電機(jī)第二章直流電機(jī)1

1、2.1.22.1.2直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 普通直流電機(jī)由普通直流電機(jī)由（靜止部分）和（靜止部分）和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 （轉(zhuǎn)動部分）兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間（轉(zhuǎn)動部分）兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間 有一定大小的間隙（稱氣隙）。有一定大小的間隙（稱氣隙）。 2.1.22.1.2直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 2.1.22.1.2直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 1 1）定子部分）定子部分 包括主磁極、換向極、機(jī)座和電刷裝置等。包括主磁極、換向極、機(jī)座和電刷裝置等。 （1 1）主磁極）主磁極 主磁極包括主磁主磁極包括主磁 極鐵心和套在鐵心上的極鐵心和套在鐵心上的 勵磁繞組兩部分勵

2、磁繞組兩部分。 主磁極鐵心用主磁極鐵心用1 1 1.5mm1.5mm厚的低碳鋼板沖厚的低碳鋼板沖 片疊壓而成。片疊壓而成。 2.1.22.1.2直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 1 1）定子部分）定子部分 （2 2）換向極）換向極: :又稱附加極或間極，其作用又稱附加極或間極，其作用 是用以改善換向是用以改善換向。 換向極裝在相鄰兩主換向極裝在相鄰兩主 極之間，它也是由鐵心和極之間，它也是由鐵心和 繞組構(gòu)成。繞組構(gòu)成。 換向極的鐵心一般用整換向極的鐵心一般用整 塊鋼或鋼板加工而成，換向塊鋼或鋼板加工而成，換向 極繞組與電樞繞組串聯(lián)，由極繞組與電樞繞組串聯(lián)，由 于需要通過較大電流而用截于需要

3、通過較大電流而用截 面大、匝數(shù)少的矩形截面導(dǎo)面大、匝數(shù)少的矩形截面導(dǎo) 線繞制。線繞制。 （3 3）機(jī)座）機(jī)座 機(jī)座有兩個作用：一是作為電機(jī)磁路系統(tǒng)中機(jī)座有兩個作用：一是作為電機(jī)磁路系統(tǒng)中 的一部分，這部分稱磁軛；二是用來固定主磁極、的一部分，這部分稱磁軛；二是用來固定主磁極、 換向極及端蓋等，起機(jī)械支承的作用。換向極及端蓋等，起機(jī)械支承的作用。 要求機(jī)座有要求機(jī)座有 好的導(dǎo)磁性能及好的導(dǎo)磁性能及 足夠的機(jī)械強(qiáng)度足夠的機(jī)械強(qiáng)度 與剛度。機(jī)座通與剛度。機(jī)座通 常用鑄鋼或厚鋼常用鑄鋼或厚鋼 板焊成。板焊成。 2.1.22.1.2直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu) （4 4）電刷裝置）電刷裝置 電刷

4、裝置由電刷、刷握、壓緊彈簧和銅絲辮組成。電刷裝置由電刷、刷握、壓緊彈簧和銅絲辮組成。 2 2）轉(zhuǎn)子部分）轉(zhuǎn)子部分 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子稱為電樞，包括電樞鐵心、直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子稱為電樞，包括電樞鐵心、 電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸等。電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸等。 （1 1）電樞鐵心）電樞鐵心 電樞鐵心也有兩個用處，一個是電機(jī)主磁路電樞鐵心也有兩個用處，一個是電機(jī)主磁路 的一部分；另一個是用來嵌放電樞繞組。的一部分；另一個是用來嵌放電樞繞組。 為了減少電樞旋轉(zhuǎn)時電樞鐵心中因磁通變化為了減少電樞旋轉(zhuǎn)時電樞鐵心中因磁通變化 而引起的磁滯及渦流損耗，電樞鐵心通常用而引起的磁滯及渦流損耗，電樞鐵心通常用0.5mm 厚的兩

