直流电机的结构
直流电机基本结构
用 1.0-1.5 毫米的钢片叠压制成。励磁绕组用绝缘铜线绕成。 2、换向极 换向极用来改善电枢电流的换向性能。它也是由铁心和绕组构成的， 用螺杆固定在定子的两个主磁极的中间。 3、机座 机座一方面用来固定主磁极，换向极和端盖等，并作整个电机的支架 用地脚螺钉将电机固定在基础上，另一方面也是电机磁路地一部分，故用铸 钢或者是钢板压成。 4、电枢铁心 电枢铁心是主磁极地一部分，用硅钢片叠成，呈圆柱形，表面冲了 槽，槽内嵌放电枢绕组。为了加强铁心的冷却，电枢铁心上有轴向通风孔。
5、电枢绕组 电枢绕组示直流电机产生感应电势及电磁转距以实现能量转换的关键 部分。绕组一般由铜线绕成，包上绝缘后嵌入电枢铁心的槽中，为了防止离 心力将绕组甩出槽外，用槽楔将绕组导体楔在槽内。 6、电刷装置 电刷装置包括电刷及电刷座，它们固定在定子上，其电刷与换向器保 持滑动接触，以便将电枢绕组和外电流接通。 7、换向器 换向器的作用对发电机而言是将电枢绕组内感应的交流电动势转换成 电刷间的直流电动势。对电动机而言，则是将外加的直流电流转换成电枢绕 组的交流直流，并保证每一磁极下，电枢导体的电流方向不变，以产生恒定 的电磁转距。换向器由很多彼此绝缘的铜片组合而成，这些铜片称为换向 片，每个换向片都和电枢绕组连接。如图示的是换向器的结构图。换向器是 直流电动机的结构特征，易于识别。
直流电机基本结构
直流电机的基本结构： 定子和转子两个部分 定子作用：产生主磁场和在机械上支撑电机。 定子组成：主磁极、换向极、机座、端盖和轴承等。 直流电动机的主要结构 1、主磁极 主磁极包括主磁极铁心和套在上面的励磁绕组，其主要任务最为合适，并使励磁绕组能牢固地固定在铁心上。磁极是磁路的一部分，采
直流电动机(原理)
电动机 PN U N I N N 103 kW 发电机 PN UNIN 103 kW
2、直流电动机工作原理
2、直流电动机工作原理
直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。
把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。 此时电枢线圈中将有电流流过。 在磁场作用下，有导体产生F=BIL。该电磁力形成电磁转矩,使 电机转子旋转。
思考：电磁力的方向怎么判断？大小与哪些因素有关？分析转动过程？
换向极绕组与电枢绕组串联, 换向磁极的作用是消弱电枢磁场。
（3）电刷装置 与换向器配合,完成交直流的互换。数目与主磁极相同。
电刷座
电刷
3.转子 又称为电枢
（1）电枢铁心
既是主磁路的一部分， 又可以放置电枢绕组。 （2）电枢绕组 电枢绕组与换向器联结。 主要作用产生感应电动势和电 磁转矩，实现机电能量的转换。 （3）换向器 换向器由许多彼此绝缘的钢 质换向片组成一个圆柱体，装在 转子转轴的一端，与电刷装置配 合,完成直流与交流的互换。
二、直流电动机的种类和铭牌
1. 直流电机绕组端子标号： 电枢绕组：始端A1－末端A2 ；换向绕组：始端B1－末端B2 ； 补偿绕组：始端C1－末端C2 ；串励绕组：始端D1末端D2 ； 并励绕组：始端E1－末端E2 ；他励绕组：始端F1－末端F2 2.直流电动机的分类 直流电动机按产生磁场的方式来进行区分，分为两大类：他励和自励。 他励是指通入电动机定子中，产生磁场的电 流If与通入电动机转子，产生转矩的电流 Ia分 别由两个电源提供。 他励的特点是,励磁电流If的大小与 电枢电压U及负载等参数无关。
直流电机的主要结构
直流电机的主要结构
直流电机的结构由两个基本部分组成：定子和转子。
定子是直流电机中固定的部分，通常包括一个或多个线圈或绕组，其排列方式取决于电动机的设计类型。
转子是直流电机中旋转的部分，通常由一个或多个永磁体和集电刷组成。
以下是直流电机的主要结构组成：
1. 定子：一般由铁芯和绕组组成。
绕组通常由铜线绕成的线圈，以形成磁极和产生磁场。
2. 转子：通常由永磁体和集电刷组成。
永磁体可以是单个磁铁、多个小磁块或用磁性材料制成的通心圆柱体。
集电刷是连接电枢回路与外部电路的移动接触零件。
3. 电枢：由铁芯和绕组组成，是转子中的一个重要部分。
在通电时，电枢将电能转化为机械能，从而使转子旋转。
4. 置极簧：置极簧用于控制集电刷的位置和压力。
它固定在转子的轴上，与集电刷紧密接触。
5. 端盖：用于保护电机内部零件和提供固定点，通常包括轴承和密封装置。
简述直流电机的基本结构
