直流電機(jī)介紹
直流電機(jī)是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(直流電動(dòng)機(jī))或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能(直流發(fā)電機(jī))的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
可逆運(yùn)行原理
一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,這種原理在電機(jī)理論中稱為可逆原理。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電樞繞組在主磁極N、S之間旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞繞組上感生出電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)電刷、換向器裝置整流為直流后，引向外部負(fù)載（或電網(wǎng)），對(duì)外供電，此時(shí)電機(jī)作直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行。如用外部直流電源，經(jīng)電刷換向器裝置將直流電流引向電樞繞組，則此電流與主磁極N.S.產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子與連接于其上的機(jī)械負(fù)載工作，此時(shí)電機(jī)作直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
單極直流電機(jī)
homopolar machine 一種電樞導(dǎo)電部分始終工作于單一極性磁場(chǎng)中的直流電機(jī)。它是一種低壓大電流無換向器的直流電機(jī)。 圖[單極直流電機(jī)原理示意]示一臺(tái)圓筒形電樞單極直流電機(jī)的原理結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩個(gè)環(huán)形勵(lì)磁線圈通直流電時(shí)，電機(jī)氣隙的整個(gè)圓周上將產(chǎn)生單一極性的磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)圓筒形銅質(zhì)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，樞軸向兩端即感生電動(dòng)勢(shì)，其方向是固定不變的。此電動(dòng)勢(shì)由電刷從電樞兩端引出。電刷的作用只是引出電流，無換向問題。由于電樞是一個(gè)銅環(huán)，無需絕緣，它發(fā)熱小，耐高熱；加上這種電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)容易和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在冶煉及電化學(xué)行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。 單極直流電機(jī)電壓低，電流大。電壓只有幾伏或十幾伏，而電流可達(dá)幾百安，幾千安，甚至上萬安。因此電刷的接觸損耗和發(fā)熱相當(dāng)大，磨損也快。實(shí)用上應(yīng)盡可能加多并聯(lián)電刷的數(shù)目,采用接觸電壓降小的銅-石墨電刷，或用導(dǎo)電和導(dǎo)熱更好的液態(tài)金屬，如水銀或鈉鉀合金等做電刷。 要提高單極直流電機(jī)電壓，就必須提高氣隙磁通密度和轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速受旋轉(zhuǎn)體機(jī)械強(qiáng)度的限制，氣隙磁通密度則受鐵磁飽和限制，都不能過高。如采用超導(dǎo)技術(shù)則可使單機(jī)功率比普通電機(jī)提高十幾倍以上 。
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