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直流發電機的工作原理及結構(編輯修改稿)

2026-07-22 03:22 本頁面

　

【文章內容簡介】 83。　　發電機運行時的直流電機工作模型如圖所示，圖中的電刷Ａ和Ｂ間外接的是直流負載，電機由一原動機拖動以逆時針方向旋轉。在圖示瞬間，元件邊ab的感應電勢方向為b端到a端，元件邊cd的感應電勢方向為d端到c端，元件中的電流ia的方向為B刷→d→c→b→a→Ａ刷，元件邊ab、cd產生電磁力f，作用在電樞圓周切線方向的電磁力f將產生電磁轉矩Ｔem，方向為順時針，與電機旋轉方向相反。轉過 180176。的位置后，元件內的電流ia的方向為從Ｂ刷→a→b→c→d→Ａ刷，外電路中的電流I的方向仍不變，產生的電磁轉矩Ｔem方向仍為順時針。　　直流發電機的工作模型　　由上面分析可見，直流電機在作發電機運行時，有以下幾個特點：　?。?）在每個電樞線圈內流動的電流ia為交流，同時產生的感應電勢e亦為交流。　?。?）電刷間為直流電勢，而元件內的感應電動勢e和電流ia的方向相同。　?。?）由電樞電流所產生的磁場在空間上也是固定不變的。　　（4）n與電磁轉矩Ｔem 反方向，電磁轉矩Ｔem 起制動作用。直流發電機的額定值　　額定值是電機生產企業按國家標準對電機產品在指定工作條件下（即額定工作條件）所規定的一些量值。主要額定值通常標在電機的銘牌上。直流電動機的主要額定值有：直流電機有電動機和發電機兩種狀態，分別對這兩種狀態的原理進行分析。一、直流電動機的工作原理圖2111 直流電動機模型直流電動機的工作原理是建立在電磁力定律基礎上的。圖2112 一對主磁極下氣隙磁場的分布在圖2111 a）中，當在線圈上加上直流電壓，就有直流電流通過，上圈邊中電流由a→b，根據左手定則，ab線圈受到電磁力 f=Bli 的作用，方向向左，下圈邊中電流由c→d，同樣受到電磁力的作用，方向向右，這樣作用在線圈上的電磁轉矩為 T=bliD ，其中D為圓柱體直徑。在該電磁轉矩作用下，電樞將逆時針旋轉。但是當線圈旋轉過幾何中性線之后，到達如圖b）所在位置時，此時由于線圈內電流方向未變，但所處磁場方向發生改變，因此根據左手定則，ab線圈所受電磁力方向變為向右，cd線圈所受電磁力方向變為向左，此時作用在線圈上的電磁轉矩和圖a)中相反，電樞將順時針旋轉。從圖a)和圖b）兩種不同狀態的分析中可知，由于線圈中電流保持不變，在不同磁極下磁密b的方向正負交替，因此線圈所受電磁轉矩為交變的，電樞無法持續旋轉。為了讓電樞持續旋轉，就必須維持電磁轉矩和電磁力方向圖2113 一對主磁極下氣隙磁場的分布不變，這就需要在線圈轉過幾何中性線后，同時改變線圈內的電流。為此，在原有的基礎上，增加電刷和換向器裝置，外加電壓并非直接加在線圈上，而是通過電刷A、B和換向器再加到線圈上，電刷是固定不動的，而換向器是隨線圈旋轉的，如圖2113所示。有了這樣的裝置，電流i總是從正極性電刷A流入，經過處在N極下的圈邊，再從處在S極下的圈邊，由負極性電刷B流出；固當圈邊輪流交替處于N極和S極下時，圈邊中的電流隨其所處磁極極性的改變而改變其方向，從而使電磁轉矩的方向一致保持不變，使電動機連續旋轉。 1

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