简述直流电动机的工作原理 简述直流电动机的工作原理与结构组成

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电动机的工作原理 各种电动机原理都有介绍

电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机。下面为大家介绍各种电动机的工作原理供参考。zv5星座分析

一、直流电机的工作原理zv5星座分析

直流电机是磁场不动，导体在磁场中运动;交流电机是磁场旋转运动，而导体不动。zv5星座分析

1、一般直流电机的工作原理zv5星座分析

直流电动机分为定子绕组和转子绕组.定子绕组产生磁场.当通直流电时.定子绕组产生固定极性的磁场.转子通直流电在磁场中受力.于是转子在磁场中受力就旋转起来.直流电机构造复杂.造价高。zv5星座分析

2、无刷直流电机的工作原理zv5星座分析

当给内置霍耳传感器接通电源时，这些霍耳传感器将信号输入到控制器，(其实这些信号间接反映了转子所处的位置)控制器对这些信号经过判断之后，作出相应的输出，并给相应的线圈通电，通电产生了磁场。因为同性相斥，异性想吸的原理，定子和转子就相对移动。zv5星座分析

普通无刷电机的定子是线圈(上面连有霍耳传感器)，于是转子(磁钢及轮子)受迫转动。转子一转动，内置霍耳传感器的输出信号便发生改变，控制器又输出不同方向的电流，而该输出产生的磁场又刚好再次和固定磁场(磁钢)同性相斥，异性相吸，结果再次迫使转子转动，接着霍耳传感器的输出信号又再次发生改变.......这样周而复使，轮子就不断转动(每次霍耳信号改变，控制器产生的电流方向要与电机所要求的一致才行，也就是相序要匹配，轮子才会朝一个方向运动)。zv5星座分析

二、交流电机的工作原理zv5星座分析

交流电动机分定子绕组和转子导体.转子导体形状像鼠笼导体与导体之间用硅钢片.有的交流电动机转子也有绕组。zv5星座分析

1、三相异步电动机的旋转原理zv5星座分析

三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，定子绕组产生旋转磁场后，转子导体(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下，电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。为此我们称三相电动机为异步电动机。zv5星座分析

2、单相交流电动机的旋转原理zv5星座分析

单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。zv5星座分析

单相电不能产生旋转磁场.要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生(两相)旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动。zv5星座分析

单相电机有一个工作绕组还有一个启动绕组。如果只在那工作绕组通入电源，那么在电机气隙内只能产生一个空间位置固定，幅值随时间变化的脉动磁动势，而不能产生一个幅值不变，在空间旋转的磁动势。所以要使单相电动机能正常起动，解决的办法有二，一是在其定子铁芯内放置两有空间角度差的绕组(即工作绕组和启动绕组)，二是使这两个绕组中流过的电流不同相位，这样，就可以在电机气隙内产生一个旋转的磁场了，电动机就可以起动啦!zv5星座分析

以上介绍了各种电动机的工作原理，你现在对电动机的工作还感到疑惑吗？更多请继续关注土巴兔装修网。zv5星座分析

直流电动机的结构和工作原理

直流电动机的结构主要由定子和转子组成。zv5星座分析

定子包括机座、定子铁芯和定子绕组等部分，转子包括转子铁芯、转子绕组和转轴等部分。zv5星座分析

直流电动机的工作原理基于电磁感应定律和电磁力定律。zv5星座分析

当直流电流通过定子绕组时，会产生一个固定的磁场，这个磁场称为主磁场。zv5星座分析

转子绕组中的电流会产生一个次级磁场，这个磁场会与主磁场相互作用，产生一个转矩，使转子转动。zv5星座分析

此外，直流电动机还具有换向器的作用，可以不断地改变电流的方向，让转子能够持续转动。zv5星座分析

换向器通常由一系列机械触点组成，可以有效地将直流电流转化为交流电流，从而驱动转子持续转动。zv5星座分析

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直流电机的工作原理?

直流电机的基本工作原理zv5星座分析

直流励磁的磁路在电工设备中的应用，除了直流电磁铁（直流继电器、直流接触器等）外，最重要的就是应用在直流旋转电机中。在发电厂里，同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等，都是直流发电机；锅炉给粉机的原动机是直流电动机。此外，在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流发电机通常是作为直流电源，向负载输出电能；直流电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作，向负载输出机械能。在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。虽然直流发电机和直流电动机的用途各不同，但是它们的结构基本上一样，都是利用电和磁的相互作用来实现机械能与电能的相互转换。zv5星座分析

