额定励磁电流 I fN
电机铭牌上还标有其它数据，如励
对应于额定电压、额定电流、额定转速及额
磁电压、出厂日期、出厂编号等。
定功率时的励磁电流
➢ ➢
发 电电动机机：：PPNN＝＝UUNNIINNηN
(输出电功率) (输出机械功率)
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课堂小结
直流电机及其用途 直流电机的工作原理
直流发电机 直流电动机
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指轴上输出的机 械功率
电动机
额定功率PN
额定条件下电机所能提发电机
供的功率
额定电压UN
在额定工况下，电机出线端的
指电刷间输出的额定电 功率
额定电流IN
平均电压
发电机：是指输出额定电压； 电动机：是指输入额定电压。
额定转速nN
在额定电压下，运行于额定功 率时对应的电流
在额定电压、额定电流下，运行于额定功 率时对应的转速.
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3 直流电机的基本结构
定子
旋转 电机
转子
气隙
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直流 电机
定子
转子
主磁极 换向磁极 机座 端盖 电刷装置
转轴
换向器 电枢铁心 电枢绕组
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磁极铁心 励磁绕组
（产生励 磁磁场）
电刷 刷握 绝缘支架 压紧力调整装置
（产生电动势，流过电流，产 生电磁转矩）
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20
① 主磁极 ② 励磁绕组
直流电机的主要结构 直流电机的分类
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励磁绕组套在主磁 极极身上
主磁极钢板冲片（11.5mm厚）
主磁极由钢板冲片叠
压而成
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N极和S极只能成对出现且沿圆周均
匀交替分布；
极对数：N极或S极的个数，通常用
p 表示；
N
S
极数：主磁极的个数，等于 2p 。
p=2 即4极电机
S
N
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③ 电枢铁心 ④ 电枢绕组
均匀开槽
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涂绝缘漆冲片叠 压而成
项目五
直流电机的应用
1 任务一 认识直流电机 2 任务二 直流电动机的调速 3 任务三 直流电动机的启动、反转和制动
目录
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3
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7
1、直流电机的用途
电机
直流电机 交流电机
直流电动机 直流发电机
用途：
直流发电机把机械能转化为电能； 直流电动机把电能转化为机
电枢电流 Ia 定子磁场
Bli
电磁力F
n 顺时针方向
左手定则
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15
直流电动机运行时的几点结论：
• 外施电压、电流是直流，电枢线圈内电流是交流。直流电机 换向器将外部的直流电变成了内部交替变化的电流。
• 线圈中感应电势与电流方向相反 • 线圈是旋转的，电枢电流是交变的。
• 产生的电磁转矩Tem与转子转向相同，是驱动性质
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➢ 增加导体减小感应电动势脉动。当 每极下导体数大于8时，脉动可小 于1%。
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② 直流电动机
导体中的电动势 和电流为交流
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换向器作用： 将外部直流电 转换成内部的 交流电，以保 持转矩方向不 变。
电枢绕组通直流电
电磁转矩Tem
电刷
Fb
N
a
F Ia
n
dTem
– U+
c
Ia
S 换向片
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4、直流电动机的分类
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5、 直流电机的铭牌
① 额定功率 ② 额定电压 ③ 额定电流 ④ 额定励磁电压 ⑤ 额定励磁电流 ⑥ 额定转速 ⑦ 额定效率 ⑧ 额定转矩
PN UN
单位W或kW 单位V
IN UfN IfN nN
单位A 单位V 单位A 单位r/min
ηN TN
单位N·m
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电枢铁心冲片 (0.35-0.5mm厚)
（硅钢片）
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绕组实物图
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⑤ 换向器
作用：整流（发电机）或逆变（电动机）。 构成：由许多鸽形尾的换向片排列成一个圆筒片间
用V形云母绝缘，两端再用两个形环夹紧而
构成。
⑥电刷： 电刷是用石墨等做成的导电块，放在刷握内，用弹簧压指将
它压触在换向器上。
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换向器
① 调速范围宽，且易于平滑调速； ② 易于控制，快速性高； ③ 调速时能量损耗小。
直流电机的缺点：换向困难，可靠性差
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9
直流电机的物理模型
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10
2 直流电机的工作原理
① 直流发电机
通过换向器和电刷将交流变成直流
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11
导体感应电动势
e Bδlv Bδ
结论：由于旋转电刷和静止换向器的作用，
e A B 为脉动的直流电动势。