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            直流發(fā)電機維修的工作原理

            文章出處:www.izhoufeng.com  |  發(fā)布時間:2017/11/3 13:22:38  |  瀏覽次數(shù):532
            直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應的交變電動勢,靠換向器配合、洗衣機、空調器、電吹風、吸塵器、油煙機、洗碗機、電動縫紉機、食品加工機等家用電器及各種電動工具、小型機電設備中。

                交流電異步電動機分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為單相異步電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。

                電機的轉速(定子轉速)小于旋轉磁場的轉速,從而叫為異步電機。它和感應電機基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s為轉差率,

                ns為磁場轉速,n為轉子轉速。

                基本原理:(1)當三相異步電機接入三相交流電源時,三相定子繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的三相磁動勢(定子旋轉磁動勢)并產(chǎn)生旋轉磁場。

                (2)該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動根據(jù)電磁感應原理轉子導體產(chǎn)生感應電動勢并產(chǎn)生感應電流。

                (3)根據(jù)電磁力定律,載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用,形成電磁轉矩,驅動轉子旋轉,當電動機軸上帶機械負載時,便向外輸出機械能。

                異步電機是一種交流電機,其負載時的轉速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關系。還隨著負載的大小發(fā)生變化。負載轉矩越大,轉子的轉速越低。異步電機包括感應電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應電機應用最廣,在不致引起誤解或混淆的情況下,一般可稱感應電機為異步電機。

                普通異步電機的定子繞組接交流電網(wǎng),轉子繞組不需與其他電源連接。因此,它具有結構簡單,制造、使用和維護方便,運行可靠以及質量較小,成本較低等優(yōu)點。異步電機有較高的運行效率和較好的工作特性,從空載到滿載范圍內接近恒速運行,能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械的傳動要求。異步電機還便于派生成各種防護型式,以適應不同環(huán)境條件的需要。異步電機運行時,必須從電網(wǎng)吸取無功勵磁功率,使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此,對驅動球磨機、壓縮機等大功率、低轉速的機械設備,常采用同步電機。由于異步電機的轉速與其旋轉磁場轉速有一定的轉差關系,其調速性能較差(交流換向器電動機除外)。對要求較寬廣和平滑調速范圍的交通運輸機械、軋機、大型機床、印染及造紙機械等,采用直流電機較經(jīng)濟、方便。但隨著大功率電子器件及交流調速系統(tǒng)的發(fā)展,目前適用于寬調速的異步電機的調速性能及經(jīng)濟性已可與直流電機的相媲美。 一、直流發(fā)電機工作原理

                直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?br />
                感應電動勢的方向按右手定則確定(磁感線指向手心,大拇指指向導體運動方向,其他四指的指向就是導體中感應電動勢的方向。)

                在圖1.1所示瞬間,導體a b 、c d 的感應電動勢方向分別由 b指向 a和由d 指向 c 。這時電刷 A呈正極性電刷B 呈負極性。

                圖1.1 直流發(fā)電機原理模型

                當線圈逆時針方向旋轉180°時,這時導體c d 位于N 極下,導體a b 位于S 極下,各導體中電動勢都分別改變了方向。

                圖1.2 直流發(fā)電機原理模型

                從圖看出,和電刷 A接觸的導體永遠位于 N極下,同樣,和電刷 B接觸的導體永遠位于S 極下。因此,電刷 A始終有正極性,電刷 B始終有負極性,所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如果電樞上線圈數(shù)增多,并按照一定的規(guī)律把它們連接起來,可使脈振程度減小,就可獲得直流電動勢。這就是直流發(fā)電機的工作原理。

                二、直流電動機的工作原理

                導體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩,這個力矩在旋轉電機里稱為電磁轉矩,轉矩的方向是逆時針方向,企圖使電樞逆時針方向轉動。如果此電磁轉矩能夠克服電樞上的阻轉矩(例如由摩擦引起的阻轉矩以及其它負載轉矩),電樞就能按逆時針方向旋轉起來。

                圖1.3 直流電動機的原理模型

                當電樞轉了180°后,導體 cd轉到 N極下,導體ab轉到S極下時,由于直流電源供給的電流方向不變,仍從電刷 A流入,經(jīng)導體cd 、ab 后,從電刷B流出。這時導體cd 受力方向變?yōu)閺挠蚁蜃螅瑢wab 受力方向是從左向右,產(chǎn)生的電磁轉矩的方向仍為逆時針方向。

                圖1.4 直流電動機原理模型

                因此,電樞一經(jīng)轉動,由于換向器配合電刷對電流的換向作用,直流電流交替地由導體 ab和cd 流入,使線圈邊只要處于N 極下,其中通過電流的方向總是由電刷A 流入的方向,而在S 極下時,總是從電刷 B流出的方向。這就保證了每個極下線圈邊中的電流始終是一個方向,從而形成一種方向不變的轉矩,使電動機能連續(xù)地旋轉。這就是直流電動機的工作原理。
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