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直流電動機的工作原理，直流電動機的工作原理越簡便越好追分

來源：整理 時間：2023-08-25 08:08:31 編輯：智能門戶 手機版

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1，直流電動機的工作原理越簡便越好追分

直流電動機的工作原理是基于安培定律的。在磁場中載流導體產(chǎn)生電磁力，這個電磁力推動電機軸轉動，對外輸出機械功。
電源，導線，電動機，再加開關，連接而已。 謝謝采納
定子 轉子 碳刷 這三樣

直流電動機的工作原理越簡便越好追分

2，直流電動機的工作原理

直流電動機利用的是通電導線在磁場中受磁力作用的原理，導線所受磁力的方向與電流方向、磁場方向有關。在直流電動機中，磁場方向是不變的，它的線圈可以簡化看成是一個矩形線圈，當矩形線圈通電時，兩邊的電流方向是不同的，因此所受磁力方向也是不同的，于是線圈開始轉動，當線圈轉動到與磁感線垂直的位置時（也就是平衡位置），線圈不受磁力作用，由于慣性線圈繼續(xù)轉動。當線圈離開平衡位置后，重復上述過程。線圈就不停的轉動起來。

直流電動機的工作原理

3，直流電機的工作原理 用圖做說明

直流電動機的工作原理 　　導體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩，這個力矩在旋轉電機里稱為電磁轉矩，轉矩的方向是逆時針方向，企圖使電樞逆時針方向轉動。如果此電磁轉矩能夠克服電樞上的阻轉矩（例如由摩擦引起的阻轉矩以及其它負載轉矩），電樞就能按逆時針方向旋轉起來。 　　圖1.3 直流電動機的原理模型 　　當電樞轉了180°后，導體 cd轉到 N極下，導體ab轉到S極下時，由于直流電源供給的電流方向不變，仍從電刷 A流入，經(jīng)導體cd 、ab 后，從電刷B流出。這時導體cd 受力方向變?yōu)閺挠蚁蜃?，導體ab 受力方向是從左向右，產(chǎn)生的電磁轉矩的方向仍為逆時針方向。 　　圖1.4 直流電動機原理模型 　　因此，電樞一經(jīng)轉動，由于換向器配合電刷對電流的換向作用，直流電流交替地由導體 ab和cd 流入，使線圈邊只要處于N 極下，其中通過電流的方向總是由電刷A 流入的方向，而在S 極下時，總是從電刷 B流出的方向。這就保證了每個極下線圈邊中的電流始終是一個方向，從而形成一種方向不變的轉矩，使電動機能連續(xù)地旋轉。這就是直流電動機的工作原理。

直流電機的工作原理 用圖做說明

4，直流電動機工作原理

大致應用了“通電導體在磁場中受力的作用”的原理，勵磁線圈兩個端線同有相反方向的電流，使整個線圈產(chǎn)生繞軸的扭力，使線圈轉動。 　　要使電樞受到一個方向不變的電磁轉矩，關鍵在于：當線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時地加以變換， 即進行所謂“換向”。 為此必須增添一個叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個極下線圈邊中電流始終是一個方向，就可以使電動機能連續(xù)的旋轉,這就是直流電動機的工作原理
直流電動機——用直流電流來轉動的電動機叫直流電動機。因磁場電路與電樞電路連結之方式不同，又可分為串激電動機、分激電動機、復激電動機，在實際的直流電動機中，也不只有一個線圈，而是有許多個線圈牢固地嵌在轉子鐵芯槽中，當導體中通過電流、在磁場中因受力而轉動，就帶動整個轉子旋轉。這就是直流電動機的基本工作原理。 直流電動機是由直流電源供電，輸入的是電能，輸出的是機械能。 直流電動機與發(fā)電機的結構相同。當給電刷AB旋加一直流電壓，導體12中就有電流流過，由電磁力定律可知導體會受到電磁力作用。導體處于N極下與電刷A接觸電流向里流，產(chǎn)生電磁力矩為逆時針；導體處于S極下與電刷B接觸電流向外流，產(chǎn)生電磁力矩仍為逆時針。轉子在該電磁力矩作用下開始旋轉向外輸出機械功率。
實際的直流電動機就是利用磁場的作用了，而且要盡量減小氣隙，以達到最強的磁場，由通電導體形成繞組，有轉子鐵心和定子磁極的極靴形成磁場，通過換向器使轉子的磁極的極性始終保持和定子極靴的極性相反，從而形成旋轉的力矩。產(chǎn)生了旋轉！

