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直流電機(jī)的工作原理動(dòng)畫(直流電機(jī)的工作原理)

導(dǎo)讀 關(guān)于直流電機(jī)的工作原理動(dòng)畫,直流電機(jī)的工作原理這個(gè)問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!1

關(guān)于直流電機(jī)的工作原理動(dòng)畫,直流電機(jī)的工作原理這個(gè)問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!

1、最佳答案直流電機(jī)的基本工作原理 直流勵(lì)磁的磁路在電工設(shè)備中的應(yīng)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(yīng)用在直流旋轉(zhuǎn)電機(jī)中。

2、在發(fā)電廠里,同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)、蓄電池的充電機(jī)等,都是直流發(fā)電機(jī);鍋爐給粉機(jī)的原動(dòng)機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)。

3、此外,在許多工業(yè)部門,例如大型軋鋼設(shè)備、大型精密機(jī)床、礦井卷揚(yáng)機(jī)、市內(nèi)電車、電纜設(shè)備要求嚴(yán)格線速度一致的地方等,通常都采用直流電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)工作機(jī)械的。

4、直流發(fā)電機(jī)通常是作為直流電源,向負(fù)載輸出電能;直流電動(dòng)機(jī)則是作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械工作,向負(fù)載輸出機(jī)械能。

5、在控制系統(tǒng)中,直流電機(jī)還有其它的用途,例如測(cè)速電機(jī)、伺服電機(jī)等。

6、雖然直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的用途各不同,但是它們的結(jié)構(gòu)基本上一樣,都是利用電和磁的相互作用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)換。

7、 直流電機(jī)的最大弱點(diǎn)就是有電流的換向問題,消耗有色金屬較多,成本高,運(yùn)行中的維護(hù)檢修也比較麻煩。

8、因此,電機(jī)制造業(yè)中正在努力改善交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能,并且大量代替直流電動(dòng)機(jī)。

9、不過,近年來在利用可控硅整流裝置代替直流發(fā)電機(jī)方面,已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。

10、包括直流電機(jī)在內(nèi)的一切旋轉(zhuǎn)電機(jī),實(shí)際上都是依據(jù)我們所知道的兩條基本原則制造的。

11、一條是:導(dǎo)線切割磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);另一條是:載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用。

12、因此,從結(jié)構(gòu)上來看,任何電機(jī)都包括磁場(chǎng)部分和電路部分。

13、從上述原理可見,任何電機(jī)都體現(xiàn)著電和磁的相互作用,是電、磁這兩個(gè)矛盾著的對(duì)立面的統(tǒng)一。

14、我們?cè)谶@一章里討論直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,就是討論直流電機(jī)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(guān)系的物理量和現(xiàn)象(電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率、電樞反應(yīng)等)。

15、 一、 直流發(fā)電機(jī)的基本工作原理 直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)具有相同的結(jié)構(gòu),只是直流發(fā)電機(jī)是由原動(dòng)機(jī)(一般是交流電動(dòng)機(jī))拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。

16、可見,它是把機(jī)械能變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備。

17、直流電動(dòng)機(jī)則接在直流電源上,拖動(dòng)各種工作機(jī)械(機(jī)床、泵、電車、電纜設(shè)備等)工作,它是把電能變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備。

18、但是,當(dāng)前已經(jīng)有可控硅整流裝置替代了直流發(fā)電機(jī),為了能使大家更好的理解直流電動(dòng)機(jī),有必要同時(shí)講述一下直流發(fā)電機(jī)的原理。

19、 我們首先來觀察直流發(fā)電機(jī)是怎樣工作的。

20、 如圖1所示,電刷A、B分別與兩個(gè)半園環(huán)接觸,這時(shí)A、B兩電刷之間輸出的是直流電。

21、我們?cè)賮砜纯催@時(shí)線圈在磁極之間運(yùn)動(dòng)的情況。

22、從圖1(a)可以看出,當(dāng)線圈的ab邊在N極范圍內(nèi)按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)用發(fā)電機(jī)右手定則,這時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是從b指向a。

23、這時(shí)線圈的cd邊則是在S極范圍內(nèi)按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),依據(jù)發(fā)電機(jī)右手定則可以判斷,cd邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向是從d指向c。

