第1章 直流电机原理..
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《电气控制技术》第1章直流电机与拖动
直流电机及电力拖动
田淑珍
直流电机及电力拖动
• 本章要点
• 直流电机的基本工作原理、结构、电枢绕 组简介及电动机的运行原理 • 负载特性及直流电动机的机械特性 • 直流电动机的启动、调速与制动 • 直流电机的实训
1.1直流电机的基本工作原理及结构
• 直流电机是通以直流电流的电机。将机械 能转换为电能的是直流发电机，将电能转 换为机械能的是直流电动机。 • 直流电动机具有良好的调速性能、较大的 启动转矩和过载能力等很多优点，在启动 和调速要求较高的生产机械中，仍得到广 泛的应用。
1.1.2直流电机的基本结构
12
13
a） 换向片
b）换向器
1.2直流电机的电枢绕组简介
• 1.2.1电枢绕组基本知识 • 电枢绕组是由多个形状相同的绕组元件， 按照一定的规律连接起来组成的。 • 元件：构成绕组的线圈为绕组元件，元件 分为单匝和多匝两种。
• 元件的首末端：每一个元件不管是单匝还 是多匝，均引出两根线与换向片相连，其 中一根称为首端，另一根称为末端。
根据电磁力定律，电枢绕组中有电枢电流时，在磁场内将受 到电磁力的作用，该力乘以电机电枢铁心的半径即为电磁转矩。 电磁转矩可用下式表示：
式中，
，为转矩常数，仅与电机的结构有关；
Ia为电枢电流（A）； Φ为每极气隙磁通（Wb）； Tem为电磁转矩（N．m）。 可见，制造好的直流电机其电磁转矩仅与电枢电流和每极气隙磁通成正 比。
3.电机的功率
机械损耗和铁损耗与负载（电枢电流）的大小无关，Pmec和PFe在电机空 载时就存在，这两项之和称为空载损耗P0。空载损耗P0与电机的负载无 关，也称不变损耗。 P0＝PFe＋Pmec
电机的总损耗：ΣP=Pcu＋PFe＋Pmec＋Pad＝Pcu＋P0
田淑珍
直流电机及电力拖动
• 本章要点
• 直流电机的基本工作原理、结构、电枢绕 组简介及电动机的运行原理 • 负载特性及直流电动机的机械特性 • 直流电动机的启动、调速与制动 • 直流电机的实训
1.1直流电机的基本工作原理及结构
• 直流电机是通以直流电流的电机。将机械 能转换为电能的是直流发电机，将电能转 换为机械能的是直流电动机。 • 直流电动机具有良好的调速性能、较大的 启动转矩和过载能力等很多优点，在启动 和调速要求较高的生产机械中，仍得到广 泛的应用。
1.1.2直流电机的基本结构
12
13
a） 换向片
b）换向器
1.2直流电机的电枢绕组简介
• 1.2.1电枢绕组基本知识 • 电枢绕组是由多个形状相同的绕组元件， 按照一定的规律连接起来组成的。 • 元件：构成绕组的线圈为绕组元件，元件 分为单匝和多匝两种。
• 元件的首末端：每一个元件不管是单匝还 是多匝，均引出两根线与换向片相连，其 中一根称为首端，另一根称为末端。
根据电磁力定律，电枢绕组中有电枢电流时，在磁场内将受 到电磁力的作用，该力乘以电机电枢铁心的半径即为电磁转矩。 电磁转矩可用下式表示：
式中，
，为转矩常数，仅与电机的结构有关；
Ia为电枢电流（A）； Φ为每极气隙磁通（Wb）； Tem为电磁转矩（N．m）。 可见，制造好的直流电机其电磁转矩仅与电枢电流和每极气隙磁通成正 比。
3.电机的功率
机械损耗和铁损耗与负载（电枢电流）的大小无关，Pmec和PFe在电机空 载时就存在，这两项之和称为空载损耗P0。空载损耗P0与电机的负载无 关，也称不变损耗。 P0＝PFe＋Pmec
电机的总损耗：ΣP=Pcu＋PFe＋Pmec＋Pad＝Pcu＋P0
第1章 直流电动机基本理论及结构
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1.1 直流电动机的原理与结构
电动机铭牌上所标的数据为额定数据.具体含义有以下几点。 电动机铭牌上所标的数据为额定数据 具体含义有以下几点。 具体含义有以下几点 1.型号 型号 电动机的型号一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯 数字表示。 数字表示。 2.直流电动机的额定值 直流电动机的额定值 (1)额定功率 N是指电动机在额定状态下运行时轴上输出的 额定功率P 额定功率 机械功率.又称为额定容量 又称为额定容量(W) 机械功率.又称为额定容量(W) 。它等于额定电压和电流的 乘积再乘上电动机的效率. 乘积再乘上电动机的效率 (2)额定电压 N是指电动机寿命期内安全工作的最高电压 额定电压U 额定电压 (V). (3)额定电流 N是指电动机轴上带有额定机械负载时的输人 额定电流I 额定电流 电流(A). 电流 (4)额定转速 N是指在额定电压、额定电流和额定输出功率 额定转速n 额定转速 是指在额定电压、 的情况下电动机运行时的旋转速度(r/min) . 的情况下电动机运行时的旋转速度
