电机基础知识1.pdf

电机基础知识1.pdf 电机基础知识是电气工程中的一门重要基础课程，本文档将详细介绍电机的分类、直流电机的物理模型、工作原理、结构图等内容。 电机的分类 电机可以分为直流电机、交流电机、步进电机、同步电机、异步电机、交流伺服电机等多种类型。其中，直流电机是最基本的一种，其他类型的电机都是基于直流电机的原理进行改进和发展的。 直流电机的物理模型 图 2-1 表示了一台最简单的两极直流电机模型。该模型由固定部分（定子）和旋转部分（转子）组成。定子上装设了一对直流励磁（或是永磁铁）的主磁极N和S；转子上装设了电枢铁心和电枢线圈（绕组）。电枢铁心表面上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈（绕组），线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。 直流电机的工作原理 图 2-2 表示了直流电机的工作原理示意图。当外部直流电源加于电刷A（正极）和B（负极）上，则线圈abcd中流过电流，在导体ab中，电流由a指向b，在导体cd中，电流由c指向d。导体ab和cd分别处于N、S极磁场中，受到电磁力的作用。用左手定则可知导体ab和cd均受到电磁力的作用，且形成的转矩方向一致，这个转矩称为电磁转矩，为逆时针方向。 直流电机的结构图 图 2-3（a）和图 2-3（b）分别表示了直流电机的纵向剖视图和轴向剖视图。 （1）定子 ①主磁极：主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。 ②换向极：换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花，一般装在两个相邻主磁极之间。 ③机座：电机定子的外壳称为机座，机座的作用有两个：一是用来固定主磁极、换向极和端盖，并起整个电机的支撑和固定作用；二是机座本身也是磁路的一部分，借以构成磁极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。 （2）转子（电枢） ①电枢铁心：电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。 ②电枢绕组：电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量变换的关键部件。 ③换向器：换向器的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花。 电机基础知识是电气工程中的一门重要基础课程，本文档对电机的分类、直流电机的物理模型、工作原理、结构图等内容进行了详细的介绍，为读者提供了系统的电机基础知识。