24、從整個(gè)線圈來看,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是d-c-b-a。

25、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(fù)電位。

26、如果接通外電路,那么電流就從電刷A經(jīng)負(fù)載流入電刷B,與線圈一起構(gòu)成閉合的電流通路。

27、 當(dāng)線圈的ab邊轉(zhuǎn)到S極范圍內(nèi)時(shí),cd邊就轉(zhuǎn)到N極范圍內(nèi)(圖1,b),用右手定則判斷可以知道,這時(shí)線圈cd邊中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向是從c到d,而ab邊轉(zhuǎn)到了S極范圍內(nèi),其中電動(dòng)勢(shì)的方向則是有a到b。

28、由于電刷在空間是不動(dòng)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。

29、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(fù)。

30、接通外電路時(shí),電流仍然是從電刷A經(jīng)負(fù)載流入電刷B,與線圈一起構(gòu)成閉合的電流通路。

31、不過,要注意到這時(shí)線圈內(nèi)的電流已經(jīng)反向了。

32、 由此可知,當(dāng)線圈不停地旋轉(zhuǎn)時(shí),雖然與兩個(gè)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(fù)電位。

33、因此,有兩電刷引出的是具有恒定方向的電動(dòng)勢(shì),負(fù)載上得到的是恒定方向的電壓和電流。

34、也就是說,盡管線圈abcd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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。

35、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。

36、這兩個(gè)半圓形的銅片就叫做換向片,它們合在一起叫做換向器。

37、 二、 直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 上面已經(jīng)討論了直流發(fā)電機(jī)的工作原理,現(xiàn)在再來討論直流電動(dòng)機(jī)是怎樣工作的。

38、 如果直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子不用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng),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(huì)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(fù)電位,在N極范圍內(nèi)的導(dǎo)體ab中的電流是從a流向b,在S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體cd中的電流是從c流向d。

39、前面已經(jīng)說過,載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到電磁力的作用,因此,ab和cd兩導(dǎo)體都要受到電磁力Fde的作用。

40、根據(jù)磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體中的電流方向,利用電動(dòng)機(jī)左手定則判斷,ab邊受力的方向是向左,而cd邊則是向右。

41、由于磁場(chǎng)是均勻的,導(dǎo)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。

42、這樣,線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)了。

43、當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到磁極的中性面上時(shí),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(zhuǎn)動(dòng)。

44、線圈轉(zhuǎn)過半州之后,雖然ab與cd的位置調(diào)換了,ab邊轉(zhuǎn)到S極范圍內(nèi),cd邊轉(zhuǎn)到N極范圍內(nèi),但是,由于換向片和電刷的作用,轉(zhuǎn)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。

45、因此,電磁力Fdc的方向仍然不變,線圈仍然受力按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

46、可見,分別處在N、S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體中的電流方向總是不變的,因此,線圈兩個(gè)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(zhuǎn)了,通過齒輪或皮帶等機(jī)構(gòu)的傳動(dòng),便可以帶動(dòng)其它工作機(jī)械。

47、 從以上的分析可以看到,要使線圈按照一定的方向旋轉(zhuǎn),關(guān)鍵問題是當(dāng)導(dǎo)體從一個(gè)磁極范圍內(nèi)轉(zhuǎn)到另一個(gè)異性磁極范圍內(nèi)時(shí)(也就是導(dǎo)體經(jīng)過中性面后),導(dǎo)體中電流的方向也要同時(shí)改變。

48、換向器和電刷就是完成這個(gè)任務(wù)的裝置。

49、在直流發(fā)電機(jī)中,換向器和電刷的任務(wù)是把線圈中的交流電變?yōu)橹绷麟娤蛲廨敵觯欢谥绷麟妱?dòng)機(jī)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。

50、可見,換向器和電刷是直流電機(jī)中不可缺少的關(guān)鍵性部件。

51、 當(dāng)然,在實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)中,也不只有一個(gè)線圈,而是有許多個(gè)線圈牢固地嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中,當(dāng)導(dǎo)體中通過電流、在磁場(chǎng)中因受力而轉(zhuǎn)動(dòng),就帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

52、這就是直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。

53、 比較直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)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。