直流电机的基本结构直流电机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等。
它由多个部件组成，每个部件都有着特定的功能，共同协作完成电能到机械能的转换过程。
下面将详细介绍直流电机的基本结构。
1. 定子定子是直流电机的固定部分，通常由绕组和磁芯组成。
绕组是由导线绕制而成，通过外部电源供给直流电流。
磁芯则是由磁性材料制成，用于集中磁场并提供磁通路径。
2. 转子转子是直流电机的旋转部分，通常由永磁体或者线圈组成。
当定子绕组通以直流电流时，在定子产生的磁场作用下，转子会受到力矩作用而旋转。
3. 端盖和轴承端盖位于直流电机两端，起到固定定子和转子的作用，并保护内部零件免受外界环境影响。
轴承则支撑转子并减少摩擦，使转子能够自由旋转。
4. 刷子和电刷刷子是直流电机中重要的零件，通常由碳材料制成。
它们与转子接触，并通过摩擦产生电刷间的电流传输。
电刷则是连接刷子和外部电源的导线，用于供给定子绕组电流。
5. 风扇风扇位于直流电机的一端，用于散热和冷却。
当直流电机运行时，会产生热量，为了保证其正常工作，需要通过风扇将热量散发出去。
6. 外壳外壳是直流电机的外部保护壳，通常由金属材料制成。
它起到保护内部零件的作用，并提供一个固定的安装位置。
7. 控制器控制器是直流电机系统中的重要组成部分，用于控制电机的运行状态和转速。
它可以根据输入信号调整输出电压和频率，以实现对直流电机的精确控制。
8. 其他附件除了上述基本零件外，直流电机还可能包括其他附件，如温度传感器、霍尔元件等，用于监测电机的工作状态和提供反馈信号。
直流电机的基本结构包括定子、转子、端盖和轴承、刷子和电刷、风扇、外壳、控制器以及其他附件。
这些部件共同协作，将电能转换为机械能，并实现对电机的精确控制。
直流电机在各个领域都有着广泛的应用前景，随着技术的不断发展，其结构和性能也在不断改进和完善。
直流电动机的结构组成
直流电动机的结构组成
直流电动机主要由以下几部分组成：
1. 定子（Stator）：由电磁线圈和磁铁组成，用于产生磁场。
定子通常包括一个或多个极对。
2. 转子（Rotor）：通常由导电材料制成，可以旋转。
转子与定子之间的磁场交互作用使转子受到电磁力的作用而转动。
3. 电刷和电刷架（Brush and Brush Holder）：电刷是与转子接触的导电部件，用于通电和切换电流方向。
电刷架支撑电刷，并提供电刷与电源的连接。
4. 磁极（Pole）：定子上的磁极与转子上的磁极相互吸引或排斥，产生磁场。
磁极在定子上固定，可以是永久磁体或通过电磁线圈产生的电磁铁。
5. 轴承（Bearing）：支撑转子并减少摩擦。
轴承通常由滚珠轴承或滑动轴承组成。
6. 冷却系统（Cooling System）：直流电动机通常会产生一定的热量，冷却系统通过冷却风扇或冷却液来散热，以保证电机正常工作。
7. 箱体（Housing）：包围整个电机的外壳，用于保护内部零部件，并提供结构支撑。
这些部件共同工作，通过改变电流的方向和大小，产生电磁力，从而使电机转动。
直流电机
1.1.1直流电机的主要结构：直流电机由静止的部分定子和旋转的部分转子两大部分构成：1、定子部分：定子包括机座、主磁极、换向极和电刷装置等。
1）主磁极：在大多数直流电机中，主磁极是电磁铁，为了尽可能的减小涡流和磁滞损耗，主磁极铁心用1～1.2mm厚的低碳钢板叠压而成。
整个磁极用螺钉固定在机座上。
主极的作用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩.2）、换向极：换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。
换向极装在相邻两主极之间，它也是由铁心和绕组构成。
3）、机座：一是作为电机磁路系统中的一部分，二是用来固定主磁极、换向极及端盖等，起机械支承的作用。
因此要求机座有好的导磁性能及足够的机械强度与刚度。
机座通常用铸钢或厚钢板焊成。
4）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
2、转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。
1）电枢铁心：示电机主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
2）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
