电机学课件+第3章+2016-2017第1学期+直流电机.
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电机学(刘颖慧)课件第3章直流电动机的电力拖动基础[48页]
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电机学 Electric machinery
3.1 电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性
❖ 1.运动方程式
+
U
-
J
d
dt
Tem
TL
❖ 转动惯量：
J GD2 mD2 4g 4
M
Tem n
TL
图3.1.1 电动机与工作机构
Department of Electrical Engineering, HUT
电机学 Electric machinery
❖ 2.负载的转矩特性 ❖ a.恒转矩负载
n n
o
TL
o
TL
3.1.2 反抗性恒转矩负载特性
图3. 1. 3 位能性恒转矩负载特性
Department of Electrical Engineering, HUT
电机学 Electric machinery
0
T
图3. 2. 4
电动机不同电压机械特性
Department of Electrical Engineering, HUT
电机学 Electric machinery
❖ 减弱励磁磁通时的人为特性：
❖ 当 U UN R Ra 只减弱励磁磁通
n
UN Ce
Ra Ce
Ia
n
n02 2 n01 1 2 1 N
第3章 直流电动机的电力拖动基础
电机学 Electric machinery
❖ 电力拖动的定义：用各种电动机作为原动机拖动生产机械， 产生运动，电力拖动也称为电力传动。直流电力拖动是由直 流电动机来实现的。
电源
控制设备
电动机
工作机构
Department of Electrical Engineering, HUT
电机学学习课件教学课件PPT直流电动机
Electrical Machinery
一、基本方程式
（1）电流方程 （2）电势平衡式
I I f Ia
U
I
Te,n
If Ia
Ea Ra
Rf
电枢回路： U Ea Ia (Ra R )
励磁回路：
U I f Rf
U > Ea
重要的转速公式
n U Ia (Ra R ) Ce
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
人为特性的几点补充
（1）考虑电枢反应时，会使机械特性上翘。影响稳定 性。通过补偿绕组改善。
（2）机械特性的确定。特殊点（n0，0），（nN，TN)
（3）通过电机的数据铭牌估算机械特性
n0
UN Ce N
,
Ce N
EaN nN
UN
I N Ra nN
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Te CT
Ra
n
U Ce
Ra CeCT 2
Te
n
可得
Ra CeCT 2
机械特性是稍下降的直线， 计及饱和， 成为水平或上翘。
Te
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
硬特性:从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而 稍有变化。
Electrical Machinery
电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢串电阻人为特性的特点： （1）理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同；
一、基本方程式
（1）电流方程 （2）电势平衡式
I I f Ia
U
I
Te,n
If Ia
Ea Ra
Rf
电枢回路： U Ea Ia (Ra R )
励磁回路：
U I f Rf
U > Ea
重要的转速公式
n U Ia (Ra R ) Ce
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
人为特性的几点补充
（1）考虑电枢反应时，会使机械特性上翘。影响稳定 性。通过补偿绕组改善。
（2）机械特性的确定。特殊点（n0，0），（nN，TN)
（3）通过电机的数据铭牌估算机械特性
n0
UN Ce N
,
Ce N
EaN nN
UN
I N Ra nN
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Te CT
Ra
n
U Ce
Ra CeCT 2
Te
n
可得
Ra CeCT 2
机械特性是稍下降的直线， 计及饱和， 成为水平或上翘。
Te
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
硬特性:从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而 稍有变化。
Electrical Machinery
电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢串电阻人为特性的特点： （1）理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同；
电机教程直流电机PPT课件
ia
N
Da
1 2
A
电枢表面任一点x处的电枢磁势Fax为
Fax=Ax
Fax为三角波。
而电枢表面任一点x处的电枢磁密Bax为
Bax
0Hax
Fax
0
. x
电枢磁密沿电枢圆周分布规律为一马鞍形磁密波。
.
