汽车散热器风扇直流电机基础知识.ppt

核准﹕審查﹕CCT30許海峰

(Tel﹕6763）1﹑种類
2﹑工作原理
3﹑使用方法
4﹑選用方法 直流电动机一般可分為電磁式和永磁式，電磁式電動机除了必须给电枢绕组外接直流电源外，还要给励磁绕组通以直流电流用以建立磁场。电枢绕组和励磁绕组可以用两个电源单独供电，也可以由一个公共电源供电。按励磁方式的不同，直流电动机可以分为他励﹑并励、串励﹑和复励等形式。由于励磁方式不同，它们的特性也不同。3﹑串励电动机
串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联之后接直流电源，如图3所示。串励电动机励磁绕组的特点是其励磁电流If就是电枢电流Ia，这个电流一般比较大，所以励磁绕组导线粗、匝数少，它的电阻也较小。串励电动机多于负载在较大范围内变化的和要求有较大起动转矩的设备中。
4、复励电动机
这种直流电动机的主磁极上装有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，另一个与电枢绕组并联，如图4所示，所以复励电动机的特性兼有串励电动机和并励电动机的特点，所以也被广泛应用。
5、永磁电電動机
這种直流電動机沒有勵磁繞組﹐直接以永久磁鐵建立磁場來使轉子轉動。這种電動机在許多小型電子產品上得到了廣泛應用。
在以上四种类型的直流电动机中，以并励直流电动机和他励直流电动机应用最为广泛。二﹑直流電動的工作原理
1﹑直流电动机的结构
直流电动机主要由磁极、电枢、换向器三部分组成，其结构如图5所示。
（1）磁极。磁极是电动机中产生磁场的装置，如图5所示。它分成极心和极掌两部分。极心上放置励磁绕组，极掌的作用是使电动机空气隙中磁感应强度的分布最为合适，并用来挡住励磁绕组；磁极是用钢片叠成的，固定在机座（即电机外壳）上；机座也是磁路的一部分。机座常用铸钢制成。
（2）电枢。电枢是电动机中产生感应电动势的部分。直流电动机的电枢是旋转的，电枢铁心呈圆柱状，由硅钢片叠成，表面冲有槽，槽中放有电枢绕组，如图7所示。
（3）换向器（整流子）
换向器是直流电动机的一种特殊装置，其外形如图8所示，主要由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片。在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路联接。换向器是直流电动机的结构特征，易于识别。現在我們來具体分析一下直流電動机是怎樣轉動的。
圖a中﹐直流電流從電刷B﹐換向器E流入,經線圈abcd﹐從換向器F﹐電刷A流出。線圈ab和cd分別受到電磁力的作用﹐通過左手定則判斷可知產生的電磁力F的方向如圖a所示﹐線圈便順時針方向轉動起來。

圖b中﹐線圈轉到平衡位置時﹐兩電刷恰好接触到兩半環間的絕緣部分﹐線圈由于慣性作用繼續轉動轉過平衡位置以后﹐電流即改變方向。

圖c中与圖a中電流流向恰好相反﹐但根据左手定則可知電磁力方向如圖所示﹐線圈仍然以順時針方向轉動。

圖d中﹐線圈又轉到平衡位置﹐電流又自動改變方向繼續轉動。

就這樣線圈便周而复始的轉動起來。
(2)在电枢回路外串电阻Rst起动U
Ist＝-------R内＋Rst
从公式可以说明，电枢回路的外串电阻Rst增大，起动电流Ist必然减小，Rst的值一般能使起动电流等于电流的1.5～2倍即可。早已存专用三点式或四点式起动器。使用起动器时，起动过程中外串电阻Rst逐段切除。这种电阻起动法广泛应用于小型直流电动机，较大容量和经常起动的电动机常采用降压起动去，依靠降低电动机端电压来限制起动电流。降压起动需要一套调压供电装置作为电动机电源，常用于他励电动机，只降低电枢两端电压，励磁电压保持不变。
(3)降壓啟動
Q
Ist＝-------
R内
从公式看出，降低电枢电压，Ist减小。
优点：没有起动电阻，起动过程平滑，起动过程中能量损耗少。
缺点：专用降压设备，成本较高。1﹑调磁法
即改变磁通量Φ。当保持电源电压U为额定值时，调节Rf，改变励磁电流If以改变磁通量，如图10所示。
由于
n=U/KEΦ-Ra/KTKEΦ·T
可知磁通Φ减少时，n0升高，转速降△n增大，在一定负载下，Φ愈小，则n愈高。由于电动机在额状态运行时，它的磁路已接近饱和，所以通常都是减小磁通(Φ＜Φn)，将转速往上调(n＞nn)。
调速的过程是：当电压U保持恒定时，减小磁通Φ。由于机械惯性，转速产立即发生变化，于是反电动势E=KE·Φ·n就减小，Ia随之增加。由于Ia增加的影响超过Φ减小的影响，所以转矩T=KTΦIa也就增加。如果阻转矩Tc未变，则T＞Tc转速n上升。随着n的升高，反电动势E增大，Ia和T也着减小，直到T=Tc时为止。但这时转速已比原来升高了。
这种调速方法的局限是转速只能升高，即调速后的转速要超过额定转速。因为电机不允许超速太多，因此限制了它的调速范围。在实际工作中，这种方法常作为电压调速的一种补充手段。

2﹑调压法，即改变电压U。当保持他励电动机的励磁电流If为额定值时，降低电