5，直流電動機的工作原理是什么

直流電機是根據(jù)通電流的導體在磁場中會受力的原理來工作的。既電工基礎中的左手定則。電動機的轉子上繞有線圈，通入電流，定子作為磁場線圈也通入電流，產(chǎn)生定子磁場，通電流的轉子線圈在定子磁場中，就會產(chǎn)生電動力，推動轉子旋轉。轉子電流是通過整流子上的碳刷連接到直流電源的。直流電動機是將直流電能轉換為機械能的電動機。因其良好的調速性能而在電力拖動中得到廣泛應用。直流電動機按勵磁方式分為永磁、他勵和自勵3類，其中自勵又分為并勵、串勵和復勵3種。直流電機是根據(jù)通電流的導體在磁場中會受力的原理來工作的。當直流電源通過電刷向電樞繞組供電時，電樞表面的N極下導體可以流過相同方向的電流，根據(jù)左手定則導體將受到逆時針方向的力矩作用；電動機的轉子上繞有線圈，通入電流，定子作為磁場線圈也通入電流，產(chǎn)生定子磁場，通電流的轉子線圈在定子磁場中，就會產(chǎn)生電動力，推動轉子旋轉。轉子電流是通過整流子上的碳刷連接到直流電源的。定子：基座，主磁極，換向極，電刷裝置等；轉子（電樞）：電樞鐵心，電樞繞組，換向器，轉軸和風扇等。直流無刷電機的控制結構，直流無刷電機是同步電機的一種，也就是說電機轉子的轉速受電機定子旋轉磁場的速度及轉子極數(shù)(P)影響，N=120．f / P。在轉子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉磁場的頻率就可以改變轉子的轉速。直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制(驅動器)，控制定子旋轉磁場的頻率并將電機轉子的轉速回授至控制中心反復校正，以期達到接近直流電機特性的方式。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內(nèi)當負載變化時仍可以控制電機轉子維持一定的轉速。直流無刷驅動器包括電源部及控制部：電源部提供三相電源給電機，控制部則依需求轉換輸入電源頻率。電源部可以直接以直流電輸入(一般為24V)或以交流電輸入(110V/220 V)，如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉換器(converter)轉成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉入電機線圈前須先將直流電壓由換流器(inverter)轉成3相電壓來驅動電機。換流器(inverter)一般由6個功率晶體管(Q1～Q6)分為上臂(Q1、Q3、Q5)/下臂(Q2、Q4、Q6)連接電機作為控制流經(jīng)電機線圈的開關。控制部則提供PWM(脈沖寬度調制)決定功率晶體管開關頻度及換流器(inverter)換相的時機。直流無刷電機一般希望使用在當負載變動時速度可以穩(wěn)定于設定值而不會變動太大的速度控制，所以電機內(nèi)部裝有能感應磁場的霍爾傳感器(hall-sensor)，作為速度之閉回路控制，同時也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來做為速度控制并不能拿來做為定位控制。

