吗？什么时候相等? 匀速上升时。
滑线变阻器的作用：改变电流大小，即改变重物上升的
实验误差：
速度。
如秒表测时间，刻度尺测长度，误差较大。并且
安培表，伏特表的读数由于读数本来就不大，加上时
回家作业
1、练习册P75～77：1～7、11、12 2、完成学案 3、辅导与训练P124～125
以上有不当之处，请大家给与批评指正， 谢谢大家！
19Biblioteka 设计实验：在电动机轴上系紧一根细绳 , 绳的另一端吊一重物 。输入功 率是电源提供的电功率。首先连接好电路 , 电流表串联在电路中 ,
电压表并联在电动机两侧 , 由电压表和电流表读数之积就是输入
功率。输出功率即电动机对外做功的功率 , 也就是提重物的功率 ,
Fs 等于FS / t， 这样我们得到了电动机效率
100%
电动机输入电功率：P入 IU
输出机械功率为：
P出
W t
FS t
Fv
产生的热功率为： P热 I 2 R
例题分析
1、一直流电动机提升重物的装置如 图所示, 重物的质量m=14kg，加在 电动机两端的电压U=36V,不计各处 摩擦,当电动机以v=0.8 m/s的恒定 速度匀速向上提升重物时,电路中的 电流强度I=4A，求电动机线圈的电 阻和电动机的效率。(g取10m/s2)
O
B．ad边受磁场力方向垂直纸面向外 a
b
C．bc边受磁场力方向垂直纸面向外
D．使线圈顺时针方向（俯视）转动 d
c
O
如何测量电动机的效率？
讨论： 1、如何测定电动机的输出功率和输入功率？ 2、设计实验方案，并画出实验装置示意图。 3、需要测定的物理量有哪些？并写出计算电动机效率 的表达式。
如何测量电动机的效率？
间短，误差较大。
如果重物过重 , 则会怎样?
电动机不工作。我们把这种现象叫做“卡转”或
“卡死”， 一旦卡转， 电动机不再输出机械能，输入
电能全部转化为内能，由于电动机线圈电阻很小，这样
电流很大，温度升高后烧毁电动机。所以，电动机不能
在超负荷下工作，更不能卡转。
小结
1、直流电动机的基本结构 2、直流电动机的工作原理 3、电动机的效率
左手定则
F
S
I
N
F
D、直 流电动机
日常生活中的电动机实例
电动机的工作过程中发生了怎样的能量转化？
直流电动机
电动机是一种将电能转变为机械能的装置。
工作原理
基本结构
作用在电动机线圈 上的磁场力使电动 机转子产生转动的 作用。
电枢（线圈）
（转子）
永磁体 （定子）
换向器
电刷
直流电动机的工作原理
线圈平面 // 磁场方向
换向器的作用
通过不断变换电流方向来保持线圈中电流在磁场 中的方向不变，从而使它始终受到同一方向的作用力， 而不停转动。如果没有换向器，线圈只会在磁场中不停 摆动。（从上往下看，线圈中的电流方向始终为逆时针； 从前往后看，线圈的转动方向也始终为顺时针。）
电动机会不会停在线圈和磁场垂直的位置？
依靠惯性
IUt FS Q
由于作用时间相等，等式两边同除以时间t
IU FS Q
t
t
电功率 = 机械功率+单位时间内产生的内能
（损耗功率（）产生的热功率）
P入 P出 P损耗 P热
电动机的效率
输出机械功率P出 输入电功率P入
100%
电动机的效率<100%
P入 P出 P热
输出机械功率P出 输入电功率P入
线圈平面 磁场平面
依靠惯性
顺时针转动
断路
电动机会不会停止在该位置不动， 为什么？
直流电动机的工作原理
线圈平面 //磁场平面
线圈平面 磁场平面
依靠惯性
顺时针转动
直流电动机-马达动画演示
断路
直流电动机的工作原理
依靠惯性
图甲
图乙
依靠惯性
图丙
图丁
换向器的作用是什么？
电动机会停在图乙或图丁的位置不动吗？
IU mgv I 2R
R
IU
mgv I2
436 1410 0.8 42
2
mgv 1410 0.8 77.8%
IU
4 36
自我评价
2、如图所示边长为L，电流为I的单匝正方形线圈，平
行于磁场方向，放入磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈
可绕OO轴转动，线圈在图示位置时有（
）
A．ab边受磁场力BIL
不会。因为惯性的作 用，线圈继续转动，转 过该位置又受到顺时针 转动的作用力。
但是如果电动机因为某种原因恰好停在这个位置， 却是难以直接启动。该位置称为“死点”。为了防止 死点，通常直流电动机制成了多极，多线圈的形式， 这样总有一个线圈不在死点，便于启动。
电动机的效率 <100%
电能
机械能 + 内能