2、转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。
1）电枢铁心：示电机主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
2）电枢绕组：电枢绕组是由许多按一定规律联接的线圈组成，它是直流电机的主要电路部分，也是通过电流和感应电动势，从而实现机电能量转换的关键性部件。
1.1.2 直流电机的工作原理：1、直流发电机的工作原理：如图所示：从以上分析可以看出，线圈中的电动势及电流的方向是交变的，只是经过电刷和换向片的整流作用，才使外电路得到方向不变的直流电。
直流电机的结构
2、直流电机的分类
直流电机种类很多，分类方法也各不相同。按结构主要分为直 流电动机和直流发电机；按类型主要分为直流有刷电机和直流无刷 电机。但通常是按励磁方式来分类，因为励磁方式不同，其特性也 不同。
（1）他励直流电机 （2）并励直流电机 （3）串励直流电机 （4）复励直流电机 不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动 机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式，直流发电机的主要 励磁方式是他励式、并励式和和复励式。
很显然，它的作用是把输入的电压信号转换为转轴上的角位移 或角速度输出。改变控制电压的大小和方向，就可以改变伺服电动 机的转速和转动的方向。
伺服电动机按其使用电源性质不同，可分为直流伺服电动机和 交流伺服电动机两大类。
（1）直流伺服电动机
直流伺服电动机即用直流电信号控制的伺服电动机，它实际上 是一台他励式直流电动机，其励磁绕组由外施恒压的直流电源励磁 或为永磁磁极。
（2）转子
电枢铁心：是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。 电枢绕组：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。 换向器：又称为整流子，对直流电动机而言，换向器配以电刷， 能将外加直流电源转换为电枢绕组中的交变电流，使电磁转矩的方 向恒定不变。对直流发电机而言，换向器配以电刷，能将电枢绕组 中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。 换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘。
4 磁极数
异步电动机的代号及其用途
产品名称 鼠笼式异步电动机
绕线式异步电动机
鼠笼式防爆型异步电动机 起重冶金用鼠笼式异步电
动机 起重冶金用绕线式异步电
动机 高起动转矩鼠笼式异步电
动机
代号 Y YR YB YZ
直流电机
解： 1）
2p 4
a 1
Z 31
E 115
nN 1450
N Z 12 31 12 372
pN 2 372 Ce 12.4 60 a 60 1
E 115 6.4 10 3 Wb C e n 12.4 1450
【例】一台4极直流发电机，单波绕制，有31槽，每槽元件数为12，额定 转速为1450转，在额定工作时，测出的电枢电势为115V。求： （1） （2） 每极磁通。 当作电动运行时，电枢电流为600A时，能产生多大的电磁转矩。
二、倒拉反转反接制动 倒拉反转反接制动只适用于位能性恒转矩负载
在电枢回路中串联一个较大的电阻,即可实 现制动. n
电枢回路串入较大电 阻 RB 后特性曲线
正向电动状态提 升重物(A点)
n0
B
A
Ra
工作点由A-BC-D,CD段为制 动段
电机以稳 定的转速 下放重物D 点
C
0 TB TK
TL
Tem
负载作用下 电机反向旋 转(下放重物)
换向片 E F E
d T
n
– U + 由图可知，电枢感应电动势E与电枢电流或外 加电压方向总是相反，所以称反电势。 Ia Ra 2. 电枢回路电压平衡式 + + U E Ia Ra K E n Ia Ra M E U – 式中：U — 外加电压 – Ra — 绕组电阻
励磁电动机
他励电动机
为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用电枢回路串 电阻或降低电枢电压起动。
2.3.1 电枢回路串电阻起动 一、起动过程 以三级电阻起动时电动机为例
n
S
U
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1—固定主磁极的螺钉； 2—主磁极铁心；3—励磁绕组