6，直流電機的工作原理

如果直流電機的轉子不用原動機拖動，而把它的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上（如圖2所示），那么會發(fā)生什么樣的情況呢？從圖上可以看出，電刷A是正電位，B是負電位，在N極范圍內(nèi)的導體ab中的電流是從a流向b，在S極范圍內(nèi)的導體cd中的電流是從c流向d。前面已經(jīng)說過，載流導體在磁場中要受到電磁力的作用，因此，ab和cd兩導體都要受到電磁力Fde的作用。根據(jù)磁場方向和導體中的電流方向，利用電動機左手定則判斷，ab邊受力的方向是向左，而cd邊則是向右。由于磁場是均勻的，導體中流過的又是相同的電流，所以，ab邊和cd邊所受電磁力的大小相等。這樣，線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時針方向轉動了。當線圈轉到磁極的中性面上時，線圈中的電流等于零，電磁力等于零，但是由于慣性的作用，線圈繼續(xù)轉動。線圈轉過半州之后，雖然ab與cd的位置調換了，ab邊轉到S極范圍內(nèi)，cd邊轉到N極范圍內(nèi)，但是，由于換向片和電刷的作用，轉到N極下的cd邊中電流方向也變了，是從d流向c，在S極下的ab邊中的電流則是從b流向a。因此，電磁力Fdc的方向仍然不變，線圈仍然受力按逆時針方向轉動?？梢?，分別處在N、S極范圍內(nèi)的導體中的電流方向總是不變的，因此，線圈兩個邊的受力方向也不變，這樣，線圈就可以按照受力方向不停的旋轉了，通過齒輪或皮帶等機構的傳動，便可以帶動其它工作機械。 從以上的分析可以看到，要使線圈按照一定的方向旋轉，關鍵問題是當導體從一個磁極范圍內(nèi)轉到另一個異性磁極范圍內(nèi)時（也就是導體經(jīng)過中性面后），導體中電流的方向也要同時改變。換向器和電刷就是完成這個任務的裝置。在直流發(fā)電機中，換向器和電刷的任務是把線圈中的交流電變?yōu)橹绷麟娤蛲廨敵?；而在直流電動機中，則用換向器和電刷把輸入的直流電變?yōu)榫€圈中的交流電?？梢?，換向器和電刷是直流電機中不可缺少的關鍵性部件。 當然，在實際的直流電動機中，也不只有一個線圈，而是有許多個線圈牢固地嵌在轉子鐵芯槽中，當導體中通過電流、在磁場中因受力而轉動，就帶動整個轉子旋轉。這就是直流電動機的基本工作原理。 比較直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理可以看出，它們的輸入和輸出的能量形式不同的。正如前面已經(jīng)說過，直流發(fā)電機由原動機拖動，輸入的是機械能，輸出的是電能；直流電動機則是由直流電源供電，輸入的是電能，輸出的是機械能。
直流電動機就是將直流電能轉換成機械能的電機。直流電動機的分類直流電機的勵磁方式是指對勵磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立主磁場的問題。根據(jù)勵磁方式的不同，直流電機可分為下列幾種類型。1．他勵直流電機勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關系，而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機稱為他勵直流電機，接線如圖（a）所示。圖中m表示電動機，若為發(fā)電機，則用g表示。永磁直流電機也可看作他勵直流電機。2．并勵直流電機并勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，接線如圖（b）所示。作為并勵發(fā)電機來說，是電機本身發(fā)出來的端電壓為勵磁繞組供電；作為并勵電動機來說，勵磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵直流電動機相同。3．串勵直流電機串勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，接線如圖（c）所示。這種直流電機的勵磁電流就是電樞電流。4．復勵直流電機復勵直流電機有并勵和串勵兩個勵磁繞組，接線如圖（d）所示。若串勵繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復勵。若兩個磁通勢方向相反，則稱為差復勵。不同勵磁方式的直流電機有著不同的特性。一般情況直流電動機的主要勵磁方式是并勵式、串勵式和復勵式，直流發(fā)電機的主要勵磁方式是他勵式、并勵式和和復勵式。直流電動機的特點(一)調速性能好。所謂“調速性能”，是指電動機在一定負載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動機的轉速。直流電動機可以在重負載條件下，實現(xiàn)均勻、平滑的無級調速，而且調速范圍較寬。