直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题，消耗有色金属较多，成本高，运行中的维护检修也比较麻烦。因此，电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能，并且大量代替直流电动机。不过，近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面，已经取得了很大进展。包括直流电机在内的一切旋转电机，实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。一条是：导线切割磁通产生感应电动势；另一条是：载流导体在磁场中受到电磁力的作用。因此，从结构上来看，任何电机都包括磁场部分和电路部分。从上述原理可见，任何电机都体现着电和磁的相互作用，是电、磁这两个矛盾着的对立面的统一。我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理，就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用，相互制约，以及体现两者之间相互关系的物理量和现象（电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等）。zv5星座分析

一、 直流发电机的基本工作原理zv5星座分析

直流发电机和直流电动机具有相同的结构，只是直流发电机是由原动机（一般是交流电动机）拖动旋转而发电。可见，它是把机械能变为电能的设备。直流电动机则接在直流电源上，拖动各种工作机械（机床、泵、电车、电缆设备等）工作，它是把电能变为机械能的设备。但是，当前已经有可控硅整流装置替代了直流发电机，为了能使大家更好的理解直流电动机，有必要同时讲述一下直流发电机的原理。zv5星座分析

我们首先来观察直流发电机是怎样工作的。zv5星座分析

如图1所示，电刷A、B分别与两个半园环接触，这时A、B两电刷之间输出的是直流电。我们再来看看这时线圈在磁极之间运动的情况。从图1（a）可以看出，当线圈的ab边在N极范围内按逆时针方向运动时，应用发电机右手定则，这时所产生的电动势是从b指向a。这时线圈的cd边则是在S极范围内按逆时针方向运动，依据发电机右手定则可以判断，cd边中的感应电动势方向是从d指向c。从整个线圈来看，感应电动势的方向是d-c-b-a。因此，和线圈a端连接的铜片1和电刷A是处于正电位；而和线圈的d端连接的铜片2和电刷B是处于负电位。如果接通外电路，那么电流就从电刷A经负载流入电刷B，与线圈一起构成闭合的电流通路。zv5星座分析

当线圈的ab边转到S极范围内时，cd边就转到N极范围内（图1，b），用右手定则判断可以知道，这时线圈cd边中产生的电动势方向是从c到d，而ab边转到了S极范围内，其中电动势的方向则是有a到b。由于电刷在空间是不动的，因此和线圈d端连接的铜片2和电刷A接触，它的电位仍然是正。而与线圈a端连接的铜片1则和电刷B接触，它的电位仍然是负。接通外电路时，电流仍然是从电刷A经负载流入电刷B，与线圈一起构成闭合的电流通路。不过，要注意到这时线圈内的电流已经反向了。zv5星座分析

由此可知，当线圈不停地旋转时，虽然与两个电刷接触的线圈边不停的变化，但是，电刷A始终是正电位，电刷B始终是负电位。因此，有两电刷引出的是具有恒定方向的电动势，负载上得到的是恒定方向的电压和电流。也就是说，尽管线圈abcd中感应电动势的方向不断交变，但是电刷A总是和处在N极范围内的线圈边接触，电刷B总是和处在S极范围内的线圈边相接触，它们的极性始终不变。于是，线圈中的交流电经过铜片和电刷整流后，便成为外电路中的直流电了。这两个半圆形的铜片就叫做换向片，它们合在一起叫做换向器。zv5星座分析

二、 直流电动机的基本工作原理zv5星座分析

上面已经讨论了直流发电机的工作原理，现在再来讨论直流电动机是怎样工作的。zv5星座分析

如果直流电机的转子不用原动机拖动，而把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上（如图2所示），那么会发生什么样的情况呢？从图上可以看出，电刷A是正电位，B是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b，在S极范围内的导体cd中的电流是从c流向d。前面已经说过，载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，ab和cd两导体都要受到电磁力Fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab边受力的方向是向左，而cd边则是向右。由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和cd边所受电磁力的大小相等。这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半州之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab边转到S极范围内，cd边转到N极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N极下的cd边中电流方向也变了，是从d流向c，在S极下的ab边中的电流则是从b流向a。因此，电磁力Fdc的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了，通过齿轮或皮带等机构的传动，便可以带动其它工作机械。zv5星座分析

从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时（也就是导体经过中性面后），导体中电流的方向也要同时改变。换向器和电刷就是完成这个任务的装置。在直流发电机中，换向器和电刷的任务是把线圈中的交流电变为直流电向外输出；而在直流电动机中，则用换向器和电刷把输入的直流电变为线圈中的交流电。可见，换向器和电刷是直流电机中不可缺少的关键性部件。zv5星座分析

当然，在实际的直流电动机中，也不只有一个线圈，而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中，当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动，就带动整个转子旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。zv5星座分析

比较直流发电机和直流电动机的工作原理可以看出，它们的输入和输出的能量形式不同的。正如前面已经说过，直流发电机由原动机拖动，输入的是机械能，输出的是电能；直流电动机则是由直流电源供电，输入的是电能，输出的是机械能。zv5星座分析

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