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1. 2 直流电动机电枢绕组
1.2.2 电枢绕组的基本要求及绕制规则
对电枢绕组的基本要求是:一方面能够产生足够大的电动势 对电枢绕组的基本要求是 一方面能够产生足够大的电动势. 一方面能够产生足够大的电动势 通过一定大小的电流.产生足够的转矩 产生足够的转矩;另一方面要尽可能节 通过一定大小的电流 产生足够的转矩 另一方面要尽可能节 约材料.结构简单 结构简单。 约材料 结构简单。 绕组是由元件构成的一个元件由两条元件边和端接线组成。 绕组是由元件构成的一个元件由两条元件边和端接线组成。 元件边放在槽内.能切割磁力线产生感应电动势 称为“‘ 能切割磁力线产生感应电动势.称为“‘有 元件边放在槽内 能切割磁力线产生感应电动势 称为“‘有 效边” 端接线放在槽外 不切割磁力线.仅作为连接线使用 端接线放在槽外.不切割磁力线 仅作为连接线使用。 效边”;端接线放在槽外 不切割磁力线 仅作为连接线使用。 为了便于嵌线.每个元件的一个边放在某一个槽的上层 每个元件的一个边放在某一个槽的上层.称为 为了便于嵌线 每个元件的一个边放在某一个槽的上层 称为 上层边.另一个边则放在另一个槽的下层 称为下层边。 另一个边则放在另一个槽的下层.称为下层边 上层边 另一个边则放在另一个槽的下层 称为下层边。绘图 为了表达清晰.将上层边用实线表示 时.为了表达清晰 将上层边用实线表示，下层边用虚线表示。 为了表达清晰 将上层边用实线表示，下层边用虚线表示。
第1章 直流电机的结构与工作原理
*
（3）额定电流ＩＮ 指在额定情况下，电机流出或流入的电流，单位为A 。 直流发电机额定电流为 直流电动机额定电流为
1.3 直流电机的铭牌数据及主要系列
同直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。
*
电枢绕组是直流电机的核心部分。无论是发电机还是电动机，感应电动势和电磁转矩都在电枢绕组中产生，电枢绕组是实现机电能量转换的枢纽，电枢绕组的名称由此而来，并为此把直流电机的转子称为电枢。
1.2.1 基本知识
第一章 直流电机的结构与工作原理
1.2直流电机的电枢绕组
1.3直流电机的铭牌数据及主要系列
1.1直流电机的结构与工作原理
*
1.1 直流电机的结构与工作原理
1.1.1 直流电机的结构
电枢铁芯
电枢绕组
换向磁极
主磁极
电刷装置
机座
端盖
定子
转子
换向器
转轴
轴承
直 流 电 机
*
1.1 直流电机的结构与工作原理
1.2 直流电机的电枢绕组
*
单叠绕组是指元件的首端和末端分别接到相邻的两片换向片上，下一个元件叠在前一个元件之上。
1.单叠绕组的链接规律 绘制展开图的步骤是： 第一步：计算绕组的各节距。包括 、y、y1。 第二步：画槽、画元件，按顺序编号。每槽用两条短线表示，实线表示上层，虚线表示下层。注意：实线上的标号既表示槽号又表示元件号，同时还表示该元件的上层边所在的位置。
1.1 直流电机的结构与工作原理
*
2. 直流电动机工作原理
把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过。如右图。
直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。
（3）额定电流ＩＮ 指在额定情况下，电机流出或流入的电流，单位为A 。 直流发电机额定电流为 直流电动机额定电流为
1.3 直流电机的铭牌数据及主要系列
同直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。
*
电枢绕组是直流电机的核心部分。无论是发电机还是电动机，感应电动势和电磁转矩都在电枢绕组中产生，电枢绕组是实现机电能量转换的枢纽，电枢绕组的名称由此而来，并为此把直流电机的转子称为电枢。
1.2.1 基本知识
第一章 直流电机的结构与工作原理
1.2直流电机的电枢绕组
1.3直流电机的铭牌数据及主要系列
1.1直流电机的结构与工作原理
*
1.1 直流电机的结构与工作原理
1.1.1 直流电机的结构
电枢铁芯
电枢绕组
换向磁极
主磁极
电刷装置
机座
端盖
定子
转子
换向器
转轴
轴承
直 流 电 机
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1.1 直流电机的结构与工作原理
1.2 直流电机的电枢绕组