第29页/共36页
. 小结：电枢磁场的特点：
①. 电枢磁势Fa与主极磁势Ff0互相垂直； ②. 电枢表面各点的电枢磁势Fa不等；
1
2
3
4
上层边
1 2 3 4
15
15
16
16
1
1
第16页/共36页
下层边
5′ 6′ 7′ 8′
3′ 4′ 5′
线圈：
一个线圈旋转一周产生的电动势一定是正弦波。
在某一瞬间，每个线圈均有电动势，只不过有的大， 有的小，有的等于零；有的为正，有的为负。
而∑e = e1+e2+e3+e4+e5+e6+e7+e8+e9+e10+……+e15+e16
end
§4
一、直流电机的空载磁场
直流电机的磁场
当只有励磁绕组中有电流，而其他绕组中均无电流时的磁场 称为空载磁场。
1. 电机的磁化曲线 电机的磁路
①主磁极 ②空气隙 ③电枢齿 ④电枢磁轭 ⑤定子磁轭
由安培环路定律，得
∑(Hxlx)=2If0Nf=2Ff0
=2Hδδ+2Htlt+2Hala+2Hmlm+2Hjlj
2a = 2
⑵. 电刷数目：
一般地，2b = 2p （即全额电刷.） 第21页/共36页
电机学PPT课件-直流发电机
电机学ppt课件-直 流发电机
contents
目录
• 直流发电机的概述 • 直流发电机的结构 • 直流发电机的工作特性 • 直流发电机的应用和维护
01
CATALOGUE
直流发电机的概述
直流发电机的定义
总结词
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的装置。
详细描述
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的旋转电机，其输出 电流方向保持不变。
03
在电信、数据中心、医院等重要设施中，直流发电机作为备用电源， 确保设备在停电时仍能正常运行。
04
在野外或偏远地区，直流发电机可作为便携式电源，为电子设备和照 明提供电力。
直流发电机的维护
01
定期检查发电机的运行 状态，确保无异常声音 和振动。
02
清洁发电机表面，保持 整洁，防止灰尘和杂物 影响散热。
03
检查润滑系统，确保轴 承和齿轮得到充分润滑 。
04
定期更换磨损的零件， 如碳刷、轴承等，以延 长发电机使用寿命。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
电压不稳定
检查发电机转速和励磁电流是 否正常，调整或更换励磁绕组
。
发电机过热
检查冷却系统是否正常工作， 清除通风障碍物，增加通风量
。
碳刷磨损严重
更换碳刷，调整碳刷压力至合 适值。
。
当励磁电流If恒定时，输出电压 Ua随转速n的增加而增加。
外特性
外特性是指直流发电机的输出 电压Ua与输出电流Ia的关系。
当发电机转速n和励磁电流If恒 定时，输出电压Ua随输出电流 Ia的增加而减小。
外特性是直流发电机的输出特 性，反映了发电机的带负载能 力。
contents
目录
• 直流发电机的概述 • 直流发电机的结构 • 直流发电机的工作特性 • 直流发电机的应用和维护
01
CATALOGUE
直流发电机的概述
直流发电机的定义
总结词
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的装置。
详细描述
直流发电机是一种将机械能转换 为直流电能的旋转电机，其输出 电流方向保持不变。
03
在电信、数据中心、医院等重要设施中，直流发电机作为备用电源， 确保设备在停电时仍能正常运行。
04
在野外或偏远地区，直流发电机可作为便携式电源，为电子设备和照 明提供电力。
直流发电机的维护
01
定期检查发电机的运行 状态，确保无异常声音 和振动。
02
清洁发电机表面，保持 整洁，防止灰尘和杂物 影响散热。
03
检查润滑系统，确保轴 承和齿轮得到充分润滑 。
04
定期更换磨损的零件， 如碳刷、轴承等，以延 长发电机使用寿命。
常见故障及排除方法
01
02
03
04
电压不稳定
检查发电机转速和励磁电流是 否正常，调整或更换励磁绕组
。
发电机过热
检查冷却系统是否正常工作， 清除通风障碍物，增加通风量
。
碳刷磨损严重
更换碳刷，调整碳刷压力至合 适值。
。
当励磁电流If恒定时，输出电压 Ua随转速n的增加而增加。
外特性
外特性是指直流发电机的输出 电压Ua与输出电流Ia的关系。
