二零一四年元月第五章直流電機(jī)主講：趙振寧新能源汽車電工電子與電力電子基礎(chǔ)2能說(shuō)出簡(jiǎn)單有刷直流電機(jī)的工作原理。能說(shuō)出簡(jiǎn)單有刷永磁直流電機(jī)的有刷、永磁和直流分別指什么說(shuō)的。能說(shuō)出直流電機(jī)在加負(fù)載后的電流變化。知識(shí)目標(biāo)3能更換汽車起動(dòng)機(jī)。能正確拆裝汽車起動(dòng)機(jī)。能對(duì)汽車起動(dòng)機(jī)進(jìn)行必要的檢查。能說(shuō)出汽車上大功率的有刷直流電機(jī)有哪些，功率分別大約是多少瓦。通過(guò)鉗形電流表和萬(wàn)用表測(cè)量汽車起動(dòng)工況時(shí)起動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少瓦。技能目標(biāo)4第一節(jié)概述一、直流電機(jī)

直流電機(jī)的電源是直流電，電機(jī)電柜繞組內(nèi)電流方向是變化的，不可錯(cuò)誤理解為電流方向不變。直流電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：具有良好的調(diào)速性能，便于經(jīng)濟(jì)地在寬范圍內(nèi)做平滑的速度調(diào)節(jié)；并具有良好的起動(dòng)性能。這是一般交流電機(jī)所不及的。因此，直流電機(jī)在電力拖動(dòng)中仍占有一定地位。主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)電車、電傳動(dòng)機(jī)車、軋鋼機(jī)、造紙機(jī)、電鏟、礦井卷?yè)P(yáng)機(jī)等。直流電機(jī)分為有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)兩種，本章主要介紹有刷電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)專門在電動(dòng)汽車部分講解。5二、汽車直流電機(jī)有刷直流電機(jī)在汽車上的應(yīng)用如下：功率為幾千瓦的汽車起動(dòng)機(jī)；功率為幾百瓦的散熱器風(fēng)扇電機(jī)、空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)和刮水器電機(jī)等；功率為１００Ｗ附近的電機(jī)有電動(dòng)窗或座椅電機(jī)等；功率為十幾瓦的電機(jī)有中控鎖電機(jī)；功率為幾瓦的電機(jī)有觀后鏡調(diào)節(jié)電機(jī)。第一節(jié)概述6三、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)是什么電機(jī)可長(zhǎng)時(shí)間工作的直流有刷電機(jī)的功率不能太大，一般不超過(guò)１０ｋＷ（繞線異步電機(jī)功率可做得很大），功率大時(shí)換向器會(huì)出現(xiàn)環(huán)火燒毀換向器。無(wú)刷電機(jī)采用變頻器對(duì)直流進(jìn)行換流形成單相或三相交流電，使電機(jī)成為單相或三相電機(jī)，功率可以做到幾百到上千千瓦，電動(dòng)汽車采用的電機(jī)為無(wú)刷電機(jī)。第一節(jié)概述7第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理一、直流電機(jī)的工作原理8二、直流電機(jī)的簡(jiǎn)單計(jì)算

電樞旋轉(zhuǎn)后，繞組的線圈邊又因切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，用右手定則判斷，它的方向與繞組中的電流方向是相反的，稱為反電動(dòng)勢(shì)，記作ＥＣ。因此，直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電樞中的電流為式中，Ｕ為外加電壓；Ｒａ為電樞繞組的電阻。式中，ＣＴ為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，取決于電機(jī)結(jié)構(gòu)。第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理9二、直流電機(jī)的簡(jiǎn)單計(jì)算式中，ＣＴ為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，取決于電機(jī)結(jié)構(gòu)。直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Ｔ與每極磁通Φ和電樞電流Ｉａ成正比，即反電動(dòng)勢(shì)ＥＣ與每極磁通Φ和電機(jī)的轉(zhuǎn)速ｎ成正比，即式中，Ｃｅ為電動(dòng)勢(shì)常數(shù)，由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定。第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理10第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理11三、直流電機(jī)的構(gòu)造第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理12三、直流電機(jī)的構(gòu)造第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理13三、直流電機(jī)的構(gòu)造第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理14三、直流電機(jī)的構(gòu)造第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理15四、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式第二節(jié)直流電機(jī)的基本原理16第三節(jié)直流電機(jī)的特性一、直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性17二、直流電機(jī)的機(jī)械特性第三節(jié)直流電機(jī)的特性18第三節(jié)直流電機(jī)的特性二、直流電機(jī)的機(jī)械特性19第四節(jié)直流電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)一、電機(jī)的起動(dòng)由于電樞電阻Ｒａ很小，故起動(dòng)電流可達(dá)額定值的十幾或幾十倍，會(huì)損壞換向器和電樞繞組等，并使供電線路的電壓下降。因此，起動(dòng)時(shí)可降低加在電樞繞組上的電壓，或在電樞電路中串聯(lián)起動(dòng)變阻器，以限制起動(dòng)電流。20二、電機(jī)的調(diào)速

直流電機(jī)的調(diào)速方法有三種：電樞串接電阻調(diào)速、弱磁調(diào)速和降低電源電壓調(diào)速。第四節(jié)直流電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)21三、電機(jī)的反轉(zhuǎn)直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于電樞電流的方向和主磁極磁場(chǎng)的方向，所以兩者任變其一，就可使電機(jī)反轉(zhuǎn)。并勵(lì)電機(jī)通常是改變電樞電流方向使電機(jī)反轉(zhuǎn)。這是因?yàn)閯?lì)磁電路的電感很大，換接時(shí)將會(huì)產(chǎn)生很高的