- 问答
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问 直流发电机是什么
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问 直流电机原理是什么？
c1f1b708590b 直流电机有定子和转子两大部分组成，定子上有磁极（绕组式或永磁式），转子有绕组，通电后，转子上也形成磁场（磁极），定子和转子的磁极之间有一个夹角，在定转子磁场（N极和S极之间）的相互吸引下，是电机旋转。改变电刷的位子，就可以改变定转子磁极夹角（假设以定子的磁极为夹角起始边，转子的磁极为另一边，由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向）的方向，从而改变电机的旋转方向.直流励磁的磁路在电工设备中的应用，除了直流电磁铁（直流继电器、直流接触器等）外，最重要的就是应用在直流旋转电机中。在发电厂里，同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等，都是直流发电机；锅炉给粉机的原动机是直流电动机。此外，在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流发电机通常是作为直流电源，向负载输出电能；直流电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作，向负载输出机械能。在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。虽然直流发电机和直流电动机的用途各不同，但是它们的结构基本上一样，都是利用电和磁的相互作用来实现机械能与电能的相互转换。 直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题，消耗有色金属较多，成本高，运行中的维护检修也比较麻烦。因此，电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能，并且大量代替直流电动机。不过，近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面，已经取得了很大进展。包括直流电机在内的一切旋转电机，实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。一条是：导线切割磁通产生感应电动势；另一条是：载流导体在磁场中受到电磁力的作用。因此，从结构上来看，任何电机都包括磁场部分和电路部分。从上述原理可见，任何电机都体现着电和磁的相互作用，是电、磁这两个矛盾着的对立面的统一。我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理，就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用，相互制约，以及体现两者之间相互关系的物理量和现象（电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等）。 《一》 直流发电机的基本工作原理 直流发电机和直流电动机具有相同的结构，只是直流发电机是由原动机（一般是交流电动机）拖动旋转而发电。可见，它是把机械能变为电能的设备。直流电动机则接在直流电源上，拖动各种工作机械（机床、泵、电车、电缆设备等）工作，它是把电能变为机械能的设备。但是，当前已经有可控硅整流装置替代了直流发电机，为了能使大家更好的理解直流电动机，有必要同时讲述一下直流发电机的原理。 我们首先来观察直流发电机是怎样工作的。 如图1所示，电刷A、B分别与两个半园环接触，这时A、B两电刷之间输出的是直流电。我们再来看看这时线圈在磁极之间运动的情况。从图1（a）可以看出，当线圈的ab边在N极范围内按逆时针方向运动时，应用发电机右手定则，这时所产生的电动势是从b指向a。这时线圈的cd边则是在S极范围内按逆时针方向运动，依据发电机右手定则可以判断，cd边中的感应电动势方向是从d指向c。从整个线圈来看，感应电动势的方向是d-c-b-a。因此，和线圈a端连接的铜片1和电刷A是处于正电位；而和线圈的d端连接的铜片2和电刷B是处于负电位。如果接通外电路，那么电流就从电刷A经负载流入电刷B，与线圈一起构成闭合的电流通路。 当线圈的ab边转到S极范围内时，cd边就转到N极范围内（图1，b），用右手定则判断可以知道，这时线圈cd边中产生的电动势方向是从c到d，而ab边转到了S极范围内，其中电动势的方向则是有a到b。由于电刷在空间是不动的，因此和线圈d端连接的铜片2和电刷A接触，它的电位仍然是正。而与线圈a端连接的铜片1则和电刷B接触，它的电位仍然是负。接通外电路时，电流仍然是从电刷A经负载流入电刷B，与线圈一起构成闭合的电流通路。不过，要注意到这时线圈内的电流已经反向了。 由此可知，当线圈不停地旋转时，虽然与两个电刷接触的线圈边不停的变化，但是，电刷A始终是正电位，电刷B始终是负电位。因此，有两电刷引出的是具有恒定方向的电动势，负载上得到的是恒定方向的电压和电流。也就是说，尽管线圈abcd中感应电动势的方向不断交变，但是电刷A总是和处在N极范围内的线圈边接触，电刷B总是和处在S极范围内的线圈边相接触，它们的极性始终不变。于是，线圈中的交流电经过铜片和电刷整流后，便成为外电路中的直流电了。这两个半圆形的铜片就叫做换向片，它们合在一起叫做换向器。 《二》 直流电动机的基本工作原理 上面已经讨论了直流发电机的工作原理，现在再来讨论直流电动机是怎样工作的。 如果直流电机的转子不用原动机拖动，而把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上（如图2所示），那么会发生什么样的情况呢？从图上可以看出，电刷A是正电位，B是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b，在S极范围内的导体cd中的电流是从c流向d。