第2章 直流电动机

直流电机能够实现直流电能与机械能之间的相互转换，按其用途可以分为直流电动机和直流发电机两类。将机械能转换成直流电能的电机称为直流发电机；将直流电能转换成机械能的电机称为直流电动机。

20世纪70年代以来，由于大功率半导体整流器件的广泛应用，直流电能的获得基本上靠将交流电通过整流装置变成直流电，而不采用体积大、价格贵的直流发电机发出直流电，所以直流发电机的应用场合越来越少，几乎被淘汰。

直流电动机具有优良的调速性能和启动性能，可实现频繁的快速启动、无级调速、制动和反转；过载能力强，能承受频繁的冲击负载；能满足自动化生产系统各种不同的特殊运行要求。因此直流电动机在起重机械、运输机械、造纸机械、精密机械设备及自动控制系统等领域均获得了较广泛的应用。直流电机也有它显著的缺点：一是制造工艺复杂，消耗有色金属较多，生产成本高；二是运行时由于电刷与换向器之间容易产生火花，因而可靠性较差，维护比较困难。随着近年来交流电动机变频调速技术的迅速发展，在许多领域中直流电动机有被交流电动机取代的趋势。但是在某些要求调速范围大、快速性能高、精密度好、控制性能优异的场合，直流电动机的应用目前仍占有一定的比重。

本章主要介绍直流电动机的基本结构及工作原理，讨论直流电动机的磁场分布，分析影响感应电动势和电磁转矩大小的因素，电枢反应及其对电机的影响，电机的转向及改善换向的方法，并从应用的角度分析直流电动机的励磁方式和工作特性，以案例的形式介绍直流电动机典型故障的分析与处理。

知识要求

（1）了解直流电动机的结构、工作原理及我国直流电动机的主要系列及其特点。

（2）掌握直流电动机的励磁方式，了解直流电动机的运行性能与励磁方式的关系。

（3）了解直流电动机的电枢反应及影响，了解换向磁极的作用。

（4）掌握直流电动机基本的平衡方程式及功率传递关系。

（5）了解直流电动机的转速特性和转矩特性。

（6）掌握直流电动机启动、调速、反转与制动的方法。

（7）了解直流电动机的常见故障及处理方法。

技能要求

（1）能熟练地对电刷进行更换操作。

（2）了解直流电动机的铭牌，会正确读取铭牌参数。

（3）能识别直流电动机绕组符号及出线端标志，能正确进行端子接线。

（4）能区分直流电动机的磁极，识别直流电动机的励磁方式。

（5）会分析直流电动机的故障原因，能处理直流电动机的简单故障。