直流电机的主磁极
电动机的组成
（3）换向极
换向极用 来改善换向，由铁心 和套在铁心上的绕组 构成，如图所示。换 向极铁心一般用整块 钢制成，如换向要求 较 高 ， 则 用 1.0mm ～ 1.5mm厚的钢板叠压而 成，其绕组中流过的 是电枢电流。换向极 装在相邻两主极之间， 用螺钉固定在机座上。
直流电机的电刷装置
电动机的组成
2．转子部分
（1）电枢铁心 电枢铁心是电
机磁路的一部分，其外圆 周开槽，用来嵌放电枢绕 组。电枢铁心一般用 0.5mm 厚 、 两 边 涂 有 绝 缘 漆的硅钢片冲片叠压而成， 如图所示。电枢铁心固定 在转轴或转子支架上。铁
电枢铁心
电动机的组成
（2）电枢绕组
电枢绕组是直流电机的主要组成部分，其 作用是感应电动势、通过电枢电流，它是电机实现 机电能量转换的关键。通常用绝缘导线绕成的线圈 （或称元件），按一定规律连接而成。
1—换向极铁心；2—换向极绕组
直流电机的换向极
电动机的组成
（4）电刷装置
电刷与换向 器配合可以把转动的电 枢绕组电路和外电路连 接并把电枢绕组中的交 流量转变成电刷端的直 流量。电刷装置由电刷、 刷握、刷杆、刷杆架、 弹簧、铜辫构成，如图 所示。电刷组的个数， 一般等于主磁极的个数。
1—电刷；2—刷握； 3—弹簧压板； 4—座圈；5—刷杆
定子部分包括机座、主磁极、换向极、端盖、电刷等装置； 转子部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、风扇等部件。
1—风扇；2—机座；3—电枢；4—主磁极；5—刷架；6—换向器；7— 接线板； 8—出线盒；9—换向极；10—端盖
图1直流电动机的结构图
电动机的组成
1．定子部分
（1）机座
机座既可以固定主磁极、换 向极、端盖等，又是电机磁路的一部分 （称为磁轭）。机座一般用铸钢或厚钢 板焊接而成，具有良好的导磁性能和机 械强度。
电动机的组成
二 电机的分类
1 按功能分为：
电动机 发电机 信号电机 2 按供电方式分为：
交流
直流
������ 3按励磁方式分为：
他励 串励 ������ 4按用途分为：
并励
复励
雨刷电机 风扇电机
启动电机……
电动机的组成
电动机的组成
三 直流电机的基本结构
直流电机由定子（固定不动）与转子（旋转）两大部分组成，定 子与转子之间有空隙,称为气隙。
任务描述
本次任务需要你了解电动机的组成和分类及应用。
1
学习目标
通过本任务学习，应能：
了解电动机的基本结构； 了解电动机的分类；
2
学习重难点
学习重点：
汽车电动机的基本组成
学习难点：
汽车电动机的工作过程
3Байду номын сангаас
电动机的组成
一 电机的功能
功能
������ 实现电能与其他能源的相互转换 ������ 实现能量的远程传输 ������ 便于简化执行器的结构 ������ 改变了工业设计的理念 ������ 实现了汽车零件的自动化控制
（2）主磁极
主磁极的作用是产生气隙磁 场，由主磁极铁心和主磁极绕组（励磁 绕组）构成，如图1所示。主磁极铁心一 般由1.0mm～1.5mm厚的低碳钢板冲片叠 压而成，包括极身和极靴两部分。极靴 做成圆弧形，以使磁极下气隙磁通较均 匀。极身上面套有励磁绕组，绕组中通 入直流电流。整个磁极用螺钉固定在机
电动机的组成
（3）换向器 换向器是
由多个紧压在一起的 梯形铜片构成的一个 圆筒，片与片之间用 一层薄云母绝缘，电 枢绕组各元件的始端 和末端与换向片按一
换向器
电动机的组成 直流电机的结构
任务实施
本次学习任务主要内容小结：
1. 电动机的功能： 实现电能与其他能源的相互转换 实现能量的远程传输便于 简化执行器的结构 改变了工业设计的理念 实现了汽车零件的自动化控制 2.电动机的分类：
1 按功能分为： 电动机 发电机 信号电机
2 按供电方式分为： 交流 直流
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学习评价
一、判断题 1、电机是有定子部分和转子部分组成的。（ ） 2、电枢绕组是电机产生选择的核心元件。（ ） 3、直流电动机的选择方向是单一方向。（ ）
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参考答案
一、判断题 1、T 2、T 3、W
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