5、面涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成。厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成。 2 2）轉(zhuǎn)子部分）轉(zhuǎn)子部分 （2 2）電樞繞組）電樞繞組 電樞繞組是由許多按一定規(guī)律聯(lián)接的元件組成，電樞繞組是由許多按一定規(guī)律聯(lián)接的元件組成， 它是直流電機(jī)的主要電路部分，也是通過電流和感它是直流電機(jī)的主要電路部分，也是通過電流和感 應(yīng)電動勢，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性部件。應(yīng)電動勢，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性部件。 2 2）轉(zhuǎn)子部分）轉(zhuǎn)子部分 （3 3）換向器）換向器 換向器由許多換向片組成，每片之間相互絕緣。換向器由許多換向片組成，每片之間相互絕緣。 常見的換向器型式的換向片下部為燕尾形常見的換向器型式的換向片下部為燕

6、尾形。 2 2）轉(zhuǎn)子部分）轉(zhuǎn)子部分 2.2 2.2 直流電機(jī)的銘牌與勵磁方式直流電機(jī)的銘牌與勵磁方式 2.2.12.2.1直流電機(jī)的銘牌直流電機(jī)的銘牌 電機(jī)廠家根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及電機(jī)的設(shè)計數(shù)據(jù)，對每臺電電機(jī)廠家根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及電機(jī)的設(shè)計數(shù)據(jù)，對每臺電 機(jī)在運(yùn)行中的電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速等規(guī)定了保證機(jī)在運(yùn)行中的電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速等規(guī)定了保證 值，這些保證值稱為電機(jī)的額定值。若電機(jī)運(yùn)行時，值，這些保證值稱為電機(jī)的額定值。若電機(jī)運(yùn)行時， 各數(shù)據(jù)符合額定值，這樣的運(yùn)行情況稱為額定工況。各數(shù)據(jù)符合額定值，這樣的運(yùn)行情況稱為額定工況。 （1）額定功率額定功率PN（kW）：指電機(jī)在銘牌規(guī)定的額定狀態(tài)指電機(jī)在銘

7、牌規(guī)定的額定狀態(tài) 下運(yùn)行時，電機(jī)的輸出功率。下運(yùn)行時，電機(jī)的輸出功率。 對電動機(jī)：額定功率是指輸出的對電動機(jī)：額定功率是指輸出的機(jī)械功率機(jī)械功率； 對發(fā)電機(jī)：額定功率是指輸出的對發(fā)電機(jī)：額定功率是指輸出的電功率電功率。 NNN IUP NNNN IUP （2）額定電壓額定電壓UN（V）：指額定狀態(tài)下電樞出線指額定狀態(tài)下電樞出線 端的電壓。端的電壓。 （3 3）額定電流額定電流IN（A）：指電機(jī)運(yùn)行在指電機(jī)運(yùn)行在U=UN、P=PN 電機(jī)的電流。電機(jī)的電流。 （4 4）額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN（r/min）：指額定狀態(tài)下運(yùn)行時轉(zhuǎn)指額定狀態(tài)下運(yùn)行時轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)速。子的轉(zhuǎn)速。 （5 5）額定勵磁電壓額定勵磁

8、電壓UfN（V）（僅對他勵電機(jī)）。僅對他勵電機(jī)）。 （6 6）額定額定勵磁電流勵磁電流IfN（A）。）。 2.2 2.2 直流電機(jī)的銘牌與勵磁方式直流電機(jī)的銘牌與勵磁方式 例例2-12-1：已知某直流電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)如下：已知某直流電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)如下： PN =75kW，UN =220V，nN =1500r/min，N =88.5%， 試求試求：該電機(jī)的輸入功率及額定電流各是多少？該電機(jī)的輸入功率及額定電流各是多少？ 解：對于直流電動機(jī)：解：對于直流電動機(jī)： 故額定運(yùn)行時輸入的電功率：故額定運(yùn)行時輸入的電功率： 故該電機(jī)的額定電流故該電機(jī)的額定電流: : NNNNNN PIUP 1 kW P P