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单叠绕组是指元件的首端和末端分别接到相邻的两片换向片上，下一个元件叠在前一个元件之上。
1.单叠绕组的链接规律 绘制展开图的步骤是： 第一步：计算绕组的各节距。包括 、y、y1。 第二步：画槽、画元件，按顺序编号。每槽用两条短线表示，实线表示上层，虚线表示下层。注意：实线上的标号既表示槽号又表示元件号，同时还表示该元件的上层边所在的位置。
1.1 直流电机的结构与工作原理
*
2. 直流电动机工作原理
把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过。如右图。
直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。
第一篇直流电机
随线圈一同旋转的换向片上。
转子线圈与外电路的连接是 通过放置在换向片上固定不 动的电刷进行的。
图1.3.7 直流发电机的工作原理图
直流发电机是将机械能
转变成电能的旋转机械。
当原动机驱动电机转子 逆时针旋转时，线圈abcd 将产生感应电动势。 如右图，导体ab在N极下，
a点高电位，b点低电位；
导体cd在S极下，c点高电 位，d点低电位；电刷A极 性为正，电刷B极性为负。
将直流电动机的工作原理归结如下：
1、将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流 流过。 2、电机内部有磁场存在。 3、载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力F 的作用 F=BLI （左手定则） 4、所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以n(转/分) 旋转，以便拖动机械负载。
1.2 直流电机的电枢绕组
设槽内每层有u个元件边，则把每个实际槽看作包含有u个 “虚槽”，每个虚槽的上、下层各有一个元件边，如图表 示u=3时，元件边的布置情况。 若实槽数为Z，虚槽数为 Zi，则Zi=uZ
因为每一个元件有两个元件边， 而每一换向片连接一个元件的 始端和另一个元件的末端；又 因为每一个虚槽包含着两个元 件边，所以绕组的元件数S、换 向片数K和虚槽数Zi三者应相等， 即S=K=Zi=uZ
先画16个槽和16个换向片，并将元件、槽和换向片按 顺序编号。编号时把元件号码、元件上层边所在槽的号 码以及与元件上层边相联接的换向片号码编得一致，即1 号元件的上层边放在1号槽内并与1号换向片相连接。因 为y1=4,则1号元件的下层边应放在第5号槽（1+y1=5）的 下层，下层边用虚线表示，编号为5
们的能量转换过程是可逆的。
电机的运行方式 取决于外部条件
将直流电源加于电刷， 输入电能，将电能转换 为机械能，直流电机作 电动机运行。
《电气工程概论》第一章 电机与电器基础(第3节)课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第一章电机与电器基础（第3节）课堂笔记及练习题主题：第一章电机与电器基础（第3节）学习时间： 2015年10月26日--11月1日内容：我们这周主要学习第一章第三节电机的部分内容，即直流电机部分，要了解直流电机的工作原理、基本结构、励磁和损耗及效率。
第一章电机与电器基础第三节电机电机是依据电磁感应定律和电磁力定律，实现电能和机械能相互转化的电磁装置。
按照电机的用途分类：可分为发电机、电动机和控制电机。
按照电机的电流类型分类：可以分为直流电机和交流电机，其中交流电机可以分为同步电机和异步电机。
按照电机的相数分类：可以分为单相电机和多相电机，如单相交流电机和最常见三相电机。
按照电机的大小尺寸、容量分类：有大、中、小和微型电机。
1.3.1 直流电机直流电机是电机的主要类型之一。
一台直流电机既可作为发电机使用，也可以作为电动机使用。
直流发电机可以用来得到直流电源，但目前大部分被整流电源所替代，主要用作电力系统中同步发电机的励磁机。
直流电动机用来输出转矩，它具有良好的启动、调速性能，所以在调速要求较高的场所应用广泛。
1．直流发电机工作原理原动机带动线圈abcd逆时针旋转，根据右手定则，ab边和cd边均产生感应电动势e，经过换向器1、2和电刷A、B把电动势e引出来，得到直流电。
当在转速一定的情况下，电动势的大小与切割导体的磁通密度有关系，而直流电机气隙处的磁通密度分布并不均匀，所以输出的电动势波形具有脉动成分。
2．直流电动机工作原理电源通过电刷1、2和换向片A、B向线圈供直流电，根据左手定则，线圈ab边产生向左力f，线圈cd边产生向右力f，线圈在f的作用下以n的转速逆时针旋转。
