直流电动机的基本结构
直流电动机具有良好的启动、调速性能和过载能力,主要用于交通、起重、轧钢和自动控制领域。直流电动机由于有换向器,与交流电动机相比,有结构复杂、制造成本高、运行维护工作量大等缺点,使直流电动机的使用受到了一定的限制。
一、定子定子的主要作用是产生磁场和作为电机的机械支撑,由主磁极、换向磁极、机座和端盖以及电刷装置等组成。
1、主磁极
主磁极用来产生主磁场,大部分直流电机的主磁极不用永久磁铁,而是由励磁绕组通入直流电流来建立磁场。主磁极由铁芯和绕组组成,铁芯用厚0.5~1.5mm的低碳钢板冲成,叠装后用铆钉铆紧,紧靠气隙的扩大部分称为极靴,极靴对励磁绕组起支撑作用,使气隙磁通有较好的波形分布,励磁绕组用绝缘铜线绕制而成,经绝缘漆浸渍处理,然后套在磁极铁芯上。主磁极N、S交替布置,均匀分布并用螺钉固定在机座的内圈上。
2、换向极
换向极用来改善直流电机的换向,又称附加极,由铁芯和套在铁芯上的换向极绕组组成,铁芯常用整块钢或厚钢板制成,匝数不多的换向极绕组与电枢绕组串联,换向极的极数一般与主磁极的极数相同或减半,换向极与电枢之间的气隙可以调整。功率很小的直流电机中,可以不装设换向极。
3、机座
机座既是电动机的外壳又是电动机磁路的一部分,一般用低碳钢铸成或用钢板焊接而成,机座的两端有端盖。中小型电动机前后端盖都装有轴承,用于支撑转轴。大型电动机则采用座式滑动轴承。
4、电刷装置
电刷装置的作用是使转动部分的电枢绕组与外电路接通,将电枢绕组的电动势和电流引接到外电路的负载或电源上。电刷装置由电刷、刷窝、刷杆座和汇流条等零件组成,电刷一般采用石墨和铜粉压制焙烧而成,电刷放置在刷握中,由弹簧将其压在换向器的表面上,电刷杆数一般等于主磁极的数目。
二、转子
直流电机的转子又称电枢,由铁芯、绕组、换向器和冷却风扇等部件组成。
1、铁芯
电枢铁芯用来构成电动机的磁路以及嵌置电枢绕组。为了减少铁芯损耗,通常用0.35mm或0.5mm厚、涂有绝缘漆的硅钢片叠装而成。为加强冷却,小容量电动机的电枢铁芯上有轴向通风孔,大容量电动机还有径向通风沟。
2、绕组
电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩,从而把电能转换成机械能。电枢绕组是用绝缘铜线制成,然后嵌置在电枢铁芯槽内,绕组的引线端头按一定的规律与换向片连接,绕组的槽部用绝缘的槽楔压紧,端部用玻璃丝带绑扎。
3、换向器
换向器是直流电动机的关键部件,它将电枢绕组内部的交流电动势转换为电刷间的直流电动势,换向器由彼此绝缘的换向片构成,外表呈圆形。换向片用硬质电解铜制成,换相片间垫以0.4~1mm厚的云母绝缘,整个圆筒的端部用V形压环夹紧,换相片与V形压环之间也用云母绝缘,每片换向片的端部都有凸出的升高片,用来与绕组引线端头连接。
直流电机的结构和工作原理。
相信很多同学都对直流电机充满了好奇,接下来就让我带领大家走进直流电机的世界。
首先来了解一下直流电机的基本结构。直流电机通常由定子、转子和刷子三部分组成。定子由多个线圈组成,它们通过磁场来产生旋转运动。转子则是一个带有磁场的铁芯,它在电机的旋转过程中会产生磁场。刷子则安装在电机定子和转子之间,它用来改变电机的磁场从而实现电机的转动。
直流电机是如何实现工作的?其实很简单,直流电机是通过电刷与电网之间的换向来控制磁场的。当电刷在磁场中移动时它会产生一个反向电流,从而改变磁场的方向,这样电机就能够实现正反转以及改变速度的功能。
直流电机的优点是结构简单、维护方便、运行成本低。但由于它需要定期更换电刷,因此适用于低速小容量的电机应用。当然直流电机也有它的缺点,比如输出力矩较小、起动性能差等。
接下来再来了解一下直流电机的原理。当一个直流电能进入电机时线圈会产生磁场,磁场通过铁芯产生动力,这个动力又会推动电刷移动从而改变磁场方向,就这样一个周期性的磁场变化过程就完成了。
直流电机有很多种类型,比如单相电机、三相电机、防爆电机等。不同类型的电机适用于不同的场合,大家在选择时需要根据实际需求进行选择。
总之直流电机是一种非常实用的电机,它的结构简单、工作原理清晰,因此在各种电机中扮演着重要的角色。希望通过今天的介绍,大家对直流电机有了更加深入的了解。
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