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课件网) 项目一 直流电机的应用与维护 目 录 CONTENTS 任务一 认识直流电机 任务二 直流电动机的调速 任务三 直流电动机的起动、反转和制动 任务四 直流电动机的使用、维护与检修 任务一 认识直流电机 任务分析 直流电机是实现直流电能与机械能之间相互转换的电力机械,按照用途可以分为直流 电动机和直流发电机两类。其中将机械能转换成直流电能的电机称为直流发电机,如图1-1 所示;将直流电能转换成机械能的电机称为直流电动机,如图1-2所示。直流电机是工矿、 交通、建筑等行业中的常见动力机械,是机电行业人员的重要工作对象之一。电气控制技术 人员必须熟悉直流电机的结构、工作原理和性能特点,掌握主要参数的分析计算,并能正确 熟练地使用直流电机。 任务目标 了解直流电机的特点、用途和分类;熟悉直流电机的基本工作原理; 认识直流电机的外形和内部结构,熟悉各部件的作用; 了解直流电机铭牌中型号和额定值的含义,掌握额定值的简单计算; 会进行直流电动机的检测、接线和简单操作。 知识链接 一、直流电机的特点和用途 1.直流电机的特点 直流电机与交流电机相比,具有优良的调速性能和起动性能。直流电动机具有宽广的 调速范围,平滑的无级调速特性,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;过载能力强,能 承受频繁的冲击负载;能满足自动化生产系统的各种特殊运行要求。而直流发电机则能提供无脉动的大功率直流电源,且输出电压可以精确地调节和控制。 但直流电机也有它明显的缺点:一是制造工艺复杂,消耗有色金属较多,生产成本高;二 是运行时由于电刷与换向器之间容易产生火花,因而可靠性较差,维护比较困难。所以其在 一些对调速性能要求不高的领域中已被交流变频调速系统所取代。但是在某些要求调速范 围大、调速性好、精密度高、控制性能优异的场合,直流电机的应用目前仍占有较大的比重。 2.直流电机的用途 由于具有良好的起动和调速性能,直流电动机常应用于对起动和调速有较高要求的场合,如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、宾馆高速电梯、龙门刨床、电力机车、内燃机车、地铁列车、城市电车、电动自行车、造纸机、船舶机械、大型精密机床和大型起重机等,如图1-3所示。 直流发电机主要用作各种直流电源,如直流电动机电源、化学工业中所需的低电压大电流的直流电源、直流电焊机电源等,如图1-4所示。 二、直流电机的基本结构 直流电机由两个主要部分组成:一是静止部分,称为定子,主要用来产生磁通;二是转动部分,称为转子(通称电枢),是机械能变换为电能(发电机)或电能变换为机械能(电动机)的枢纽。在定子与转子之间有一定的间隙,称为气隙。图1-5所示为直流电机的主要部件,图1-6所示为直流电机的剖面图。下面简要介绍直流电机主要部件的结构及其作用。 1.定子部分 1)主磁极 主磁极由磁极铁心和励磁绕组组成。当励磁绕组中通入直流电流后,铁心中即产生励磁磁通,并在气隙中建立励磁磁场。励磁绕组通常用圆形或矩形绝缘导线制成一个集中的线圈,套在磁极铁心外面。磁极铁心一般用1~1.5mm 厚的低碳钢板冲片叠压铆接而成,主磁极铁心柱体部分称为极身,靠近气隙一端较宽的部分称为极靴,极身与极靴交界处形成一个突出的肩部,用以支撑住励磁绕组。整个主磁极用螺杆固定在机座上。主磁极总是 N、S两极成对出现。用p表示电机的极对数,图1-6中的极对数p=2,即有2对主磁极,此电机常称为4极电机。 2)换向极 换向极由铁心和换向极绕组组成,当换向极绕组通过直流电流后,它所产生的磁场对电枢磁场产生影响,目的是改善换向,使电刷与换向片之间的火花减小。换向极绕组总是与电枢绕组串联,它的匝数少、导线粗。换向极铁心通常用厚钢板叠制而成,用螺杆安装在相邻两主磁极之间的机座上。直流电机功 ... ...