由此可知，（1）电机的可逆原理：直流电机可作为发电机运行，也可作为电动机运行。
（2）换向器的作用是实现电枢线圈内的交流电动势、电流与电刷的直流电压、电流之间的转化。
3．直流电机的结构直流电机主要包括转子和定子两大部分。
电机学1
第一章直流电机的原理与结构一、名词解释1、电枢：在电机结构中能量转换的主要部件或枢纽部分。
2、换向：直流电机元件的换向是元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，进入另一条支路，电流方向的改变过程。
3、额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。
4、电机：机电能量（或机电信号）相互转换的机械电磁装置。
5、交流电机：交流电能与机械能量相互进行转换的机械电磁装置。
6、交流电动机：把交流电能转换为机械能量的机械电磁装置。
7、交流发电机：把机械能量转换为交流电能的机械电磁装置。
8、直流电机：直流电能与机械能量相互进行转换的机械电磁装置。
9、直流发电机：把机械能量转换为直流电能的机械电磁装置。
10、直流电动机：把直流电能转换为机械能量的机械电磁装置。
11、第一节距：同一元件的两有效件边在电枢圆周上所跨的距离。
12、第二节距：相邻两元件前一个元件的末边与后一个元件首边，在电枢圆周上所跨的距离。
13、第三节距：相邻两元件同名边（同为首边或末边）在电枢圆周上所跨的距离。
14、极距：相邻两个磁极轴线之间的距离。
15、电角度：磁场在空间变化一周的角度表示。
二、填空1、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。
2、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。
3、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。
4、直流电机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。
5、直流电机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。
6、直流电机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。
7、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。
8、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。
9、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。
10、直流电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。
11、直流电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。
12、直流发电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。
13、直流发电机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。
14、直流电动机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。
01第1章直流电机-课件
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电动机的工作原理
二、直流电动机工作原理
当电枢旋转到右图所示位置时 原N极性下导体ab转到S极下，受力 方向从左向右，原S 极下导体cd转 到N极下，受力方向从右向左。该 电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。 线圈在该电磁力形成的电磁转矩作 用下继续逆时针方向旋转。
在额定电压下，运行于
出线端的平均电压 额定转速nN 额定功率时对应的电流
发电机：是指输出额定电压；
在额定电压、额定电流下，运
电动机：是指输入额定电压。 行于额定功率时对应的转速
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.3 直流电机的铭牌数据
额定励磁电流 I fN
励磁方式
对应于额定电压、额定电流、额 定转速及额定功率时的励磁电流
指直流电机的励磁线圈 与电枢线圈的连接方式
