NTD40N03R动机是串励型,可以逆转。大多数直流电动机也是间歇式工作。图4.3-2(c)是连续工作式直流电动机,在飞机上,它用于驱动风档雨刷,这种电动机通常采用复励式电动机。

图4.3-2 飞机上的直流电动机

直流电动机的工作原理,通电导体在磁场中所受的力,只要把通电导体放在磁场中,导体就会受到力的作用。直流电动机就是基于这一原理工作的。通电导体的受力方向与导体中流动的电流方向和磁场方向成直角.

图4.3-3(a)为永久磁铁N极、S极形成的磁场c磁力线从N极指向s极G,图4.3-3(b)为通电导体的横截面,截面上的“+”符号表示:电流正朝远离读者的方向流动。根据右手螺旋法则,即:用右手握住导线,拇指指向电流方向,则其余四指的环绕方向就是磁力线的方向。我们可以判定:导线周围的磁力线将以顺时针方向旋转。

如果将通电导线放在上述磁场中,如图4.3-3(c)所示。则两个磁场将互相作用,它们的磁力线相互叠加,结果导线上方的磁场增强,下方的磁场减弱,于是,导线在磁场力的作用下向下运动。这一力的大小取决于磁场强度和导线上电流的大小。

如果将导线中的电流反向,如图4.3-3(d)所示,导线周围的磁力线的方向也将反向,而永久磁场的磁力线方向不变,因此,导线下方的磁场增强,上方的磁场减弱,导线将向上运动.

可见.通电导体在磁场中将受到力的作用.这一力的大小和方向取决于磁场和电流的大小和方向,实际电动机的工作也是这样.它取决于电动机内部励磁磁通和电枢绕组中电流之这是因为在上述两个区域内,两个磁场的磁力线方向一致,它们叠加后相互加强。反之,在N极一侧,导体上方和S极一侧的导体下方,两个磁场的磁力线方向相反,叠加后彼此减弱,因此,磁力线稀疏。可以想象,密集的磁力线就像被拉伸而崩紧的橡皮筋一样试图收缩放松,而磁力线的“收缩放松”,将使电枢沿顺时针方向旋转。

如果电枢线圈中的电流方向或磁极可以适时地改变,那么,电枢将朝着一个方向旋转。

但实际上,直流电动机内部的磁极和电枢线圈中的电流都不能改变方向,因此在直流电动机中也要加入换向器和电刷。当电枢线圈位于如图4.3-5(a)所示的位置时,电流将从直流电源的正极流到电刷,再流到换向器的整流片A,通过线圈回路流到换向器的整流片B,然后到负电刷,最后回到直流电源的负极。此时,电枢转矩达到最大值.

图4.3-5 直流电动机基本原理,转矩电刷无转矩.

当线圈转过90°到达图4.3-5(b)所示的位置时,换向器的弓形整流片A和B不再与直流电源电路接触,此时没有电流流过线圈。在这个位置上,转矩达到了最小值,因为此时线圈周围的磁力线分布是均匀的,线圈不受力。然而,线圈的惯性使其越过这一位置,并使弓形整流片再次与电刷接触,电流再次流进线圈,尽管这时电流通过弓形整流片B流人,且通过弓形整流片A流出,然而由于弓形整流片A和B的位置也已经反过来了,电流的作用和以前一样,所以转矩方向不变,线圈继续逆时针旋转。当线圈通过图4.3-5(c)所示位置时,转矩再次达到最大值。线圈继续转动,使它再次转到最小转矩位置,如图4.3-5(d)所示。在这个位置上,线圈中没有电流流动。但是,惯性再一次使线圈越过这一位置,使正电刷接整流片A,负电刷接整流片B。可见:加入换向器和电刷解决了电枢线圈中电流的换向问题。

从上述分析中.我们可以发现:在只有单个电枢线圈的电动机中,由于存在两个实际上根本没有转矩的位置,转矩是不连续的。为了克服这个缺点,实际直流电动机的电枢上装有许多线圈t,这些绕组是这样布置的,在电枢旋转的任何位置.都有靠近磁极的线圈。

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