54、正如前面已經(jīng)說過,直流發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng),輸入的是機(jī)械能,輸出的是電能;直流電動(dòng)機(jī)則是由直流電源供電,輸入的是電能,輸出的是機(jī)械能。

55、 直流電機(jī)的基本工作原理 直流勵(lì)磁的磁路在電工設(shè)備中的應(yīng)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(yīng)用在直流旋轉(zhuǎn)電機(jī)中。

56、在發(fā)電廠里,同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)、蓄電池的充電機(jī)等,都是直流發(fā)電機(jī);鍋爐給粉機(jī)的原動(dòng)機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)。

57、此外,在許多工業(yè)部門,例如大型軋鋼設(shè)備、大型精密機(jī)床、礦井卷揚(yáng)機(jī)、市內(nèi)電車、電纜設(shè)備要求嚴(yán)格線速度一致的地方等,通常都采用直流電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)工作機(jī)械的。

58、直流發(fā)電機(jī)通常是作為直流電源,向負(fù)載輸出電能;直流電動(dòng)機(jī)則是作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械工作,向負(fù)載輸出機(jī)械能。

59、在控制系統(tǒng)中,直流電機(jī)還有其它的用途,例如測(cè)速電機(jī)、伺服電機(jī)等。

60、雖然直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的用途各不同,但是它們的結(jié)構(gòu)基本上一樣,都是利用電和磁的相互作用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)換。

61、 直流電機(jī)的最大弱點(diǎn)就是有電流的換向問題,消耗有色金屬較多,成本高,運(yùn)行中的維護(hù)檢修也比較麻煩。

62、因此,電機(jī)制造業(yè)中正在努力改善交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能,并且大量代替直流電動(dòng)機(jī)。

63、不過,近年來在利用可控硅整流裝置代替直流發(fā)電機(jī)方面,已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。

64、包括直流電機(jī)在內(nèi)的一切旋轉(zhuǎn)電機(jī),實(shí)際上都是依據(jù)我們所知道的兩條基本原則制造的。

65、一條是:導(dǎo)線切割磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);另一條是:載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用。

66、因此,從結(jié)構(gòu)上來看,任何電機(jī)都包括磁場(chǎng)部分和電路部分。

67、從上述原理可見,任何電機(jī)都體現(xiàn)著電和磁的相互作用,是電、磁這兩個(gè)矛盾著的對(duì)立面的統(tǒng)一。

68、我們?cè)谶@一章里討論直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,就是討論直流電機(jī)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(guān)系的物理量和現(xiàn)象(電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率、電樞反應(yīng)等)。

69、 一、 直流發(fā)電機(jī)的基本工作原理 直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)具有相同的結(jié)構(gòu),只是直流發(fā)電機(jī)是由原動(dòng)機(jī)(一般是交流電動(dòng)機(jī))拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。

70、可見,它是把機(jī)械能變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備。

71、直流電動(dòng)機(jī)則接在直流電源上,拖動(dòng)各種工作機(jī)械(機(jī)床、泵、電車、電纜設(shè)備等)工作,它是把電能變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備。

72、但是,當(dāng)前已經(jīng)有可控硅整流裝置替代了直流發(fā)電機(jī),為了能使大家更好的理解直流電動(dòng)機(jī),有必要同時(shí)講述一下直流發(fā)電機(jī)的原理。

73、 我們首先來觀察直流發(fā)電機(jī)是怎樣工作的。

74、 如圖1所示,電刷A、B分別與兩個(gè)半園環(huán)接觸,這時(shí)A、B兩電刷之間輸出的是直流電。

75、我們?cè)賮砜纯催@時(shí)線圈在磁極之間運(yùn)動(dòng)的情況。

76、從圖1(a)可以看出,當(dāng)線圈的ab邊在N極范圍內(nèi)按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)用發(fā)電機(jī)右手定則,這時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是從b指向a。

77、這時(shí)線圈的cd邊則是在S極范圍內(nèi)按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),依據(jù)發(fā)電機(jī)右手定則可以判斷,cd邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向是從d指向c。