前面已经说过，载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，ab和cd两导体都要受到电磁力Fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab边受力的方向是向左，而cd边则是向右。由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和cd边所受电磁力的大小相等。这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半州之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab边转到S极范围内，cd边转到N极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N极下的cd边中电流方向也变了，是从d流向c，在S极下的ab边中的电流则是从b流向a。因此，电磁力Fdc的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了，通过齿轮或皮带等机构的传动，便可以带动其它工作机械。 从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时（也就是导体经过中性面后），导体中电流的方向也要同时改变。换向器和电刷就是完成这个任务的装置。在直流发电机中，换向器和电刷的任务是把线圈中的交流电变为直流电向外输出；而在直流电动机中，则用换向器和电刷把输入的直流电变为线圈中的交流电。可见，换向器和电刷是直流电机中不可缺少的关键性部件。 当然，在实际的直流电动机中，也不只有一个线圈，而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中，当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动，就带动整个转子旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。 比较直流发电机和直流电动机的工作原理可以看出，它们的输入和输出的能量形式不同的。正如前面已经说过，直流发电机由原动机拖动，输入的是机械能，输出的是电能；直流电动机则是由直流电源供电，输入的是电能，输出的是机械能。
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问 直流电机原理是什么
8e9388d35287 导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。 图1.3 直流电动机的原理模型 当电枢转了180°后，导体 cd转到 N极下，导体ab转到S极下时，由于直流电源供给的电流方向不变，仍从电刷 A流入，经导体cd 、ab 后，从电刷B流出。这时导体cd 受力方向变为从右向左，导体ab 受力方向是从左向右，产生的电磁转矩的方向仍为逆时针方向。 图1.4 直流电动机原理模型 因此，电枢一经转动，由于换向器配合电刷对电流的换向作用，直流电流交替地由导体 ab和cd 流入，使线圈边只要处于N 极下，其中通过电流的方向总是由电刷A 流入的方向，而在S 极下时，总是从电刷 B流出的方向。这就保证了每个极下线圈边中的电流始终是一个方向，从而形成一种方向不变的转矩，使电动机能连续地旋转。这就是直流电动机的工作原理。
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问 什么是直流电机
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问 直流发电机
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问 有直流发电机没？
b3359d3b336a 有 直流发电机是把机械能转化为直流电能的机器。它主要作为直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电机。虽然在需要直流电的地方，也用电力整流元件，把交流电变成直流电，但从使用方便、运行的可靠性及某些工作性能方面来看，交流电整流还不能和直流发电机相比。 用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边 a b 和 c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势。 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势 因为电刷 A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。所以电刷 A 始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势。 结论：线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷 A B 端的电动势却是直流电动势。 直流发电机 当发电机的电枢被其他机器带动以均匀速逆时针旋转时，线圈abcd作切割磁感线运动。线圈转到图1.1.B所示位置时，用右手定则可以判断出ab段导体产生的感应电动势方向为b→a；cd段导体产生的感应电动势方向为d→c，则与滑片1接触的电刷A为正极，与滑片2接触的电刷B为负极。当线圈转到中性面（与磁感线相垂直的平面）时，感应电动势从最大值逐渐减小到零。当线圈转过中性面后，ab段导体产生的感应电动势方向由a→b；cd段导体的感应电动势方向由c→d。此时，电刷A改为与换向器的滑片2接触，电刷B与滑片1接触。随着线圈在磁场中的不断转动，换向器滑片1和2间的感应电动势是大小和方向都随时间变化的交变电动势，但电刷A与B交替地接触与线圈同时转动的换向器滑片1和2，因此在电刷A与B间产生的是脉动直流电动势，从A与B输出的就是直流电了。
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问 直流电机无法调速
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问 直流电机调速
