汽車電工電子技術(shù)主講人：張博鋒認識電動機主講人：張博鋒01直流電動機01直流電動機的主要性能參數(shù)動機介紹額定電壓UN額定電流IN額定功率PN額定轉(zhuǎn)速nN額定效率ηN電機軸上輸出的機械功率額定電壓下軸上輸出額定功率時的電流額定工作情況下的電樞上加的直流電壓電機在額定電壓、額定電流和輸出額定功率的情況下運行時，電機的旋轉(zhuǎn)速度額定輸出功率與額定輸入功率的比值02直流電動機的的絕緣等級電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分為Ａ、Ｅ、Ｂ、Ｆ、Ｈ級，允許溫升是指電動機的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。03直流電動機的勵磁方式由勵磁繞組形成磁場的直流電動機，根據(jù)勵磁繞組和電樞繞組的連接方式的不同，分為他勵式電動機、并勵式電動機、串勵式電動機和復勵式電動機。

不同勵磁方式的直流電動機有著不同的特性。1、他勵直流電機勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關(guān)系，而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機稱為他勵直流電機，永磁直流電機也可看作他勵或自激直流電機，一般直接稱作勵磁方式為永磁。2、并勵直流電機并勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，作為并勵發(fā)電機來說，是電機本身發(fā)出來的端電壓為勵磁繞組供電；作為并勵電動機來說，勵磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵直流電動機相同。3、串勵直流電機串勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源。這種直流電機的勵磁電流就是電樞電流。4、復勵直流電機復勵直流電機有并勵和串勵兩個勵磁繞組。若串勵繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復勵。若兩個磁通勢方向相反，則稱為差復勵。04直流電動機的工作原理直流電動機是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的設(shè)備，它是根據(jù)載流導體在磁場中受到電磁力作用而發(fā)生運動的原理進行工作的。

如圖（a）所示，換向片A與正電刷接觸，換向片B與負電刷接觸，繞組中的電流方向為a→b→c→d，根據(jù)通電導體在磁場中受電磁力的原理(左手定則)，繞組ab邊、cd邊均受到電磁力F的作用，由此產(chǎn)生逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩M使電樞轉(zhuǎn)動；（a）電流方向為a→b當電樞轉(zhuǎn)動至換向片A與負電刷接觸，換向片B與正電刷接觸時，電流改由d→c→b→a(換向器適時地改變了電樞繞組中的電流方向)，如圖（b）所示，但電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍保持不變，使電樞按逆時針方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。

（b）電流方向d→a如圖（a）所示，換向片A與正電刷接觸，換向片B與負電刷接觸，繞組中的電流方向為a→b→c→d，根據(jù)通電導體在磁場中受電磁力的原理(左手定則)，繞組ab邊、cd邊均受到電磁力F的作用，由此產(chǎn)生逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩M使電樞轉(zhuǎn)動；（a）電流方向為a→b05直流電動機的起動（1）直接起動

將電動機的電樞繞組直接投入額定電壓的電源上，稱為直接起動，或全壓起動。

直接起動只適用小型直流電動機，其優(yōu)點是操作簡單，無需復雜的起動設(shè)備。（2）電樞回路串變阻器起動

為了限制起動電流，起動時可在電樞回路中串入起動變阻器。為了在起動過程中保持較大的起動轉(zhuǎn)矩，加速起動過程，隨著轉(zhuǎn)速上升，應逐漸切除起動電阻，直到全部切除。

串變阻器起動所需設(shè)備不多，在中、小直流電動機起動中廣泛應用。其缺點是起動變阻器笨重，能耗較大，故容量較大的直流電動機宜采用降壓起動。（3）降壓起動

開始起動時，電動機電樞兩端加一低電壓，隨著轉(zhuǎn)速的上升，反電動勢的增大，逐步升高電樞電壓，直至額定值。這樣可以使起動電流限制在一定范圍內(nèi)。

采用降壓起動，需要一套調(diào)壓電源。以前采用直流發(fā)電機作為調(diào)壓電源，通過改變發(fā)電機的勵磁電流來控制發(fā)電機的端電壓大小。目前多采用晶閘管整流電源，通過調(diào)節(jié)晶閘管的觸發(fā)信號來控制直流輸出電壓大小。

降壓起動法的優(yōu)點是起動電流小，起動過程平滑，能量損耗少；缺點是電源投資較高。06直流電動機的調(diào)速直流電動機有三種調(diào)速方法：

①電樞串電阻調(diào)速；

②降低電壓調(diào)速；

③減弱磁通調(diào)速；（1）電樞串電阻調(diào)速

優(yōu)點：設(shè)備簡單，操作方便。

缺點：調(diào)速的平滑性差；低速時特性曲線斜率較大，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性較差，這限制了調(diào)速范圍。電機的損耗較大，效率較低。

而且轉(zhuǎn)速越低，所串電阻越大，效率越低，所以這種調(diào)速方法是不經(jīng)濟的。（2）降低電壓調(diào)速特點：電源電壓能夠平滑調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)無極調(diào)速；調(diào)速前后機械特性的斜率不變，硬度較高，負載變化時，速度穩(wěn)定性好；無論輕載還是重載，調(diào)速范圍相同，且調(diào)速范圍較寬。（3）

減弱磁通調(diào)速優(yōu)點：控制方便，能量損耗小，設(shè)備簡單，而且調(diào)速平滑性好，經(jīng)濟性好。