第二章直流電機(jī)電樞繞組與磁場(chǎng)_電機(jī)學(xué)

1、2021-7-3 電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) Electric Machinery 華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院 熊永前熊永前 2006.3 （第（第2章章 直流電機(jī)繞組與磁場(chǎng)）直流電機(jī)繞組與磁場(chǎng)） 2021-7-3 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng)直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 直流電機(jī)勵(lì)磁方式直流電機(jī)勵(lì)磁方式 直流電機(jī)電樞磁場(chǎng)直流電機(jī)電樞磁場(chǎng) 直流電機(jī)空載磁場(chǎng)直流電機(jī)空載磁場(chǎng) 直流電機(jī)電樞繞組的演變直流電機(jī)電樞繞組的演變 單疊繞組單疊繞組 元件元件 單波繞組單波繞組 交軸電樞反應(yīng)交軸電樞反應(yīng) 直軸電樞反應(yīng)直軸電樞反應(yīng) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 Y.Q.Xiong 2006

2、-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 3 2.2 直流電機(jī)電樞繞組直流電機(jī)電樞繞組 p 環(huán)形電樞繞組環(huán)形電樞繞組 u 只有一半的導(dǎo)體產(chǎn)生只有一半的導(dǎo)體產(chǎn)生 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體利感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體利 用率低。用率低。 eeeeeee eeeeeee 電樞繞組的演變電樞繞組的演變 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 4 p 鼓形電樞繞組鼓形電樞繞組 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 5 NS 電樞繞組展開圖電樞繞組展開圖 AB + _ u 換向器

3、由彼此絕緣的換向片構(gòu)成；換向器由彼此絕緣的換向片構(gòu)成； u 換向片與電樞繞組保持相對(duì)靜止，電刷與主磁極保持靜止；換向片與電樞繞組保持相對(duì)靜止，電刷與主磁極保持靜止； u 電刷放在主磁極中心線下的換向片上。電刷放在主磁極中心線下的換向片上。 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 6 元件元件 u 構(gòu)成構(gòu)成 直流電機(jī)電樞繞組的直流電機(jī)電樞繞組的 基本單元為元件；基本單元為元件； u 一臺(tái)電機(jī)的元件數(shù)一般等一臺(tái)電機(jī)的元件數(shù)一般等 于電機(jī)的槽數(shù)。于電機(jī)的槽數(shù)。 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 7 第一節(jié)距第一節(jié)距 y1 第二節(jié)距第二

4、節(jié)距 y2 合成節(jié)距合成節(jié)距 y 換向節(jié)距換向節(jié)距 yK 整數(shù) 2 i 1 p Z y K21 yyyy 單疊繞組元件 右行左行 單波繞組元件 右行p K yy 1 K 左行 p K yy 1 K 右行 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 8 4極電機(jī)，極電機(jī)，Z=Zi=S=K=16 單疊右行整距繞組單疊右行整距繞組 341 1 4 4 16 2 12 i 1 yyy y p Z y 單疊繞組單疊繞組 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 9 4極電機(jī)，極電機(jī)，Z=Zi=S=K=16 單疊右行整距繞組單疊右行整距繞組 并聯(lián)支路對(duì)

5、數(shù)并聯(lián)支路對(duì)數(shù)a=2 單疊繞組是把一單疊繞組是把一 個(gè)主極下的元件個(gè)主極下的元件 串聯(lián)成一條支路串聯(lián)成一條支路 并聯(lián)支路數(shù)等于并聯(lián)支路數(shù)等于 極數(shù)極數(shù) Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 10 4極電機(jī)，極電機(jī)，Z=Zi=S=K=15 單波左行短整距繞組單波左行短整距繞組 437 7 2 1151 3 4 3 4 15 2 12 i i 1 yyy p Z y p Z y 單波繞組單波繞組 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 11 4極電機(jī)，極電機(jī)，Z=Zi=S=K=15 單波左行短整距繞組單波左行短整距繞組 并聯(lián)支路對(duì)數(shù)并聯(lián)

6、支路對(duì)數(shù)a=1 單波繞組是把所有單波繞組是把所有 處于相同極性下的處于相同極性下的 元件都串聯(lián)起來(lái)構(gòu)元件都串聯(lián)起來(lái)構(gòu) 成一條支路成一條支路 并聯(lián)支路數(shù)等于并聯(lián)支路數(shù)等于2 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 12 u 直流電機(jī)電樞繞組是無(wú)頭無(wú)尾的閉合繞組；直流電機(jī)電樞繞組是無(wú)頭無(wú)尾的閉合繞組； u 直流電機(jī)電樞繞組至少有直流電機(jī)電樞繞組至少有2條并聯(lián)支路。條并聯(lián)支路。 在直流電機(jī)中，通常用在直流電機(jī)中，通常用 a 表示表示并聯(lián)支路對(duì)數(shù)并聯(lián)支路對(duì)數(shù) 單疊繞組單疊繞組a = p 即并聯(lián)支路對(duì)數(shù)恒等于電機(jī)極對(duì)數(shù)即并聯(lián)支路對(duì)數(shù)恒等于電機(jī)極對(duì)數(shù) 單波繞組單波繞組a =

7、1 即并聯(lián)支路對(duì)數(shù)恒等于即并聯(lián)支路對(duì)數(shù)恒等于1 u 電刷放置的一般原則是確?？蛰d時(shí)通過(guò)正、負(fù)電刷電刷放置的一般原則是確保空載時(shí)通過(guò)正、負(fù)電刷 引出的電動(dòng)勢(shì)最大，或者說(shuō)，被電刷短路的元件中引出的電動(dòng)勢(shì)最大，或者說(shuō)，被電刷短路的元件中 的電動(dòng)勢(shì)為零。的電動(dòng)勢(shì)為零。 u 對(duì)于端接對(duì)稱的元件，電刷也就放置在主極軸線下對(duì)于端接對(duì)稱的元件，電刷也就放置在主極軸線下 的換向片上。的換向片上。 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 13 2.3 直流電機(jī)的磁場(chǎng)直流電機(jī)的磁場(chǎng) 直流電機(jī)按勵(lì)磁方式分類直流電機(jī)按勵(lì)磁方式分類 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞

8、繞組和磁場(chǎng) 14 直流電機(jī)空載磁場(chǎng)直流電機(jī)空載磁場(chǎng) Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 15 磁化曲線磁化曲線 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 16 直流電機(jī)電樞磁場(chǎng)直流電機(jī)電樞磁場(chǎng) Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 17 a aa D iN A 2 aaq A FF p D 2 a Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 18 電刷偏離電刷偏離 ) 2 ( aq b AF ad AbF直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)直軸電樞磁動(dòng)勢(shì) 交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)交軸電樞磁動(dòng)勢(shì) Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 19 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 20 Y.Q.Xiong 2006-3電機(jī)學(xué)第2章 直流電機(jī)電樞繞組和磁場(chǎng) 21 直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E：支路中各串聯(lián)元件感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。：支路中各串聯(lián)元件感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。 電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 Tem：所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的代數(shù)和。：所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的代數(shù)和。 ema 2 T a T TCI pN C a 60 E a E E