fcaae510e51d 1. 直流电机调速可以有三种方法：1是改变电机两端的电压，2是改变磁通量，3是串调节电阻。2. 改变电压调速是常用办法，使用脉冲控制PWM方法，输入变化的不同占空量的方波，改变输入直流电机电枢两端的电压，改变直流电机转速，实现调速功能，可以实现无级调速，属于恒转矩调速。这种调速的问题在于一般只能在额定转速以下调节；改变磁通量，通过弱磁进行调速，可实现无级调速，缺点是只能实现在额定转速以上调节，调速时U、I不变，属于恒功率调速；串调节电阻是在电枢电路之外串联一个可调电阻R0，通过R0增大/减小的改变电阻R+R0来实现调速功能，缺点是只能实现分级调速，且串联电阻电消耗多，现在不怎么常用了。3. 选择脉冲控制元件PWM，目前很多单片机都有这个模块，可以试试。
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问 直流继电器有什么特性
631131ed01af 一、继电器的工作原理和特性 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。1、电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。2、热敏干簧继电器的工作原理和特性 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。 3、固态继电器（SSR）的工作原理和特性 固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。二、继电器主要产品技术参数1、额定工作电压 是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。2、直流电阻 是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。3、吸合电流 是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。4、释放电流 是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。 5、触点切换电压和电流 是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。选用直流继电器最大优点就是线圈不会因为吸合不好而烧坏。另外线圈吸合后是无声运行，没有噪音
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问 直流电机为什么会产生振动
7ad33d752d13 直流电动机振动分析与减振措施振动是所有电机在制造、安装、运行维护与检修中经常遇到和必须解决的问题。振动过大会导致电机的运行稳定性破坏、换向条件恶化、零部件损坏、电机寿命缩短，甚至造成停机故障。与所有的电机一样，引起直流电动机振动的主要原因是机械上、电气上和安装上的原因。电机振动极限值在国家标准GB100068.2一88《旋转电机振动测定方法及极限振动极限》中都有规定。 1．电气原因 (1)电磁力。这种电磁力主要是由极靴下磁通的纵振荡产生的，通常具有齿频率，尤其是定子也是开口槽时，磁通脉振增加，更易造成交变磁拉力。由于直流电动机固定在机座上的主极是集中质量，在交变磁拉力和主极集中力的作用下，使机座产生挠曲和横向振动。 设计上采用非均匀气隙、电枢斜槽以及磁性定子开口槽楔，都是减少磁通振荡和振动电磁力的有效措施。 (2)气隙不均匀。由于装配气隙不均匀，电机运行时产生单边磁拉力，其作用相当于电机转轴挠度增加。因此保证气隙装配均匀是防止振动的必要措施。 (3)转子线圈损坏。由于转子线圈损坏使电机运行时转子径向受力不均匀，其结果与转子不平衡类似。转子线圈损坏可用电工仪表测出。 2．机械原因 (1)电枢不平衡。由于旋转时不平衡质量产生的离心力的作用，使轴承上作用有一个旋转力，造成了电机和基础的振动。当气隙不匀、主极固定不紧或机座、端盖的刚度较差时，都会造成振动加剧，因此检查发现转子不平衡时，必须重新进行动平衡。 (2)轴承径向间隙过大、外圈与端盖配合松动。在装配时，轴承应经过检验合格。轴承与轴颈、轴承座的配合必须符合要求，否则须采取喷涂或刷涂工艺进行处理，避免轴承工作不良引起振动。对于磨损轴承，在电机运转时其振动噪声频率较高，较易判断，发现这一情况应更换轴承。 (3)轴颈椭圆或转轴弯曲。当电机旋转时，由于转子重力而产生干扰振动，其振动频率通常是电机工作频率的双倍。转轴弯曲造成了一个不平衡的重量，以角速度围绕静平衡位置旋转，其结果和转子不平衡相同。轴颈椭圆或转轴弯曲可用百分表在盘车时测得，轴颈椭圆必须进行焊修或刷镀后磨圆处理，转轴弯曲时必须校正处理。 (4)机座、端盖重要支承件制造误差或运行变形。由于机座、端盖等转子重要支承件的配合面形位误差超差，特别是大、中型电机运行较长时间后机座、端盖等重要支承件变形，使电机在运行时轴承产生干扰力，造成电机振动。这些配件的误差或变形可采用回转打百分表等方式测得，发现有这一情况后，应对配件进行焊修等工艺方式处理，或更换配件。 3．安装原因 由于电机与负载机械之间的连接安装不良，也必然造成电机运行时的干扰力，使机组产生与转速相同角频率的振动。采用联轴器、联轴节连接时，应保证同轴度要求；采用三角带传动连接时，应保证带槽的平行要求，减少皮带的振动；采用齿轮传动连接时，应保证两轴之间的平行度要求，使齿轮能正确啮合。 4．振动原因的初步判别方法 在解决电机振动问题时，首先要判别电机的振动由哪方面原因引起的，即机械、电气和安装上三者之间的原因判定。 (1)区分振动是电动机还是负载机械引起的。方法是断开电动机与负载机械的连接，若振动变化较大，则与负载机械或安装有关；若振动变化很小，则是电动机本身产生的。 (2)区分振动是电气原因还是机械原因产生的。方法是将电机运转至最高转速，突然切断电源，若振动随之突然减小，振动则是电气原因引起的；若振动变化不大，则主要是机械原因引起的。 摘自《中国电动工具》
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