当发电机转速n和励磁电流If恒 定时，输出电压Ua随输出电流 Ia的增加而减小。
外特性是直流发电机的输出特 性，反映了发电机的带负载能 力。
直流电机ppt
二、直流电二机、的直电流枢电反机应的电枢反应
直流电机的电枢反应
直轴
直轴与交轴：主极的轴线称为直轴，与直轴正交
的轴线叫交轴
电枢反应定义：电机带上负载时，电枢绕组中
交轴
有电流流过，载流的电枢绕组将产生磁动势，电枢磁 动势对主磁场的影响叫电枢反应。
图2-1 直流电机交直轴示意图
电枢反应分类：交轴电枢反应和直轴电枢反应
Te
Rj ：调节电阻
R为j 0时，由于 Ra远小于 ， CeCT2 故不计磁饱和时直流电动机的机 械特性为一稍微下降的直线。如 果计及磁饱和时，交轴电枢反应 呈现去磁作用，曲线下降程度减 小。
图4-2 直流电动机机械特性
五、直流电动机的启动、调速和制动
直流电动机的启动
启动时,n= 0 Ea=0，若加入额定电压，则
工作特性
转矩特性：Te f (P2 )
Te
T0
T2
T0
P2
：转子机械角速度
转矩特性基本呈线性关系；实
际上，P2 增大时，转速略有下 降，故曲线将略微向上弯曲。
效率特性： f (P2 )
P2
P2 P
当不变损耗等于可变损耗 时，电机效率最大。
机械特性
n
u Ce
Ra CeCT
Rj 2
主要内容
2023最新整理收集 do something
一、直流电机的工作原理和基本结构 二、直流电机的电枢反应 三、直流电机基本方程 四、直流电动机的运行特性 五、直流电动机的启动、调速和制动
一、直流电机的工作原理和基本结构
工作原理
电刷
+
N I
U I
–
换向片
S
以电动机为例
电机学第3章第1学期直流电机PPT课件
结构较复杂
直流电机
成本较高 可靠性稍差
使它的应用受到 限制
5
3.1 直流电机的工作原理及结构
1. 直流电动机的工作原理
电刷
＋ U －
N
S 换向片
N
＋
U
－
S
线圈边切割磁感线会产生什么？
6
直流电机模型
磁极
产生旋转
支柱
半环形 金属环
7
直流电机模型
转轴
换向片
电刷
8
直流电机模型
转向 电流方向 换向片
线圈 磁极
③ 换向器 ④ 转轴与风扇
(a) 转子主体 直流电机的转子
19
(b) 电枢铁心冲片
20
21
电枢铁心
作用：1、主磁路的一部分； 2、电枢绕组的支撑部件。
构成：一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的DR530 或DR510的硅钢片叠压夹紧而成。
电枢绕组
作用：直流电机的电路部分。
构成：用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，上下 层以及线圈与电枢铁心间要妥善地绝缘，并用
电枢绕组的连接规律是通过绕组的节距来表征的。
（1）第一节距y1
一个元件的两条有效边在电枢表面上所跨的虚槽数，称 为第一节距，用y1表示。
常采用短距绕组，可节省用铜。
y1
y1
Zi 2p
=整数
y1
整距绕组 短距绕组 长距绕组
+ Ia
If +
+ I Ia If
他 Ua
M
Uf
U
M
并
励－
－
－
励
+I
串U
励－
Ia
M
电机学精品课件第3章
作用：一是导磁，二是作机械支撑。 电刷装置 电刷装置是将直流电流引入或引出的装置，如图3.7所示。 电刷组的数目可以用电刷杆数表示，电刷杆数与电机的主 磁极数相等。
图3.7 电刷装置
直流电机的结构
电枢铁心 电枢铁心有两方面作用：一是作为主磁路的 一部分，二是用于嵌放电枢绕组。 电枢绕组 电枢绕组由许多线圈按一定规律排列和连接 而成，是产生感应电动势和电磁转矩以实现机电能量转 换的关键部件。线圈用绝缘圆形线或扁铜线绕制而成， 也称为元件。电枢线圈嵌放在电枢铁心的槽中，每个元 件有两个出线端。所有元件按一定规律连接，就构成电 枢绕组。
第二步，放置主磁极。让每个磁极的宽度大约等于0.7 ，4
个磁极均匀放置在电枢槽之上，并标上N、S极性。假定N 极的磁力线进入纸面，S极的磁力线从纸面穿出。
绕组展开图
第三步，将1号元件的上层边放在1号槽（实线）并与1
号换向片相联，其下层边放在第5号槽（ 1 y1 5 ）的下
层（虚线）；因 y yc 1 ，所以1号元件的末端应连接
图3.5 直流电机的主磁极 1—主极铁心 2—励磁绕组
直流电机的结构
