图22是直流电动机的内部结构图,图23是直流电动机的各 主要部件。 电柩主磁极 机座 刷架 风扇 换向器 鱼 接线板 端盖 出线盒 图2-2直流电动机的内部构迮 定子的主要部分是主磁极、换问极、机座和电刷装置。 主磁极的作用是产生主磁场,它由主磁极铁心和励磁绕组 〔也就是励磁线圈)两部分组成。主磁极铁心一般用0.5 1.0mm厚的薄钢片叠成。励磁绕组有两种:一种称并励绕组,它 的匝数多,导线细;另一种称串励绕组,它的匝数少,导线粗。 它们是用铜线或铝线绕成的,并牢固地固定在铁心上。整个主 磁极用螺钉固定在机座上,如图2-4所示。在直流电动机中,主 磁极可以有一对、两对或者更多。 换向极是为了改善直流电动机的换向,容量大于1kW的直 流电动机在相邻主极间有一小极,称为换向极。它由换向极铁 心和换向极绕组组成换向极铁心常用整块钢板略加刨削制成
前端盖风扇 机座 can etunEr 电刷装置 后端盖 图2-3直流电动机的主要部件 换向极上装有换向极绕组,它总是与电枢绕组串联的。一般由 扁铜线绕成、匝数很少。 机座 线圈 图2-4頁流电动机的主磁极 图25直流电机的电刷装置 杋座用铸钢或钢板制成机座中传导磁通的部分叫磁轭, 它是电动机磁路的一部分。由主磁极、磁轭、电枢(转子)铁 心和一条很笮的空气隙,共同构成了电动机的磁路。 直流电机的电刷是直流电的引出或引入装置(图25),直
流发电机通过固定的电刷与旋转的换向器间的滑动接触,把电 枢绕组中产生的交流电变换成直流电引出到外面;直流电动机 则是把外加直流电引进电枢绕组中变换为交流电。 电枢主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴和 支架等组成,它们一起装在电机轴上 电枢是电枢绕组和电枢铁心的总称。在直流发电机里,电 枢由原动机拖着旋转,在电枢绕组中就会产生感应电动势,将 机械能转换为电能。在直流电动机里,电枢绕组中通入电流,在 磁场中受到电磁力的作用,使电枢旋转,把电能转换为机械能。 由于它是直流电机中实现能量转换的“枢纽”,因此得到了“电 枢”这样一个名称 电枢绕组由许多完全相同的线圈按照一定的规律连接起 来。这些线圈叫做绕组元件,每个绕组元件的两端分别接在两 个换向片上,通过换向片把这些独立的线圈互相连接在一起。 电枢铁心是用来嵌放电枢绕组的,并构成电机磁路的一部 分,电枢铁心用硅钢片冲片叠成,图2-6是装在轴上的电枢铁心 的形状。在铁心轴向的槽中放置电枢绕组。 电机在运行时,温度会升高,温度太高会影响电机的持性 和寿命。为了降低电机的温度,电枢铁心上具有与转轴方向 致的通风孔。容量稍大的电机,电枢铁心分成几段,各段间留 有间隙,叫做通风槽,在电机运行时,空气可以吹入通风槽内, 使铁心和绕组降温。电机轴上装有风扇,以加强冷却 电枢上另一个主要部件是换向器,它和电刷一起对每个绕 组中的电流起着换向的作用。因此,换向器是直流电机中的一 个关键部件,同时也是最容易出故障和难于维护的部件。图2 7是换向器的结构图,它是一个圆筒形的物体,由许多互相绝缘 的铜片(就是换向片)叠成
从直流电机的结构可以看到;静止的定子用来产生磁场并 构成磁通的通路,而旋转的电枢(转子)则用于构成电流的通 路 证动 图2-6电枢铁心由硅钢片冲片叠成 云母片 换向片 V形云母环 V形钢环 钢套 绝緣套筒 爆旋压郾 图2-7直流电机的换向器 、直流电动机的工笮原理 直流电动机和直流发电机的用途虽然不同,但它们的结构
基本上是一样的,都是利用电和磁的相互作用来实现电能与机 械能的相互转换。只是直流电动机是接在直流电源上,拖动各 种机械(机床、泵、电车等)工作,把电能转变为机械能;直 流发电机是由原动机(一般是交流电动机)拖动旋转而发电,把 机械能转变为电能。 1.直流电动机的基本工作原理 载流导体在磁场中 会受到电磁力的作用, 直流电动机就是根据这 个原理制成的。下面先 从电枢上一个线圈通入 电流后受到力的作用说 起。 如图2-8所示,把 直流电动机电枢上的电 B 刷A、B接在电压为U 的直流电源上,电刷A 图28直流电动机的工作原理 接电源正极,B接电源 负极,这时在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b,在 S极范围内的导体cd中的电流是从c流向d前面已经说过,载 流导体在磁场中要受到电磁力的作用,根据磁场方向和导体中 的电流方向,利用电动机左手定则判断,ab边受力的方向是向 左,而cd边则是向右。这样,线圈两边受到电磁力的作用而形 成转矩,使线圈按逆时针方向转动。当线圈转到磁极的中性面 上时,线圈中的电流等于零,电磁力等于零,但是由于惯性的 作用,线圈继续旋转。线圈转过半周之后,虽然ab与cd的位置 互换了,ab边转到S极范围内,cd边转到N极范围内,但是