直流電動機的構造較復雜,價格也比交流電動機昂貴,維護維修也較困難。近年來,由于變頻調速技術的發展,在中小功率的電動機調速領域中,交流電動機正逐步取代直流電動機。盡管如此,由于直流電動機具有轉速穩定、便于大范圍平滑調速、起動轉矩較大等優點,因此,廣泛用于要求進行平滑、穩定、大范圍的調速或需靈活控制起動、制動的生產機械。特別是對調速要求較高的工作裝置(特別是大功率的工作裝置)仍然采用直流電動機來驅動。事實上、直流電動機調速技術也隨著電力電子技術的發展而不斷地發展和完善著。這里主要介紹直流電動機的基本工作原理、基本構造、運行特性和調速方法。
直流電動機的基本工作原理是建立在電磁感應和電磁力的基礎上的。
圖1 直流電動機的基本構成團

它主要由磁極、電樞、電刷及換向片(又稱整流子或轉換器)等三大部分構成。N、s兩個磁極在工作時固定不動,故又稱定子。定子磁極用于產個主磁場。在永磁式直流電動機中(一般為小功率的直流電動機),磁極采用永磁材料制成。充磁后即可產生恒定磁場。在他勵式直流電動機中,磁極由沖壓的硅鋼片迭加而成;外繞勵磁線圈,由外加勵磁電流才能產生磁場。在磁極的內側有一個安裝在軸承上可以轉動的鐵心(電樞鐵心,為便于看清結構,圖中用雙點畫線表示鐵心)。

電樞是直流電動機中的轉動部分,故又稱轉子。它由硅鋼片疊成,并在表面嵌有繞組(電樞繞組)(圖中只畫出了一匝)。繞組的起頭和終端接在與電樞鐵心同軸轉動的一個換向片上,同固定在機座上的電刷聯接,而與外加的電樞電源相連。
當電樞繞組中通過直流電時,在定子磁場的作用下就會產生帶動負載旋轉的電磁力和電磁轉矩,驅動轉子旋轉。




高效高壓電機維修

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浙江大型直流電動機的基本工作原理

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