第2章 直流電動機

直流電機能夠實現直流電能與機械能之間的相互轉換，按其用途可以分為直流電動機和直流發電機兩類。將機械能轉換成直流電能的電機稱為直流發電機；將直流電能轉換成機械能的電機稱為直流電動機。

20世紀70年代以來，由于大功率半導體整流器件的廣泛應用，直流電能的獲得基本上靠將交流電通過整流裝置變成直流電，而不采用體積大、價格貴的直流發電機發出直流電，所以直流發電機的應用場合越來越少，幾乎被淘汰。

直流電動機具有優良的調速性能和啟動性能，可實現頻繁的快速啟動、無級調速、制動和反轉；過載能力強，能承受頻繁的沖擊負載；能滿足自動化生產系統各種不同的特殊運行要求。因此直流電動機在起重機械、運輸機械、造紙機械、精密機械設備及自動控制系統等領域均獲得了較廣泛的應用。直流電機也有它顯著的缺點：一是制造工藝復雜，消耗有色金屬較多，生產成本高；二是運行時由于電刷與換向器之間容易產生火花，因而可靠性較差，維護比較困難。隨著近年來交流電動機變頻調速技術的迅速發展，在許多領域中直流電動機有被交流電動機取代的趨勢。但是在某些要求調速范圍大、快速性能高、精密度好、控制性能優異的場合，直流電動機的應用目前仍占有一定的比重。

本章主要介紹直流電動機的基本結構及工作原理，討論直流電動機的磁場分布，分析影響感應電動勢和電磁轉矩大小的因素，電樞反應及其對電機的影響，電機的轉向及改善換向的方法，并從應用的角度分析直流電動機的勵磁方式和工作特性，以案例的形式介紹直流電動機典型故障的分析與處理。

知識要求

（1）了解直流電動機的結構、工作原理及我國直流電動機的主要系列及其特點。

（2）掌握直流電動機的勵磁方式，了解直流電動機的運行性能與勵磁方式的關系。

（3）了解直流電動機的電樞反應及影響，了解換向磁極的作用。

（4）掌握直流電動機基本的平衡方程式及功率傳遞關系。

（5）了解直流電動機的轉速特性和轉矩特性。

（6）掌握直流電動機啟動、調速、反轉與制動的方法。

（7）了解直流電動機的常見故障及處理方法。

技能要求

（1）能熟練地對電刷進行更換操作。

（2）了解直流電動機的銘牌，會正確讀取銘牌參數。

（3）能識別直流電動機繞組符號及出線端標志，能正確進行端子接線。

（4）能區分直流電動機的磁極，識別直流電動機的勵磁方式。

（5）會分析直流電動機的故障原因，能處理直流電動機的簡單故障。