换向极 功率在1kW以上的直流电机，通常要在相邻两主磁极之 间装设换向极，又称附加极或间极，其作用是改善换向。 换向极也由铁心和绕组构成，如图3.6所示。铁心一般 用整块钢或薄钢板加工而成，换向极绕组与电枢绕组串 联。
图3.6 直流电机的换向极
导体受力的方向用左手定则确定。在图3.3所示瞬间，导体 ab的受力方向是从右向左，导体cd的受力方向是从左向右， 都产生逆时针方向的转矩，使电枢沿逆时针方向转动。当电 枢转过180o后，导体cd在N极下，导体ab在S极下，直流电 源供给的电流方向不变，但线圈内电流方向发生了变化，导 体cd受力方向变为从右向左，导体ab受力方向变为从左向右， 产生的电磁转矩的方向仍为逆时针方向，使线圈继续沿逆时 针方向旋转。因此，由于换向器的作用，直流电流交替地由 导体ab和cd流入，使处于N极下的线圈边中电流的方向总是 由电刷A流入，而处于S极下的线圈边中电流的方向总是从电 刷B流出，从而产生方向不变的转矩，使电动机连续旋转， 这就是直流电动机的工作原理。
图3.7 电刷装置
直流电机的结构
电枢铁心 电枢铁心有两方面作用：一是作为主磁路的 一部分，二是用于嵌放电枢绕组。 电枢绕组 电枢绕组由许多线圈按一定规律排列和连接 而成，是产生感应电动势和电磁转矩以实现机电能量转 换的关键部件。线圈用绝缘圆形线或扁铜线绕制而成， 也称为元件。电枢线圈嵌放在电枢铁心的槽中，每个元 件有两个出线端。所有元件按一定规律连接，就构成电 枢绕组。
第二步，放置主磁极。让每个磁极的宽度大约等于0.7 ，4
个磁极均匀放置在电枢槽之上，并标上N、S极性。假定N 极的磁力线进入纸面，S极的磁力线从纸面穿出。
绕组展开图
第三步，将1号元件的上层边放在1号槽（实线）并与1
号换向片相联，其下层边放在第5号槽（ 1 y1 5 ）的下
层（虚线）；因 y yc 1 ，所以1号元件的末端应连接
图3.5 直流电机的主磁极 1—主极铁心 2—励磁绕组
直流电机的结构
换向极 功率在1kW以上的直流电机，通常要在相邻两主磁极之 间装设换向极，又称附加极或间极，其作用是改善换向。 换向极也由铁心和绕组构成，如图3.6所示。铁心一般 用整块钢或薄钢板加工而成，换向极绕组与电枢绕组串 联。
图3.6 直流电机的换向极
导体受力的方向用左手定则确定。在图3.3所示瞬间，导体 ab的受力方向是从右向左，导体cd的受力方向是从左向右， 都产生逆时针方向的转矩，使电枢沿逆时针方向转动。当电 枢转过180o后，导体cd在N极下，导体ab在S极下，直流电 源供给的电流方向不变，但线圈内电流方向发生了变化，导 体cd受力方向变为从右向左，导体ab受力方向变为从左向右， 产生的电磁转矩的方向仍为逆时针方向，使线圈继续沿逆时 针方向旋转。因此，由于换向器的作用，直流电流交替地由 导体ab和cd流入，使处于N极下的线圈边中电流的方向总是 由电刷A流入，而处于S极下的线圈边中电流的方向总是从电 刷B流出，从而产生方向不变的转矩，使电动机连续旋转， 这就是直流电动机的工作原理。
电机学第三章直流电机
t 2 电枢绕组的元件和节距 secre 3 单叠绕组举例
3.2 直流电枢绕组
电枢绕组是直流电机的主要电路，是直流电机实现机 电能量转换的重要部件。
直流电机电枢绕组的基本形式有单叠绕组和单波绕组。
t 实际电机中，为使元件端接部分能平整地排列，一般 e 采用双层绕组，也就是在槽中嵌放绕组时，上下层放 r 入不同的电枢绕组。 c 对电枢绕组的要求是 : e 在能通过规定的电流和产生足够的电动势前提下， s 尽可能节省有色金属和绝缘材料；并且要结构简单、
2）直流发电机工作原理
E=Blv
方向：右手定则判定
电刷
+ E -
N S
tN
re+
cE
se -
S
换向片
改进上述结构，将线圈两端连接换向片，如图所示。换向 片与线圈一同旋转，电刷不动，则可得到直流电势。
2）直流发电机工作原理
secret
直流电势产生动画
2）直流发电机工作原理
直流发电机的工作原理是基于电磁感应，电枢绕组相 对磁极运动产生交变感应电动势，换向器配合电刷的换向 作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势。
右手定则
secret
由图可见所有N极下导体电流都是流向换向片，S下导体电流 流出换向片，2、3、4号元件电流方向从尾端指向头端。6、7、 8则相反，1、5号元件处于磁密为零处，电流为零。
