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任务一 直流电动机的认识和拆装调试

任务一 直流电动机的认识和拆装调试. 知识点一 、直流电动机的工作原理. 电机的基本知识 1 、电机的定义： 利用电磁感应原理工作的、实现能量转换的机械装置 2 、电机的分类： 发电机：机械能转换为电能。交、直流 变压器：电能转换为电能。点能的传输 电动机：电能转换为机械能。交、直流 特种电机：信号的转换和传递。包括以上类型 3 、电磁感应原理： (1) 、电生磁 (2) 、磁生电 (3) 、电磁生力. 一、直流电动机.

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任务一 直流电动机的认识和拆装调试

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  1. 任务一 直流电动机的认识和拆装调试

  2. 知识点一 、直流电动机的工作原理 • 电机的基本知识 • 1、电机的定义： 利用电磁感应原理工作的、实现能量转换的机械装置 • 2、电机的分类： 发电机：机械能转换为电能。交、直流 变压器：电能转换为电能。点能的传输 电动机：电能转换为机械能。交、直流 特种电机：信号的转换和传递。包括以上类型 • 3、电磁感应原理： (1)、电生磁 (2)、磁生电 (3)、电磁生力

  3. 一、直流电动机 • 直流电机： 实现直流电能和机械能相互转换的电气设备。 • 分类： 直流电动机电能→机械能 直流发电机机械能→电能 • 直流电动机的主要优点： 起动性能和调速性能好，过载能力大。 • 直流电机的主要缺点：电流换向问题。

  4. 二、基本工作原理 • 1、原理 图中N、S为一对固定的磁极，abcd是装在可以转动的圆柱体表面上的一个线圈称为电枢，把线圈的两端分别接到两个圆环（称为滑环）上，在滑环上分别放上两个固定不动的由石墨制成的电刷A和B。通过电刷和把旋转着的电路与外部电路相联接。载流导体ab、cd上受到的电磁力为f=Bli(N)。

  5. 2、直流电动机的可逆原理 在上图所示瞬间，线圈由原动机驱动，分析线圈abcd中感应电动势的方向，这时电刷A呈正极性，电刷B呈负极性。当线圈逆时针方向旋转180度时，这时导体cd位于N极下，导体ab位于S极下，各导体中电动势都分别改变了方向,但是电刷A始终有正极性，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的的电动势。 从以上分析可以看出，一台直流电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是其输入输出的条件不同而已。这种同一台电机，既能作发电机又能作电动机运行的原理，在电机学理论中称为电机的可逆原理。

  6. 知识点二直流电机的结构及铭牌 • 一、结构 直流电机是由静止的定子部分和转动的转子部分构成的，定、转子之间有一定大小的间隙（以后称为气隙）。 （1）定子部分：直流电机工作时固定不动的部分。 主磁极又称主极。在一般大中型直流电机中，主磁极是一种电磁铁。 换向极容量在1kw以上的直流电机，在相邻两主磁极之间要装上换向极。换向极又称附加极或间极，其作用为了改善直流电机的换向。 机座一般直流电机都用整体机座。所谓整体机座，就是一个机座同时起两方面的作用：一方面起导磁的作用，一方面起机械支撑的作用。 电刷装置电刷装置是把直流电压、直流电流引入或引出的装置。

  7. 直流电动机结构示意图

  8. （2）转子部分：直流电机工作时转动的部分。（2）转子部分：直流电机工作时转动的部分。 电枢铁心电枢铁心作用有二，一个是作为主磁路的主要部分；另一个是嵌放电枢绕组。 电枢绕组它是直流电机的主要电路部分，是通过电流和感应产生电动势以实现机电能量转换。 换向器在直流发电机中，它的作用是将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势；在直流电动机中，它将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流。

  9. 二、铭牌数据 • 1、额定功率即输出功率，直流电动机为机械功率 • 2、额定电压电枢绕组电压 • 3、额定电流 • 4、额定转速 • 5、电动机轴上输出的额定转矩

  10. 知识点三直流电动机的电动势、转矩和功率 一、直流电机的励磁方式 • 励磁方式：电枢绕组与励磁绕组接电源的方式。 • 分为： 他励 电枢绕组与励磁绕组分别接电源，包括永久性磁铁 并励 电枢绕组与励磁绕组并联后接同一电源 串励 电枢绕组与励磁绕组串联后接同一电源 复励 励磁绕组一部分与电枢绕组并联，一部分与电枢绕 组串联 • 注意电枢电流与额定电流的关系

  11. 二、电枢绕组的感应电动势、转矩和功率 • 1、当电机旋转时电枢绕组内导体会切割磁力线，产生电动势。电刷两端总的电动势为 • 2、电枢绕组的电磁转矩和功率 当电枢绕组通电时，在绕组的导体内会产生电磁力，使转子旋转形成一定的转矩，称为电磁转矩，其值为 • 3、电动机输出功率为机械功率

  12. 三、直流电动机的工作特性 • 1、直流电动机的基本方程式 当电动机稳态运行时，有几个平衡关系，分别用以下方程式表示： • （1）电动势平衡方程 式中：U是外加电压；Ra是电枢回路电阻，其中包括电刷和换向器之间的接触电阻。 • （2）转矩平衡方程 稳态运行时，作用在电动机转轴上的转矩有三个。电磁转矩T 为驱动转矩，在电机稳态运行时，必须与负载转矩及空载转矩相平衡，即 T：电磁转矩、To：空载转矩、T2：负载阻转矩

  13. （3）功率平衡方程 式中：P1=UIa——电动机从电源输入的电功率（kW） PM=EaIa——电磁功率 PCua=Ia2Ra——电枢回路的铜损耗 TΩ=T2Ω+T0Ω PM= P2 + P0 式中：PM=TΩ为电磁功率； P2= T2Ω为转轴输出的机械功率； P0= T0Ω为包括机械摩擦损耗Pm和铁损耗PFe在内的空载损耗。 总损耗ΣP= Pcua+ Pm + PFe

  14. n n0 nN Δn T TN 2、并励直流电动机的工作特性工作特性表达式：

  15. 技能训练一 直流电动机的认识和拆装、调试

  16. 一、现场教学 1、电机拆装工艺 2、所需工具 二、拆装电机 1、拆开电机 2、查看电机结构，说明各部分作用 3、分析某部分有问题，会出现什么现象 4、根据故障现象，排除故障 5、安装电机

  17. 三、通电试验 1、注意安全 2、在老师指导下接通电源，检查电机是否运行正常 3、解决试验过程中存在的问题 四、小结 1、注意事项强调。2、共性问题的解答 五、互动 1、直流电动机工作时电磁原理的应用 2、电机各部分的位置及作用 3、电机通电时要先加哪个绕组的电源？为什么？

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