此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
电机运行时，所有物理量与额定值相同——电机运行于额定状 态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行；运行电流大于额 定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载 运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态 附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。
同直流发电机相同，实际的 直流电动机的电枢并非单一线圈， 磁极也并非一对。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.3 直流电机的铭牌数据
指轴上输出 的机械功率
电动机
额定功率PN
额定条件下电机
发电机
指电刷间输出的 额定电功率
所能提供的功率
第1章 直流电机的基础知识
C m = 9.55C e
直流电动机额定转矩：
TN
PN = 9 . 55 nN
TN:额定转矩(N.m) PN:额定功率(W) nN:额定转速(r/min)
补充：直流电动机中，转子旋转起来会切割磁力线，产生感 补充 应电动势，这被称为电枢电动势Ea，判断它的方向与电源输 入的电流方向相反，称为反电动势 直流发电机中，电枢绕组中有了感应电流，在磁场中又 会受到电磁力的作用，电磁力所形成的电磁转矩T与转子的 运动方向相反，阻碍运动，被称为制动转矩（或阻转矩） 在工作原理中重要的两个参数的不同作用 ： 直流电动机 直流发电机 T 驱动转矩 阻转矩 Ea 反电动势 相当于直流电源
1.2 直流电机的励磁方式和铭牌
一、直流电机的励磁方式 1．励磁方式：直流电机的励磁绕组的供电方式。 2．直流电机种类：按励磁方式分为有（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 电机等四种。
二、直流电机的铭牌 每台直流电机的机座上都有一个铭牌，其上标有电机型 号和各项额定值，用以表示电机的主要性能和使用条件。
2．直流电动机输入的电功率为： P1=UIa=（Ea+IaRa）Ia=EaIa+Ia2Ra=Pm+ Pcu 上式说明：输入的电功率一部分被电枢绕组消耗 （电枢铜损）一部分转换成机械功率（电磁功率）。 3．直流电动机输出的机械功率为： P2=Pm-PFe-Pem-PS=Pm-P0-PS=P1-∑P 4．直流电动机的效率为：
3、电机的特点： 可逆性——看外部条件 ，发电机一般接负载；电 动机一般接电源。
4、直流电机转子电动势 1）概念 转子电动势：转子绕组切割磁力线而产生的感应电动势。 2）表达式 每根导体的感应电动势： e = BLv e:感应电动势(V) B:电磁感应强度(T) L:每根导体的有效长度(m) v:转子转动线速度(m/s)
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空载时气隙磁密波形
由上式可知： Bσ＝ ILWLμ0/σ (Bσ∝ 1/σ) 上式表明气隙磁密Bσ与该处的 气隙长度σ成反比。
可得知：气隙磁密沿电枢表面 气隙空间的分布波形为一平顶波。
在极掌中部气隙均匀，磁密也均匀，且为 最大值；到两极空间分界处下降为零。
直流电机负载时的磁场
当电机带上负载后，电枢绕组流过电流Is，出现了电枢磁 动势，对主极磁场产生一定的影响——电枢反应。
1－1 直流电机的工作原理
如右图所示： 电流 I 通过在恒定磁场中的 线圈 ab cd，受到电磁力 的大小为：
f＝BLi
(根据电磁力定律:在导体与 磁力线相互垂直的情况下)
电磁力的方向：用左手定则判断：伸开左手，掌心迎向磁力线的 方向，四指指向电流的方向，那样与四指垂直的拇指的指向就是 电磁力的方向。 在上图在流线圈ab与cd所受电磁力为逆时针方向，在此力作用下， 转子线圈将逆时针旋转。
发电机：出线端输出电功率 PN ＝ UN IN 电动机：轴上输出机械功率 PN ＝ UN INηN
②额定电压UN(V)正常工作时电流出线端的电压。 ③额定电流 IN (A)对应 PN UN时的电流。 ④额定转速 nN(r/min)指在 UN IN PN时对应的转速。 ⑤ 还标出励磁方式、额定励磁电流、绝缘等级、额 定温升。
1－2 直流电机的结构
直流电机由定 子(磁极)、转子 极掌 (电枢)和机座等 部分构成。
极心
· N·
· · ·
S
励磁绕组 机座
·
S
转子
N
直流电动机的磁极和磁路
直流电机的结构
低碳钢片（1~1.5mm）叠装励磁绕组