2）单叠绕组展开图画法
第五步 确定元件感应电动势的方向
右手定则
secret
由图可见所有元件通过换向片串联后，感应电势彼此抵消。
+ Ia
If +
+ I Ia If
U
他
励－
+ 串U
3.2 直流电枢绕组
电枢绕组是直流电机的主要电路，是直流电机实现机 电能量转换的重要部件。
直流电机电枢绕组的基本形式有单叠绕组和单波绕组。
t 实际电机中，为使元件端接部分能平整地排列，一般 e 采用双层绕组，也就是在槽中嵌放绕组时，上下层放 r 入不同的电枢绕组。 c 对电枢绕组的要求是 : e 在能通过规定的电流和产生足够的电动势前提下， s 尽可能节省有色金属和绝缘材料；并且要结构简单、
2）直流发电机工作原理
E=Blv
方向：右手定则判定
电刷
+ E -
N S
tN
re+
cE
se -
S
换向片
改进上述结构，将线圈两端连接换向片，如图所示。换向 片与线圈一同旋转，电刷不动，则可得到直流电势。
2）直流发电机工作原理
secret
直流电势产生动画
2）直流发电机工作原理
直流发电机的工作原理是基于电磁感应，电枢绕组相 对磁极运动产生交变感应电动势，换向器配合电刷的换向 作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势。
右手定则
secret
由图可见所有N极下导体电流都是流向换向片，S下导体电流 流出换向片，2、3、4号元件电流方向从尾端指向头端。6、7、 8则相反，1、5号元件处于磁密为零处，电流为零。
2）单叠绕组展开图画法
第五步 确定元件感应电动势的方向
右手定则
secret
由图可见所有元件通过换向片串联后，感应电势彼此抵消。
+ Ia
If +
+ I Ia If
U
他
励－
+ 串U
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换向器
作用：整流（发电机）或逆变（电动机）。 构成：由许多鸽形尾的换向片排列成一个圆筒，片 间用V形云母绝缘，两端再用两个环形夹紧而构成。
电刷装置 作用：电枢电路的引出（或引入）装置。
构成：电刷、刷盒、刷杆和连线等。
电刷装置
4. 励磁方式
(1) 直流电动机按励磁方式分类
+
他 励
Ia
M
If + Uf
结构较复杂 直流电机 成本较高 可靠性稍差 使它的应用受到 限制
3.1 直流电机的工作原理及结构
1. 直流电动机的工作原理
电刷 ＋ U －
N ＋ U －
N
S
换向片
S
线圈边切割磁感线会产生什么？
直流电机模型
产生旋转 磁极
半环形 金属环 支柱
直流电机模型
转轴
电刷
换向片
直流电机模型
转向 电流方向 换向片
(4) 额定转速 nN (5) 额定励磁电压 UfN
(6) 额定励磁电流 IfN
※ 额定状态 ：
指 U、I、P、n 均为额定值的状态。
※ 满载状态 ：
指 I = IN 的状态。
3.2 直流电机的电枢绕组
电枢绕组是电机能量转换的枢纽。 构成原则：产生足够的感生电势；允许一定的电流； 结构简单，运行可靠。 1、直流电枢绕组的构成 组成绕组的基本单元称为元件。 元件有单匝的，也有多匝的。一 个元件由两个元件边和端接线组 成。元件边置于槽内称为有效边， 端接线置于铁心外，不切割磁场， 前端接 仅起到连接作用。
2、电机的结构框架。
构成：用厚钢板弯成筒形焊成或铸钢件制成。 *磁轭：机座中作为磁通通路的部分
主磁极 作用：建立主磁场。
构成：1-1.5mm厚的钢板叠压成主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组。 *主极下部的扩大部分称为极靴
换向极 作用：改善换向。 构成：由铁心和绕组组成。
(2) 转子（电枢）
① 电枢铁心 ② 电枢绕组
线圈 磁极
电磁关系
直流 电流
换向
交流 电流
Φ
电磁转矩 (拖动转矩)
旋转
机械 负载
做功
克服
反电 动势
2. 直流发电机的工作原理
N － E ＋ － E ＋ 原动机 做功
N
S
S
电磁 关系
Φ
感应电动 输出 换向 势、电流 直流电
电磁转矩 （阻转矩）
电动势脉动的减小
*实际的电枢绕组在电机转子表面相隔一定 角度的多个线圈串联组成，可以减小脉动
+
I
Ia
M
If
并 励
Ua
U
－
+
－
I
Ia
M
－
+
I
Ia
M
If
复
励
