直流电动机101

2020-04-28 10:26:16      点击:

直流电动机是将电能(直流电)转换成机械能的电气设备。尽管交流电是电源的首选选择,但它们在当今的行业中有许多用途。它们对于需要以可变速度驱动的机器特别有用。

直流电动机易于小型化,使其非常适合紧凑型设备,尤其适用于低电压或低功率应用。它们也非常适合高达几兆瓦的大功率应用,并且在高性能水平下需要速度变化而无需复杂的电机控制系统。

工作原理

一个非常基本的直流电动机非常简单:一个承载电流的电枢,该电枢通过电刷和换向片连接到供电端,并置于两个磁体(电磁铁或永久磁铁)之间,因此北极和南极与电枢垂直。

当电流流过电枢(使用电动机起动器)时,会产生旋转运动。

直流电动机的构造

以下是直流电动机制造中使用的一些零件的简要概述:

  •  –这是容纳直流电动机的外框。它通常由钢或铸铁制成。除了提供整个组件的机械强度外,它还承载着励磁绕组产生的电动机磁通量。
  • 磁极和磁极靴 – 磁极用螺栓固定并焊接到磁轭上,并容纳励磁绕组。极靴连接到极组件,以支撑励磁线圈并通过气隙均匀地分散磁通量。
  • 励磁绕组 –通常由铜制成,并由前者绕制而成,并在每极之间串联连接。绕组的完成方式是:通电时,它们会形成交替的南极和北极。
  • 电枢铁心 –这是机器的圆柱形转子,带有用于电枢绕组的插槽,由薄的叠层钢盘组成,以减少涡流。
  • 电枢绕组 –也是以前绕制的,绕组通常由铜制成,并置于电枢的槽中。导体与芯线以及彼此绝缘。
  • 换向器和电刷 –物理连接电枢绕组。换向器是数量与电枢线圈相等的铜段的布置。它们彼此绝缘,并为电枢导体提供电流。

碳刷或石墨刷停在换向器上,并在电动机转动时在各段之间滑动,以提供电流并保持物理接触。

直流电动机的类型

根据绕组类型,直流电动机分为3种类型:

  • 串联绕线电动机 –电枢线圈和励磁线圈串联连接,因此得名。只需反转励磁线圈或电枢的极性,即可轻松反转电动机的旋转方向。
  • 并联绕线电动机 –电枢,线圈和励磁线圈通过使用两个电源或以并联方式匹配机器的要求而被提供不同的电压。
    为了反转方向,通常通过反转电枢上的电压来反转任一绕组(以节省时间)。这是大多数双向直流电动机速度驱动器的运行方式。
  • 复合绕线电动机 –这种电动机具有并联和串联绕线电动机的特性。每个励磁线圈的磁极都有2个绕组,一个绕组并联连接到电枢,另一个串联。
    如果两个安培匝数都起作用,则它可以用作附加的磁通电动机;如果它们彼此相反,则可以用作负磁通电动机。这种安装方法很少使用,因为它在高负载下可能会不稳定。


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