直流电机的常用概念，干货总结，浓缩的精华，第一季
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直流电机以优越的动态性能成为精确控制领域的主要动力来源，虽然近年来逐步被变频调速的交流电机取代，但是依然在伺服和新能源汽车领域发挥着重要作用，特别是材料技术的不断发展，永磁材料的不断更新，让直流电机的构造不再复杂，成本降低，让直流电机再次成为工业和民用控制的主要设备。
现在，将有关直流电机的一些常用概念总结汇总一下，方便有需要的网友使用，干货精华，建议关注收藏。
一、电磁转矩：由电磁力产生的企图使电动机转动的力矩叫电磁转矩。
二、直流电机的两条重要的中线：
几何中线：在相邻的两个磁极的中心线处，磁通密度为零。这条中心线叫几何中线。
物理中线：电枢表面磁通密度为零处。空载时电机的物理中线与几何中线重合。负载时由于电枢反应，物理中线将不与几何中线重合。对于电动机，物理中线将逆着旋转方向移动一个角度。对于发电机，物理中线将顺着旋转方向移动一个角度。
三、两种绕组类型：
叠绕组：
1、同一磁极下的元件是串在一条支路上的，有几个主磁极就有几条支路，支路数等于主磁极数，每条支路上的元件数较少。
2、电刷数等于磁极数，电刷放在主磁极轴线上，元件中的感应电动势最大。
3、总电势等于每条支路的电动势。
4、总电流是各支路电流的和。
5、适用于低电压、大电流电机。
波绕组：
1、同一磁极下的元件是一个支路，所以只有两个支路，每条支路上的元件较多。
2、电刷数和极数相同，电刷放到磁极轴线上（感应电动势最大）。
3、总电势等于每条支路的电势。
4、总电流等于两条支路电流的和。
5、适用于高电压、小电流电机。
四、在电枢反应中，交轴电枢反应（横轴电枢反应）使气隙磁场发生畸变和去磁。直轴电枢反应（纵轴电枢反应）只有电刷不在几何中线上时才有，对于电动机来说，从几何中线顺旋转方向移动电刷，直轴电枢反应起增磁作用，反之起去磁作用；对于发电机来说，从几何中线顺旋转方向移动电刷，直轴电枢反应起去磁作用，反之起增磁作用。
五、磁通密度：因为磁感应强度B等于单位面积中通过的磁通量，所以B也叫磁通密度。
六、根据公式n=（U-IaRa）/(CEΦ)，电枢电流增加对转速有两方面的影响：
1）电枢电流增加引起电枢电阻压降增加，使转速有下降的趋势。
2）由于磁饱和的影响，电枢电流增加引起电枢反应的去磁作用增大，气隙磁通Φ减小，使转速有上升的趋势。通常电枢电阻压降的影响是主要的，所以转速随电枢电流的增大而稍有下降。当输出功率增加时，电枢电流也增加。
七、串励直流电动机在负载很小时，励磁电流很小，电机转速极高，有可能使转子受到机械性破坏，因此串励直流电动机不允许空载启动，也不允许空载和轻载运行，通常规定串励直流电动机的负载不小于额定负载的四分之一。
八、串励直流发电机和差复励直流电机的特性不好，一般不被使用。
九、复励电动机的特性接近于并励电动机时，与普通并励电动机相比，有较大的启动转矩和转速变化率。复励电动机的特性接近于串励电动机时，不会在空载和轻载是出现危险地高转速。
十、并励直流发电机能够自励的条件是，励磁回路要有剩磁并且接线正确，同时励磁回路的电阻不能太大。
十一、设置换向极的规律：换向极绕组与电枢绕组串联；在电动机中，换向极极性与旋转方向下一个主磁极极性相反；在发电机中，换向极与旋转方向下一个主磁极极性相同。
十二、在小型电机中采用移动电刷的方法改善换向，将电刷顺发、逆动移动一定角度。
十三、直流电机换向火花等级：直流电机共分为5个等级，1、1.25、1.5、2、3，在额定负载下火花等级不能超过1.5。最大工作过载时，不能超过2级，因此1、1.25、1.5级均为无害火花。
十四、换向火花产生的原因：
1、元件中的自感电动势。
2、元件间的互感电动势。
3、旋转电动势。其中旋转电动势可以消除，自感和互感只能抵消和减弱，不能消除。
十五、消除火花的方法：
1、增大电刷的接触电阻。
2、加装换向极。
3、移动电刷。
4、加装补偿绕组。 |