9、 N N N 75.84 %5 .88 75 1 A U P I NN N N 385 %5 .88220 1075 3 2.2 2.2 直流電機(jī)的銘牌與勵磁方式直流電機(jī)的銘牌與勵磁方式 勵磁方式勵磁方式：指：指給直流電機(jī)勵磁繞組的供電方式給直流電機(jī)勵磁繞組的供電方式。 分為他勵和自勵式兩大類。自勵式又分為并分為他勵和自勵式兩大類。自勵式又分為并 勵、串勵、復(fù)勵三種電機(jī)勵、串勵、復(fù)勵三種電機(jī)。 圖中：I為電源電流，If為勵磁電流，Ia為電樞電流。 （a）他勵 （b）并勵 （c）串勵 （d）復(fù)勵 2.2.22.2.2直流電機(jī)勵磁方式直流電機(jī)勵磁方式 1 1）他勵式）他勵式 他勵式是指勵磁繞組由其

10、他電源供電，勵磁繞他勵式是指勵磁繞組由其他電源供電，勵磁繞 組與電樞繞組不相連。永磁直流電機(jī)也屬于他勵直組與電樞繞組不相連。永磁直流電機(jī)也屬于他勵直 流電機(jī)，因勵磁磁場與電樞電流無關(guān)。流電機(jī)，因勵磁磁場與電樞電流無關(guān)。 2.2.22.2.2直流電機(jī)勵磁方式直流電機(jī)勵磁方式 2 2）自勵式）自勵式 （1 1）并勵式）并勵式：勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，勵：勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，勵 磁電壓等于電樞繞組端電壓磁電壓等于電樞繞組端電壓。 對于直流電動機(jī)：對于直流電動機(jī)： 對于直流發(fā)電機(jī)：對于直流發(fā)電機(jī)： （此時此時I I 稱稱為負(fù)載電流）為負(fù)載電流） fa III fa III 2.2.22.2.2直流

11、電機(jī)勵磁方式直流電機(jī)勵磁方式 2.2.22.2.2直流電機(jī)勵磁方式直流電機(jī)勵磁方式 2 2）自勵式）自勵式 （2 2）串勵式）串勵式：勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)；勵：勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)；勵 磁電流等于電樞電流，所以勵磁繞組的導(dǎo)線粗而磁電流等于電樞電流，所以勵磁繞組的導(dǎo)線粗而 匝數(shù)較少。匝數(shù)較少。 fa III 2 2）自勵式）自勵式 （3 3）復(fù)勵式）復(fù)勵式：每個主磁：每個主磁 極上套兩個勵磁繞組，極上套兩個勵磁繞組， 一為與電樞并聯(lián)的并勵一為與電樞并聯(lián)的并勵 繞組，二為與電樞串聯(lián)繞組，二為與電樞串聯(lián) 的串勵繞組。兩個繞組的串勵繞組。兩個繞組 產(chǎn)生的磁動勢方向相同產(chǎn)生的磁動勢方向相同 稱為稱為

12、積復(fù)勵積復(fù)勵，兩個繞組，兩個繞組 產(chǎn)生的磁動勢方向相反產(chǎn)生的磁動勢方向相反 稱為稱為差復(fù)勵差復(fù)勵。通常采用。通常采用 積復(fù)勵方式。積復(fù)勵方式。 2.2.22.2.2直流電機(jī)勵磁方式直流電機(jī)勵磁方式 2.3 2.3 直流電機(jī)電樞繞組直流電機(jī)電樞繞組 電樞繞組電樞繞組就是就是直流電機(jī)直流電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組，是是直流電機(jī)直流電機(jī) 的電路部分，也是直流電機(jī)的核心部分，是實(shí)現(xiàn)機(jī)的電路部分，也是直流電機(jī)的核心部分，是實(shí)現(xiàn)機(jī) 電能量轉(zhuǎn)換的樞紐電能量轉(zhuǎn)換的樞紐。 。 電樞繞組的構(gòu)成應(yīng)能產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電勢，并電樞繞組的構(gòu)成應(yīng)能產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電勢，并 允許通過一定的電樞電流，此外還要節(jié)省有色金屬允許通過一定的

