直流发电机转向器,电刷清晰图解及其原理

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-03
直流发电机图解,以及原理,详细的


原理:线圈(处于磁场内的 “紫、绿” 导体),经过两个半圆的滑环与A‘B’(电刷)接触,再经过导线、灯泡构成了一个闭合回路;当线圈延逆时针方向转动时,穿过线圈内部的磁通总量在发生变化,或:线圈切割了磁场(磁力线),这样回路就产生了感生电动势(右手定则),至于输出直流电的原因是由于两个半圆滑环轮流交替接触电刷的缘故。 若不用电刷,而将灯泡直接与滑环相接并随线圈一起旋转,那么流过灯泡的电流是交流电,当然这样不切实际,所以交流发电机是用两个完整的滑环。明白了么?

一、直流发电机的工作原理
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的原理。

电刷上不加直流电压,用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动,线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线,而在其中感应产生电动势,电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转,,因此,必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线,虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的.线圈内的感应电动势是一种交变电动势,而在电刷A,B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些,是一种方向不变的脉振电动势)。因为,电枢在转动过程中,无论电枢转到什么位置,由于换向器配合电刷的换向作用,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,因此,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的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多,可使脉振程度减小,就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。

从基本电磁情况来看,一台直流电机原则上既可工作为电动机运行,也可以作为发电机运行,只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上,加上直流电压,将电能输入电枢,机械能从电机轴上输出,拖动生产机械,将电能转换成机械能而成为电动机,如用原动机拖动直流电机的电枢,而电刷上不加直流电压,则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源,可输出电能,电机将机械能转换成电能而成为发电机。同一台电机,能作电动机或作发电机运行的这种原理.在电机理论中称为可逆原理。



http://unit.xjtu.edu.cn/sspdj/vldj/zldj_1[1].htm
http://hi.baidu.com/diydz/blog/item/367663b5cbfae7cf36d3ca3b.html

http://www.pep.com.cn/czwl/czwljszx/wl8x/wl8xsy/wl8xsy4/200306/t20030607_52616.htm

一.直流电机的物理模型图解释。这是分析直流电机的物理模型图。其中,固定部分有磁铁,这里称作主磁极;固定部分还有电刷。转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)
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上图表示一台最简单的两极直流电机模型,它的固定部分(定子)上,装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S,在旋转部分(转子)上装设电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈,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。换向器固定在转轴上,换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2,当电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
二.直流发电机的工作原理

直流发电机的原理图
直流发电机是机械能转换为直流电能的电气设备。
如何转换?分以下步骤说明:
设原动机拖动转子以每分转n转转动;
电机内部的固定部分要有磁场。这个磁场可以是如图示的磁铁也可以是磁极铁心上绕套线圈,再通过直流电产生磁场。其中 If 称之为励磁电流。这种线圈每个磁极上有一个,也就是,电机有几个磁极就有几个励磁线圈,这几个线圈串联(或并联)起来就构成了励磁绕组。这里要注意各线圈通过电流的方向不可出错。在以上条件下环外导体将感应电势,其大小与磁通密度 B 、导体的有效长度 l 和导体切割磁场速度 v 三者的乘积成正比,其方向用右手定则判断。
但是要注意某一根转子导体的电势性质是交流电。而经电刷输出的电动势确是直流电了。这便是直流发电机的工作原理。如下动画演示:
三.直流电动机的工作原理
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直流电动机的原理图
对上一页所示的直流电机,如果去掉原动机,并给两个电刷加上直流电源,如上图(a)所示,则有直流电流从电刷 A 流入,经过线圈abcd,从电刷 B 流出,根据电磁力定律,载流导体ab和cd收到电磁力的作用,其方向可由左手定则判定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。如果转子转到如上图(b)所示的位置,电刷 A 和换向片2接触,电刷 B 和换向片1接触,直流电流从电刷 A 流入,在线圈中的流动方向是dcba,从电刷 B 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定,它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的,但由于电刷和换向片的作用,在线圈中流过的电流是交流的,其产生的转矩的方向却是不变的。
实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成,同样是由多个线圈连接而成,以减少电动机电磁转矩的波动,绕组形式同发电机。如下动画演示:
将直流电动机的工作原理归结如下:
将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过。
电机内部有磁场存在。
载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力 f 的作用 f=Blia (左手定则)
所有导体产生的电磁力作用于转子,使转子以n(转/分)旋转,以便拖动机械负载。
§1.2直流电机的结构
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这是一台国产直流电机的结构装配图和结构剖面图。旋转电机都是由定子和转子两大部分组成,每一部分也都由电磁部分和机械部分组成,以便满足电磁作用的条件。换向极用来改善换向。
旋转电机 包括 定子(电磁部分,机械部分)和转子(机械部分,电磁部分 )
  定子:
  ◇ 主磁极(励磁绕组 主极铁心)

  • 请问直流电机的工作原理?以及各部件的作用是什么?(整流子、碳刷、铁芯...
    答: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...
  • 直流电机有哪些主要部件?各起什么作用
    答:一:定子:1、机座。机械资称和倒磁路作用。2、主磁极。产生磁场。3、换向极。改善直流电机的换向。4、电刷装置。转动的电枢绕组也外电路相连。二、转子:1、转轴。传递转矩。2、电枢铁芯。承受电磁力的作用部件。3、电枢绕组。产生感应电势和通过电流.产生电势转矩。.4、换向器。机械整流。作用是将外...
  • 直流电机电刷应放在什么位置?为什么?
    答:可逆旋转的直流电动机电机一般都处在几何中性线上,直流发电机或单方向旋转的直流电动机的电刷原则上也应该放在几何中性线上,但有时为了调整电机的某些特性,允许电刷位置在几何中性线左右偏移一些位置,但偏移的距离不大。总之电刷最后的正确位置,应该使换向器上火花等级,电动机的转速调整率及转速容差发电机...
  • 直流发电机中换向器及电刷装置的作用是?电动机中2个装置的作用是?_百 ...
    答:直流发电机中转动的换向器与固定不变的电刷装置接触.这两个装置的作用是向外输出方向固定不变的直流电 电机本身产生的是交流电,通过换向作用转换为实际输出的直流电 具体可以参加直流电机的基本结构
  • 直流发电机是怎样转动的?
    答:直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,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的原理。感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向。)导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力...
  • 三相直流电机工作原理图
    答: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...
  • 电刷和换向器的作用是什么?
    答:直流电机中换向器-电刷的作用是负责在旋转部件与静止部件之间传导电流。在直流电动机中,换向器将电刷上的直流电源的电流变换成电枢绕组内的沟通电流,使电磁转矩的倾向稳定不变,在直流发电机中,它将电枢绕组沟通电动势变换为电刷端上输出地直流电动势。换向器由许多片构成的圆柱体之间用云母绝缘,电枢...
  • 直流发电机结构
    答:直流发电机的结构设计旨在满足电磁和机械双重需求,主要分为静止的定子部分和转动的转子部分。定子,作为电机的静止部分,其核心功能是产生磁场。它由主磁极、换向极、机座和电刷装置构成。主磁极通常由1-1.5毫米厚的钢板冲片紧密叠加而成,如同电磁铁。换向极,又称附加极或间极,位于主磁极之间,其...
  • 发电机为什么是直流发电机?
    答:直流发电机的工作原理 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的原理。电刷上不加直流电压,用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动,线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线,而在其中感应产生电动势,电动势方向按...