(二)起動力矩大?？梢跃鶆蚨?jīng)濟地實現(xiàn)轉速調節(jié)。因此，凡是在重負載下起動或要求均勻調節(jié)轉速的機械，例如大型可逆軋鋼機、卷揚機、電力機車、電車等，都用直流電動機拖動。直流電動機的工作原理要使電樞受到一個方向不變的電磁轉矩，關鍵在于：當線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時地加以變換， 即進行所謂“換向”。 為此必須增添一個叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個極下線圈邊中電流始終是一個方向，就可以使電動機能連續(xù)的旋轉,這就是直流電動機的工作原理直流電動機的構造分為兩部分：定子與轉子。記住定子與轉子都是由那幾部分構成的，注意：不要把換向極與換向器弄混淆了，記住他們兩個的作用。 定子包括：主磁極，機座，換向極，電刷裝置等。 轉子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風扇等。 直流電動機四種勵磁方式各自的特點直流電動機的性能與它的勵磁方式密切相關，通常直流電動機的勵磁方式有4種：直流他勵電動機、直流并勵電動機、直流串勵電動機和直流復勵電動機。掌握4種方式各自的特點： 1,直流他勵電動機:勵磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系，勵磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。 2,直流并勵電動機: 并勵繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵磁繞組用細導線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過他的勵磁電流較小。 3,直流串勵電動機：勵磁繞組是和電樞串聯(lián)的，所以這種電動機內(nèi)磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以直流串勵電動機通常用較粗的導線繞成，他的匝數(shù)較少。 4,直流復勵電動機：電動機的磁通由兩個繞組內(nèi)的勵磁電流產(chǎn)生。
直流電機的基本工作原理 直流勵磁的磁路在電工設備中的應用，除了直流電磁鐵（直流繼電器、直流接觸器等）外，最重要的就是應用在直流旋轉電機中。在發(fā)電廠里，同步發(fā)電機的勵磁機、蓄電池的充電機等，都是直流發(fā)電機；鍋爐給粉機的原動機是直流電動機。此外，在許多工業(yè)部門，例如大型軋鋼設備、大型精密機床、礦井卷揚機、市內(nèi)電車、電纜設備要求嚴格線速度一致的地方等，通常都采用直流電動機作為原動機來拖動工作機械的。直流發(fā)電機通常是作為直流電源，向負載輸出電能；直流電動機則是作為原動機帶動各種生產(chǎn)機械工作，向負載輸出機械能。在控制系統(tǒng)中，直流電機還有其它的用途，例如測速電機、伺服電機等。雖然直流發(fā)電機和直流電動機的用途各不同，但是它們的結構基本上一樣，都是利用電和磁的相互作用來實現(xiàn)機械能與電能的相互轉換。 直流電機的最大弱點就是有電流的換向問題，消耗有色金屬較多，成本高，運行中的維護檢修也比較麻煩。因此，電機制造業(yè)中正在努力改善交流電動機的調速性能，并且大量代替直流電動機。不過，近年來在利用可控硅整流裝置代替直流發(fā)電機方面，已經(jīng)取得了很大進展。包括直流電機在內(nèi)的一切旋轉電機，實際上都是依據(jù)我們所知道的兩條基本原則制造的。一條是：導線切割磁通產(chǎn)生感應電動勢；另一條是：載流導體在磁場中受到電磁力的作用。因此，從結構上來看，任何電機都包括磁場部分和電路部分。從上述原理可見，任何電機都體現(xiàn)著電和磁的相互作用，是電、磁這兩個矛盾著的對立面的統(tǒng)一。我們在這一章里討論直流電機的結構和工作原理，就是討論直流電機中的“磁”和“電”如何相互作用，相互制約，以及體現(xiàn)兩者之間相互關系的物理量和現(xiàn)象（電樞電動勢、電磁轉矩、電磁功率、電樞反應等）。 一、 直流發(fā)電機的基本工作原理 直流發(fā)電機和直流電動機具有相同的結構，只是直流發(fā)電機是由原動機（一般是交流電動機）拖動旋轉而發(fā)電?？梢姡前褭C械能變?yōu)殡娔艿脑O備。直流電動機則接在直流電源上，拖動各種工作機械（機床、泵、電車、電纜設備等）工作，它是把電能變?yōu)闄C械能的設備。但是，當前已經(jīng)有可控硅整流裝置替代了直流發(fā)電機，為了能使大家更好的理解直流電動機，有必要同時講述一下直流發(fā)電機的原理。 我們首先來觀察直流發(fā)電機是怎樣工作的。 如圖1所示，電刷A、B分別與兩個半園環(huán)接觸，這時A、B兩電刷之間輸出的是直流電。