串 励
U
U
－
－
(2) 直流发电机按励磁方式分类
+
他 励
If
G
Ia
+
Ua
If
Ia
G
I
+
U
并 励
Uf
－
If I +
－
自 励
－
If
Ia
G
Ia
串 励 G
I
+
U
U
复
励
－
－
5. 额定值
(1) 额定电压 UN 发电机的 UN ：指输出电压的额定值。 电动机的 UN ：指输入电压的额定值。 (2) 额定电流 IN 发电机的 IN ：指输出电流的额定值。 电动机的 IN ：指输入电流的额定值。 (3) 额定功率 PN 发电机的 PN ：指输出电功率的额定值(UN IN ) 。 电动机的 PN ：指输出机械功率的额定值 (UN INηN ) 。
一个线圈内有两个元件（u=2）的绕组
由于一个换向片与不同元件的两个出线端相连接，所以 换向片数K=S,则K=S=Zi
2、直流电枢绕组的节距
电枢绕组的连接规律是通过绕组的节距来表征的。
（1）第一节距y1 一个元件的两条有效边在电枢表面上所跨的虚槽数，称 为第一节距，用y1表示。 常采用短距绕组，可节省用铜。
第 3 章 直流电机
重点内容： （1）直流电机的工作原理 （2）直流电机的基本概念 （3）电枢感应电势和电磁转矩 （4）基本方程 难点： （1）电枢绕组及电路图 （2）电枢反应
直流电机概述
一.直流电机的用途
.作电源用-->直流发电机 作电源用-直流发电机 .作动力用-->直流电动机 将机械能转化为直流电能； .信号的传递 ==>作为测量元件-->直流测速发电机 ==>作为执行元件-->直流伺服电动机
上元件边 后端接
下元件边
元件的一条有效边放在槽的上部，另一条有效边放在另一槽 底部，每一槽内有上层和下层两个元件边构成双层绕组。元件 首尾按一定规律接到不同的换向器片上，最后使整个绕组通过 换向片连接成一个闭合回路。 单匝元件 两匝元件
叠绕组元件
电枢绕组元件
波绕组元件
若电枢每槽上、下层只有一个元件边，则整个绕组元 件数S应等于槽数Z，即S=Z。 在大型电机中每槽上、下层包含u个元件，此时S=uZ. u 为槽内一层嵌放的元件边数。通常把一个上层边和一 个下层边在槽内所占的空间作为一个虚槽，故虚槽数为： Zi=S=uZ
3. 直流电机的基本结构 直流电机的结构
励磁绕组 机座 端盖 轴承 换向器 主磁极 接线盒 电刷
转子轴
转子电枢
电机装配图
直流电机模型
直流电机的定子
直流电机的主要部件 (1) 定子 ①主磁极
②换向磁极
③机座 ④端盖等
(a) 主磁极 直流电机的定子 (b) 机座
机座 作用：1、主磁路的一部分；
作动力用-直流电动机 将直流电能转化为机械能；
直流电机概述
信号传递-直流测速发电机 将机械信号转换为电信号
信号传递-直流伺服电 动机将控制信号转换 为机械信号。
做励磁机用一般小于10 万kW即100MW的单机同 步发电机要用直流发电机 作为励磁机。
直流电机概述
二.直流电机的优缺点
1.直流发电机的电势波形较好，对电磁干扰的影响小。 2. 直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。 直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。 3.由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。(缺点)
整距绕组 y1 短距绕组 长距绕组
y1 y2
Zi y1 =整数 2p
Zi 2p
Da
2p
Da
2p
Zi 2p
N
1 2 3 4
S 5
N
S
（2）第二节距y2 相串联的两个元件中，第一个元件的下层边与第二个元件的上 层边在电枢表面所跨过的虚槽数，称为第二节距，用y2表示， 也用虚槽数计算。
③ 换向器 ④ 转轴与风扇
(a) 转子主体 直流电机的转子
(b) 电枢铁心冲片
电枢铁心 作用：1、主磁路的一部分； 2、电枢绕组的支撑部件。
构成：一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的DR530
或DR510的硅钢片叠压夹紧而成。
电枢绕组
作用：直流电机的电路部分。 构成：用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，上下 层以及线圈与电枢铁心间要妥善地绝缘，并用 槽楔压紧。