一、直流電動機是如何工作的
直流電動機由定子和轉子組成。定子的作用是在勵磁繞組中通入直流電流勵磁而產生磁場;轉子的作用是通電后產生電磁轉矩。
直流電源通電導線在磁場中會受到電磁力作用,其方向由左手定則確定。
二、直流電動機的構造
直流電動機主要由靜止的定子和旋轉的轉子組成。
定子由主磁極、換向極、電刷裝置和機座等組成。
轉子由轉子鐵芯、轉子繞組、換向器、軸和風扇等組成。
(一)定子
1.主磁極。主磁極的作用是產生主磁場。
2.機座。機座是各磁極間磁的通路,同時也是電機的機械支架。
3.換向極。兩個相鄰磁極間的小磁極叫做換向極,它的作用是用來產生附加磁場,用以減弱換向片與電刷之間的火花,避免燒蝕。
(二)轉子
1.轉子鐵芯。轉子鐵芯有兩個作用:一是用來安放轉子繞組;二是作為電動機磁路的一部分。
2.轉子繞組。轉子繞組的主要作用是產生感應電動勢并通過點流,使電動機實現機、電能量轉換。
3.換向器。在轉子軸的一端裝有換向器,換向器由許多銅片組成,片與片之間用云母絕緣。
三、直流電動機的勵磁方式
(一)直流他勵電動機
在這種電動機中,勵磁繞組與轉子繞組沒有電的聯系,勵磁電流是由另外的直流電源(如蓄電池組)供給的。
(二)直流并勵電動機
在這種電動機中,勵磁繞組與轉子繞組并聯。并勵繞組兩端電壓就是轉子繞組兩端電壓,其值較高,但勵磁繞組用細導線制成,其匝數繞得很多,因此具有較大的電阻,使通過它的勵磁電流較小。
(三)直流串勵電動機
在這種電動機中,勵磁繞組與轉子繞阻串聯。為使勵磁繞組不引起過大的損耗和電壓降,勵磁繞組的電阻越小越好,所以串勵繞組通常用較粗的導線繞制,其匝數也較少。
(四)直流復勵電動機
在這種電動機中有兩個勵磁繞組,一個與轉子繞組并聯,稱為并勵繞組;另一個與轉子繞組串聯,稱為串勵繞組。電動機中的磁通由這兩個繞組內的勵磁電流共同產生。
四、電動機的主要技術數據
在直流電動機的銘牌上,標明的主要技術數據有下列幾項:
(一) 額定功率PN
額定功率是指電動機軸上輸出的機械功率,它等于電動機額定電壓UN與額定電流IN的乘積,再乘以電動機的額定效率ηN,,即PN=UN·IN·ηN,單位是W或kW。
(二)額定電壓UN
額定電壓是指在額定運行情況下,加在電動機上的輸入電壓,單位為V。
(三)額定電流IN
額定電流是指在額定運行情況下,輸給電動機的電流,單位是A。
(四)額定轉速nN
額定轉速是指電動機在額定電壓、額定電流和額定功率情況下運行時的電動機轉速,以r/min為單位。
(五)額定效率ηN
額定效率是電動機在額定運行時輸出功率與輸入功率之比的百分數,即:
(六)額定溫升τN
額定溫升指電動機的溫度允許高出環(huán)境溫度的最大允許值(我國規(guī)定環(huán)境最高溫度為40℃)。 在一般電動機中繞組最易發(fā)熱,所以銘牌上的溫升是指電動繞組的最高溫升。
例:一臺直流電動機,其額定功率PN=160kW,額定電壓UN=220V,額定效率ηN=90%,求該電動 機的輸入功率及額定電流。
解:輸入功率
因為P1=UN·IN,所以額定電流
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