78、從整個(gè)線圈來看,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是d-c-b-a。

79、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(fù)電位。

80、如果接通外電路,那么電流就從電刷A經(jīng)負(fù)載流入電刷B,與線圈一起構(gòu)成閉合的電流通路。

81、 當(dāng)線圈的ab邊轉(zhuǎn)到S極范圍內(nèi)時(shí),cd邊就轉(zhuǎn)到N極范圍內(nèi)(圖1,b),用右手定則判斷可以知道,這時(shí)線圈cd邊中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向是從c到d,而ab邊轉(zhuǎn)到了S極范圍內(nèi),其中電動(dòng)勢(shì)的方向則是有a到b。

82、由于電刷在空間是不動(dòng)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。

83、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(fù)。

84、接通外電路時(shí),電流仍然是從電刷A經(jīng)負(fù)載流入電刷B,與線圈一起構(gòu)成閉合的電流通路。

85、不過,要注意到這時(shí)線圈內(nèi)的電流已經(jīng)反向了。

86、 由此可知,當(dāng)線圈不停地旋轉(zhuǎn)時(shí),雖然與兩個(gè)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(fù)電位。

87、因此,有兩電刷引出的是具有恒定方向的電動(dòng)勢(shì),負(fù)載上得到的是恒定方向的電壓和電流。

88、也就是說,盡管線圈abcd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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。

89、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。

90、這兩個(gè)半圓形的銅片就叫做換向片,它們合在一起叫做換向器。

91、 二、 直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 上面已經(jīng)討論了直流發(fā)電機(jī)的工作原理,現(xiàn)在再來討論直流電動(dòng)機(jī)是怎樣工作的。

92、 如果直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子不用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng),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(huì)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(fù)電位,在N極范圍內(nèi)的導(dǎo)體ab中的電流是從a流向b,在S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體cd中的電流是從c流向d。

93、前面已經(jīng)說過,載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到電磁力的作用,因此,ab和cd兩導(dǎo)體都要受到電磁力Fde的作用。

94、根據(jù)磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體中的電流方向,利用電動(dòng)機(jī)左手定則判斷,ab邊受力的方向是向左,而cd邊則是向右。

95、由于磁場(chǎng)是均勻的,導(dǎo)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。

96、這樣,線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)了。

97、當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到磁極的中性面上時(shí),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(zhuǎn)動(dòng)。

98、線圈轉(zhuǎn)過半州之后,雖然ab與cd的位置調(diào)換了,ab邊轉(zhuǎn)到S極范圍內(nèi),cd邊轉(zhuǎn)到N極范圍內(nèi),但是,由于換向片和電刷的作用,轉(zhuǎn)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。

99、因此,電磁力Fdc的方向仍然不變,線圈仍然受力按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

100、可見,分別處在N、S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體中的電流方向總是不變的,因此,線圈兩個(gè)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(zhuǎn)了,通過齒輪或皮帶等機(jī)構(gòu)的傳動(dòng),便可以帶動(dòng)其它工作機(jī)械。

101、 從以上的分析可以看到,要使線圈按照一定的方向旋轉(zhuǎn),關(guān)鍵問題是當(dāng)導(dǎo)體從一個(gè)磁極范圍內(nèi)轉(zhuǎn)到另一個(gè)異性磁極范圍內(nèi)時(shí)(也就是導(dǎo)體經(jīng)過中性面后),導(dǎo)體中電流的方向也要同時(shí)改變。

102、換向器和電刷就是完成這個(gè)任務(wù)的裝置。

103、在直流發(fā)電機(jī)中,換向器和電刷的任務(wù)是把線圈中的交流電變?yōu)橹绷麟娤蛲廨敵觯欢谥绷麟妱?dòng)機(jī)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。

104、可見,換向器和電刷是直流電機(jī)中不可缺少的關(guān)鍵性部件。

105、 當(dāng)然,在實(shí)際的直流電動(dòng)機(jī)中,也不只有一個(gè)線圈,而是有許多個(gè)線圈牢固地嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中,當(dāng)導(dǎo)體中通過電流、在磁場(chǎng)中因受力而轉(zhuǎn)動(dòng),就帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

106、這就是直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。

107、 比較直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)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。

108、正如前面已經(jīng)說過,直流發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng),輸入的是機(jī)械能,輸出的是電能;直流電動(dòng)機(jī)則是由直流電源供電,輸入的是電能,輸出的是機(jī)械能。

本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。

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