01 直流電動機的主要特點
直流電動機具有以下特點:
1)調速特性好,具有調速方便、平滑、調速范圍廣等特點。
2)能承受頻繁沖擊負載,過載能力強,能滿足各種機械負載的特性要求。
3)能實現(xiàn)頻繁快速起、制動以及逆向旋轉,適應工礦企業(yè)自動化系統(tǒng)的各種不同的特殊要求。
由于直流電動機具有以上的優(yōu)越性,雖然大規(guī)模集成電路和半導體等技術的發(fā)展,以交流機代直流機的研究,有“以交代直”的發(fā)展趨勢,但目前大型直流電動機仍在生產(chǎn)和使用。對于電動機修理部門,還要承接這方面的修理改造任務。
當前直流電動機被廣泛應用在冶金、礦山、交通運輸、紡織印染,以及高調速的傳動領域之中。
02 直流電機主要用途及產(chǎn)品型號
直流電機是電能和機械能相互轉換的旋轉電機。將機械能轉換為直流電能的電機稱為直流發(fā)電機;將直流電能轉換為機械能的電機稱為直流電動機。
直流電機具有可逆性,如果將直流發(fā)電機接上直流電源,就可以成為電動機。反之,將直流電動機用原動機帶動旋轉,亦可以作為發(fā)電機使用。因此,直流電動機和發(fā)電機的結構相同。
直流電機廣泛用于機械制造、礦山、冶金、紡織印染、造紙、印刷、化學工業(yè)和交通運輸?shù)炔块T,例如龍門刨床、軋鋼機、電力機車和礦井卷揚機等。直流伺服電動機在自動控制系統(tǒng)中,一直占有突出的地位。
直流電機及其派生,專用產(chǎn)品的主要用途及產(chǎn)品型號對照見表1所示。
表1 直流電機及其派生、專用產(chǎn)品的主要用途及產(chǎn)品型號對照
03 直流電機的工作原理
直流電機的工作原理分直流電動機和直流發(fā)電機。
直流電動機是將電源的電能轉變?yōu)閺霓D軸上輸出的機械能的電磁轉換裝置。
定子勵磁繞組通入直流勵磁電流,產(chǎn)生勵磁磁場。當電樞從外界引入直流電,經(jīng)電刷傳給換向器,再通過換向器將此直流電轉化為交流電引入電樞繞組,并產(chǎn)生電樞電流,此電流產(chǎn)生磁場,與勵磁磁場合成為氣隙磁場。電樞繞組切割氣隙合成磁場,按左手定則可判斷出電樞產(chǎn)生轉矩,這就是直流電動機的簡單工作原理。
直流發(fā)電機是將原動機輸入的機械能轉變?yōu)閺膿Q向器上輸出的電能的電磁轉換裝置。
定子勵磁繞組內通入直流勵磁電流,產(chǎn)生勵磁磁場,當電樞被原動機拖動旋轉時,電樞繞組切割氣隙磁場在電樞繞組中產(chǎn)生感應電動勢,并產(chǎn)生感應電流,此電流經(jīng)換向器整流后輸出直流電,這就是發(fā)電機的簡單原理。
換向器的作用,對于電動機是把外界的直流電,經(jīng)電刷傳給換向器,變成交流,供給電樞繞組;而對于發(fā)電機、換向器則是把電樞繞組感應出來的交流電經(jīng)換向器整流,傳給電刷輸出外界。不論是發(fā)電機還是電動機,電樞繞組中的電流總是交流電,而電刷兩端的電動勢(或電壓)總是直流成分。