我們再來看看這時線圈在磁極之間運動的情況。從圖1（a）可以看出，當線圈的ab邊在N極范圍內(nèi)按逆時針方向運動時，應用發(fā)電機右手定則，這時所產(chǎn)生的電動勢是從b指向a。這時線圈的cd邊則是在S極范圍內(nèi)按逆時針方向運動，依據(jù)發(fā)電機右手定則可以判斷，cd邊中的感應電動勢方向是從d指向c。從整個線圈來看，感應電動勢的方向是d-c-b-a。因此，和線圈a端連接的銅片1和電刷A是處于正電位；而和線圈的d端連接的銅片2和電刷B是處于負電位。如果接通外電路，那么電流就從電刷A經(jīng)負載流入電刷B，與線圈一起構成閉合的電流通路。 當線圈的ab邊轉到S極范圍內(nèi)時，cd邊就轉到N極范圍內(nèi)（圖1，b），用右手定則判斷可以知道，這時線圈cd邊中產(chǎn)生的電動勢方向是從c到d，而ab邊轉到了S極范圍內(nèi)，其中電動勢的方向則是有a到b。由于電刷在空間是不動的，因此和線圈d端連接的銅片2和電刷A接觸，它的電位仍然是正。而與線圈a端連接的銅片1則和電刷B接觸，它的電位仍然是負。接通外電路時，電流仍然是從電刷A經(jīng)負載流入電刷B，與線圈一起構成閉合的電流通路。不過，要注意到這時線圈內(nèi)的電流已經(jīng)反向了。 由此可知，當線圈不停地旋轉時，雖然與兩個電刷接觸的線圈邊不停的變化，但是，電刷A始終是正電位，電刷B始終是負電位。因此，有兩電刷引出的是具有恒定方向的電動勢，負載上得到的是恒定方向的電壓和電流。也就是說，盡管線圈abcd中感應電動勢的方向不斷交變，但是電刷A總是和處在N極范圍內(nèi)的線圈邊接觸，電刷B總是和處在S極范圍內(nèi)的線圈邊相接觸，它們的極性始終不變。于是，線圈中的交流電經(jīng)過銅片和電刷整流后，便成為外電路中的直流電了。這兩個半圓形的銅片就叫做換向片，它們合在一起叫做換向器。 二、 直流電動機的基本工作原理 上面已經(jīng)討論了直流發(fā)電機的工作原理，現(xiàn)在再來討論直流電動機是怎樣工作的。 如果直流電機的轉子不用原動機拖動，而把它的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上（如圖2所示），那么會發(fā)生什么樣的情況呢？從圖上可以看出，電刷A是正電位，B是負電位，在N極范圍內(nèi)的導體ab中的電流是從a流向b，在S極范圍內(nèi)的導體cd中的電流是從c流向d。前面已經(jīng)說過，載流導體在磁場中要受到電磁力的作用，因此，ab和cd兩導體都要受到電磁力Fde的作用。根據(jù)磁場方向和導體中的電流方向，利用電動機左手定則判斷，ab邊受力的方向是向左，而cd邊則是向右。由于磁場是均勻的，導體中流過的又是相同的電流，所以，ab邊和cd邊所受電磁力的大小相等。這樣，線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時針方向轉動了。當線圈轉到磁極的中性面上時，線圈中的電流等于零，電磁力等于零，但是由于慣性的作用，線圈繼續(xù)轉動。線圈轉過半州之后，雖然ab與cd的位置調換了，ab邊轉到S極范圍內(nèi)，cd邊轉到N極范圍內(nèi)，但是，由于換向片和電刷的作用，轉到N極下的cd邊中電流方向也變了，是從d流向c，在S極下的ab邊中的電流則是從b流向a。因此，電磁力Fdc的方向仍然不變，線圈仍然受力按逆時針方向轉動?？梢?，分別處在N、S極范圍內(nèi)的導體中的電流方向總是不變的，因此，線圈兩個邊的受力方向也不變，這樣，線圈就可以按照受力方向不停的旋轉了，通過齒輪或皮帶等機構的傳動，便可以帶動其它工作機械。 從以上的分析可以看到，要使線圈按照一定的方向旋轉，關鍵問題是當導體從一個磁極范圍內(nèi)轉到另一個異性磁極范圍內(nèi)時（也就是導體經(jīng)過中性面后），導體中電流的方向也要同時改變。換向器和電刷就是完成這個任務的裝置。在直流發(fā)電機中，換向器和電刷的任務是把線圈中的交流電變?yōu)橹绷麟娤蛲廨敵觯欢谥绷麟妱訖C中，則用換向器和電刷把輸入的直流電變?yōu)榫€圈中的交流電?？梢姡瑩Q向器和電刷是直流電機中不可缺少的關鍵性部件。 當然，在實際的直流電動機中，也不只有一個線圈，而是有許多個線圈牢固地嵌在轉子鐵芯槽中，當導體中通過電流、在磁場中因受力而轉動，就帶動整個轉子旋轉。這就是直流電動機的基本工作原理。 比較直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理可以看出，它們的輸入和輸出的能量形式不同的。正如前面已經(jīng)說過，直流發(fā)電機由原動機拖動，輸入的是機械能，輸出的是電能；直流電動機則是由直流電源供電，輸入的是電能，輸出的是機械能
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