主磁极
换向磁极
直流电机的结构
电枢铁心硅钢片(0.5mm)
转子下线
直流电机的结构
电机与拖动基础
范国伟
安徽工业大学
第1章 直流电机原理
直流电机是实现直流电能和机械能相互转 换的一种旋转电机。 直流发电机——将机械能转变为电能； 直流电动机——把电能转变为机械能。 作为电动机运行时，直流电源供电，转换 为机械能拖动生产机械旋转；作为发电机 运行时，由原动机拖动旋转，将机械能转 换为电能，输出直流电能。
直流电机的分类（按励磁方式分类）
他励(激)：励磁电流由另外电源供给。 自励：自身发出的电流励磁(分:并励,串励,复励)
1－3 直流电机的磁路和磁密
一、主磁通,漏磁通
一般直流电机为多极电机 由二极电机 四极电机
注意磁极的排列！
主磁通Φo
定义 作 用 数量
同时交链定转子绕组的磁通 与电枢电流耦合产生电动势 或电磁力 较大
电枢磁动势不仅与电枢电流大小有关，还受到电刷位置的影响
一、电刷位于几何中心线的电枢反应
如右图可见：电枢磁动势与主极磁动势正 交，称之交轴电枢反应。 结论： ① 电枢磁场轴线与主极磁场轴线相交—— 称交轴磁势； ② 电枢磁场和电枢磁势在空间是静止不动的， 即定子主极磁场与电枢磁场之间相互静止。Hale Waihona Puke 负载时的气隙磁密波形
1. 磁极 用来在电机中产生磁场。 永磁式: 由永久磁铁做成。 励磁式: 磁极上绕线圈，线圈中通过直流电， 形成电磁铁。 励磁:磁极上的线圈通以直流电产生磁通,称为励磁。
2. 转子(电枢) 由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。
电枢铁心：由硅钢片叠装而成。
电枢绕组：单个绕组元件组成。
直流电机的额定值
①额定功率PN(KW)
直流发电机的工作原理
若在上图中，接在电刷上的 电源换接电阻负载——灯泡， 而转子由原动机的机械力带动 旋转，转动的导体切割磁力线 会感应电势，输出电流。 这样： ①电刷端输出直流电势（有换 向器和电刷时）； ②导体内的电位和电流仍是交变的。
电机的可逆原理
问题：上面讲的电动机和发电机用同一电机模型！
电机的可逆原理：同一台电机在不同外界条件下， 即可作发电机、亦可作电动机运行。
由上看出：对一台电机究竟作发电机，还是电 动机运行，关键在于外因的条件，即输入功率 的形式。 输入电能，输出机械能－－－－电动机 输入机械能，输出电能－－－－发电机
直流电机的特点
直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂，维修 也不便，但由于它的调速性能较好和起动转矩较大，因 此，对调速要求较高的生产机械或者需要较大起动转矩 的生产机械往往采用直流电动机驱动。 直流电机的优点： (1) 调速性能好, 调速范围广, 易于平滑调节。 (2) 起动、制动转矩大, 易于快速起动、停车。 (3) 易于控制。 应用: 1) 轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、矿山竖井提升机 以及起重设备等调速范围大的大型设备。 2) 用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等
下面进一步看电枢反应时的气隙磁密分布情况： 1、电枢磁势沿电枢表面
直流电动机的工作原理
旋转180度后，线圈中的电流 的方向为dc ba，仍受逆时针 方向电磁力的作用而转动。 由此可见： ① 换向器和电刷能保持转子(载 流导体)朝一个方向恒定旋转； ②电刷端输入恒定直流电压，而 经换向器流向载流导体的电位却 是交变的。 归纳： 要使直流电机旋转起来的条件是： ① 建立恒定的磁场； ② 能够旋转的载流导体。
漏磁通Φδ
只交链励磁绕组的磁通 不参与能量转换
较小(Φδ＝20％ Φo ）
二、主磁路分析
主磁路的闭合路线如下： 从N极铁心出发→ 经气隙→ 电枢齿→ 电枢轭 → 相邻S极→电枢齿→经气隙→进入S极铁心 → 经定子轭回到 N 极。 对于主磁路中任意一条闭合磁力线的路径 运用全电流定律：∮HdL＝Σi 在电机中，可将场的问题简化为路的问题 来处理。因此全电流定律可简化为磁路第二 定律，即主磁路中各段磁压降之和等于该磁力线所包围电流的代数和。 ΣHL ＝ ΣN i 若用Hσ,Ht,Hs,Hz和He表示气隙,电枢齿,电枢轭,主极铁心和定子磁轭的磁场强度； 用σ,Lt，Ls，Lz和Le表示各段磁路的平均长度，则： 2 Hσσ＋2Ht Lt＋Hs Ls＋2 Hz Lz＋HeLe ＝ 2 ILWL 在磁路饱和程度不大的情况下，在空气隙的磁压降远比其它各项铁磁物质 的磁压降大，忽略各项磁压降后： ILWL≈ Hσ·σ＝B σ·σ／μ0