第三章结构和原理本章要求：机电能量关系一、直流电机的用途和结构1.定子:电刷换向器磁极组成电枢铁心硅钢片(0.5mm)转子下线二、直流电机的工作原理1、直流发电机原理（机械能->直流电能）定子（不动部件）上的励磁绕组通过直流电流(称为励磁电流If)时产生恒定磁场（励磁磁场，主磁场）；原动机带动电枢线圈旋转切割主磁场B,转速n(r/min)；电枢线圈的导体中将产生感应电势e=Blv；通过换向器与电刷的作用，可以引出单向（直流）的端电势eAB。动画从以上分析可以看出，线圈中的电动势及电流的方向是交变的，只是经过电刷和换向片的整流作用，才使外电路得到方向不变的直流电。直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。2、直流电动机的工作原理（动画）:如图所示：从以上分析可见，在直流电动机中，加在线圈上的电流是恒定的，但产生的电磁转矩方向却是交变的，所以在这里，经过换向器作用将直流逆变成了交流电，是一个逆变过程。3、电机的可逆原理：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。如果用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。三、直流电机按励磁方式分类3、串励直流电机5、长复励直流电机四、直流电机的额定值（铭牌数据）第二节直流电机的空载磁场直流电机的主磁通磁路2、气隙磁密的分布二、磁化曲线=f(If)第三节直流电机的电枢绕组3、元件数和换向片数5、绕组的第一节距Y16、绕组的第二节距Y2二、单叠绕组2、编制绕组连接表3、画绕组展开图4、绕组并联支路图（瞬间）4、绕组并联支路图单叠绕组特点：三、单波绕组四、电机模型直流电机模型第四节直流电机负载磁场及电枢反应2、电枢磁势分布上一张二、直流电机的电枢反应2、电刷在几何中性线时的电枢反应N上一张只有交轴电枢反应磁极（电流）与主磁极相互作用才能产生电磁力矩，从而进行机电能量的相互转换。第五节直流电机的感应电势与电磁转矩（二）电枢导体电势2电枢绕组电势Ea为：:每极磁通量二、直流电机的电磁转矩该根导体的电磁力矩：（二）电枢绕组总电磁力矩