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    單極直流電機
    homopolar machine 一種電樞導(dǎo)電部分始終工作于單一極性磁場中的直流電機。它是一種低壓大電流無換向器的直流電機。 圖[單極直流電機原理示意]示一臺圓筒形電樞單極直流電機的原理結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩個環(huán)形勵磁線圈通直流電時,電機氣隙的整個圓周上將產(chǎn)生單一極性的磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)軸帶動圓筒形銅質(zhì)電樞旋轉(zhuǎn)時,樞軸向兩端即感生電動勢,其方向是固定不變的。此電動勢由電刷從電樞兩端引出。電刷的作用只是引出電流,無換向問題。由于電樞是一個銅環(huán),無需絕緣,它發(fā)熱小,耐高熱;加上這種電機結(jié)構(gòu)簡單、維護容易和可靠性高等優(yōu)點,在冶煉及電化學(xué)行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。 單極直流電機電壓低,電流大。電壓只有幾伏或十幾伏,而電流可達幾百安,幾千安,甚至上萬安。因此電刷的接觸損耗和發(fā)熱相當(dāng)大,磨損也快。實用上應(yīng)盡可能加多并聯(lián)電刷的數(shù)目,采用接觸電壓降小的銅-石墨電刷,或用導(dǎo)電和導(dǎo)熱更好的液態(tài)金屬,如水銀或鈉鉀合金等做電刷。 要提高單極直流電機電壓,就必須提高氣隙磁通密度和轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速受旋轉(zhuǎn)體機械強度的限制,氣隙磁通密度則受鐵磁飽和限制,都不能過高。如采用超導(dǎo)技術(shù)則可使單機功率比普通電機提高十幾倍以上 。
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    直流電機按照勵磁種類可以分為:串勵,并勵,復(fù)勵和他勵。串勵只是直流電機其中的一種勵磁方式而已。他的結(jié)構(gòu)就是勵磁回路和電樞回路相串聯(lián),勵磁電流和電樞電流相同。




    定義
    定義輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機,稱為直流電機,它是能實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉(zhuǎn)換的電機。當(dāng)它作電動機運行時是直流電動機,將電能轉(zhuǎn)換為機械能;作發(fā)電機運行時是直流發(fā)電機,將機械能轉(zhuǎn)換為電能。
    直流電機的結(jié)構(gòu)
    由直流電動機和發(fā)電機工作原理示意圖可以看到,直流電機的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子,定子的主要作用是產(chǎn)生磁場,由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子,其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢,是直流電機進行能量轉(zhuǎn)換的樞紐,所以通常又稱為電樞,由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。
    串勵直流電動機的工作原理
    1、直流電動機的構(gòu)造
    分為兩部分:定子與轉(zhuǎn)子。記住定子與轉(zhuǎn)子都是由那幾部分構(gòu)成的,注意:不要把換向極與換向器弄混淆了,記住他們兩個的作用。
    定子包括:主磁極,機座,換向極,電刷裝置等。
    轉(zhuǎn)子包括:電樞鐵芯,電樞繞組,換向器,軸和風(fēng)扇等。
    2、直流電動機的勵磁方式
    直流電動機的性能與它的勵磁方式密切相關(guān),通常直流電動機的勵磁方式有4種:直流他勵電動機、直流并勵電動機、直流串勵電動機和直流復(fù)勵電動機。掌握4種方式各自的特點:
    直流他勵電動機: 勵磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系,勵磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。
    串勵電動機小編就為大家簡單介紹到這里了,希望能對有需要的朋友有所幫助。
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    電機銘牌
    國產(chǎn)電機型號一般采用大寫的英文的漢語拼音字母的阿拉伯?dāng)?shù)字表示,其格式為:第一部分用大寫的拼音字母表示產(chǎn)品代號,第二部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)計序號,第三部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示機座代號,第四部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示電樞鐵心長度代號。


    以Z2---92為例:Z表示一般用途直流電動機;2表示設(shè)計序號,第二次改型設(shè)計;9表示機座序號;2電樞鐵心長度符號。


    第一部分字符含義如下:


    Z系列:一般用途直流電動機(如Z2 Z3 Z4 等系列)


    ZY系列:永磁直流電機


    ZJ系列:精密機床用直流電機


    ZT系列:廣調(diào)速直流電動機


    ZQ系列:直流牽引電動機


    ZH系列:船用直流電動機


    ZA系列:防爆安全型直流電動機


    ZKJ系列:挖掘機用直流電動機


    ZZJ系列:冶金起重機用直流電動機
    折疊轉(zhuǎn)子電樞
    (1)電樞鐵心


    電樞鐵心是主磁路的主要部分,同時用以嵌放電樞繞組。一般電樞鐵心采用由0.5mm厚的硅鋼片沖制而成的沖片疊壓而成(沖片的形狀如圖8.8(a)所示),以降低電機運行時電樞鐵心中產(chǎn)生的渦流損耗和磁滯損耗。疊成的鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上。鐵心的外圓開有電樞槽,槽內(nèi)嵌放電樞繞組。



    (2)電樞繞組


    電樞繞組的作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢,是直流電機進行能量變換的關(guān)鍵部件,所以叫電樞。它是由許多線圈(以下稱元件)按一定規(guī)律連接而成,線圈采用高強度漆包線或玻璃絲包扁銅線繞成,不同線圈的線圈邊分上下兩層嵌放在電樞槽中,線圈與鐵心之間以及上、下兩層線圈邊之間都必須妥善絕緣。為防止離心力將線圈邊甩出槽外,槽口用槽楔固定,如圖8.9所示。線圈伸出槽外的端接部分用熱固性無緯玻璃帶進行綁扎。


    (3)換向器


    在直流電動機中,換向器配以電刷,能將外加直流電源轉(zhuǎn)換為電樞線圈中的交變電流,使電磁轉(zhuǎn)矩的方向恒定不變;在直流發(fā)電機中,換向器配以電刷,能將電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動勢轉(zhuǎn)換為正、負電刷上引出的直流電動勢。換向器是由許多換向片組成的圓柱體,換向片之間用云母片絕緣,換向 圖8.9 電樞槽的結(jié)構(gòu)


    片的緊固通常如圖8.10所示,換向片的下部做成鴿 1—槽楔 2—線圈絕緣 3—電樞導(dǎo)體


    尾形,兩端用鋼制V形套筒和V形云母環(huán)固定,再用 4—層間絕緣 5—槽絕緣 6—槽底絕緣


    螺母鎖緊。


    4)轉(zhuǎn)軸


    轉(zhuǎn)軸起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的支撐作用,需有一定的機械強度和剛度,一般用圓鋼加工而成。



    圖8.10 換向器結(jié)構(gòu)


    1—換向片 2—連接部分 圖8.11 單疊繞組元件


    1—首端 2—末端 3—元件邊 4—端接部分 5—換向片
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