13、電樞電流，此外還要節(jié)省有色金屬 和絕緣材料，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠。和絕緣材料，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠。 電樞繞組電樞繞組組成原則組成原則: : 2.3.12.3.1電樞繞組的基本概念電樞繞組的基本概念 按其繞組元件和換向器的聯(lián)接方式不同，可以按其繞組元件和換向器的聯(lián)接方式不同，可以 分為疊繞組（單疊和復(fù)疊）、波繞組（單波和復(fù)波）分為疊繞組（單疊和復(fù)疊）、波繞組（單波和復(fù)波） 和混合繞組。和混合繞組。 元件元件: : 首尾兩端分別與首尾兩端分別與 兩個換向片相連接的兩個換向片相連接的 線圈，稱為元件線圈，稱為元件，是，是 組成繞組的基本單元。組成繞組的基本單元。 直流電機(jī)電樞繞組的型式直流電機(jī)電樞繞組

14、的型式： 元件可為單匝，也可為多匝，一個元件由兩條元件可為單匝，也可為多匝，一個元件由兩條 導(dǎo)體邊和端接線組成，元件的兩個出線端分別接到導(dǎo)體邊和端接線組成，元件的兩個出線端分別接到 兩片換向片上，并與其它元件相連。兩片換向片上，并與其它元件相連。 單單疊繞組元件疊繞組元件： 單匝單匝元件元件兩匝兩匝元件元件元件相連元件相連 2.3.12.3.1電樞繞組的基本概念電樞繞組的基本概念 波波繞組元件繞組元件： 單匝單匝元件元件兩匝兩匝元件元件 思考思考:疊繞組元件和波繞組元件的特點(diǎn)？疊繞組元件和波繞組元件的特點(diǎn)？ 單匝單匝元件元件 2.3.12.3.1電樞繞組的基本概念電樞繞組的基本概念 2.3.1

15、2.3.1電樞繞組的基本概念電樞繞組的基本概念 元件嵌入槽內(nèi)的規(guī)律：元件嵌入槽內(nèi)的規(guī)律： 置于槽內(nèi)稱為有效邊，端接線置于鐵心外，置于槽內(nèi)稱為有效邊，端接線置于鐵心外， 不切割磁場，僅起連接線作用。不切割磁場，僅起連接線作用。 一個槽里總有上下層兩個線圈邊，稱為雙一個槽里總有上下層兩個線圈邊，稱為雙 層繞組。層繞組。 2.3.12.3.1電樞繞組的基本概念電樞繞組的基本概念 虛槽虛槽：大型電機(jī)為了避免開過：大型電機(jī)為了避免開過 多槽，往往電樞每槽上、下層有多槽，往往電樞每槽上、下層有 多個元件邊，多個元件邊， 說明元件的空間安排時，就一律以虛槽來編號，說明元件的空間安排時，就一律以虛槽來編號，

16、用虛槽數(shù)為計算單位用虛槽數(shù)為計算單位，u=2即表明一個實(shí)槽即表明一個實(shí)槽Q包含包含2個個 虛槽虛槽Qu，則：，則： 由于一個換向片與不同元件的兩個出線端相連由于一個換向片與不同元件的兩個出線端相連 接，換向片數(shù)接，換向片數(shù)K。則有：。則有： 假如電機(jī)中每槽上、下層假如電機(jī)中每槽上、下層分別分別包包 含含u個元件，個元件，u為槽內(nèi)一層嵌放的元件為槽內(nèi)一層嵌放的元件 邊數(shù)邊數(shù)，圖，圖u=2。 uQSQu u QSK 2.3.12.3.1電樞繞組的基本概念電樞繞組的基本概念 4極（極（ ）直流電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖：）直流電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖： 幾何中性線幾何中性線：磁極之間的平分線：磁極之間的平分線 極距極距

17、：在電樞鐵心表面上，：在電樞鐵心表面上， 一個極所占的距離一個極所占的距離。用虛槽數(shù)表。用虛槽數(shù)表 示為：示為： 主極軸線主極軸線：磁極的中心線：磁極的中心線 2p )( 2 虛槽 p Qu 2.3.22.3.2直流電樞繞組的節(jié)距直流電樞繞組的節(jié)距 電樞繞組的連接規(guī)律是通過繞電樞繞組的連接規(guī)律是通過繞 組的節(jié)距來表征。組的節(jié)距來表征。 一個元件的兩條有效一個元件的兩條有效 邊在電樞表面上所跨的距邊在電樞表面上所跨的距 離稱為第一節(jié)距離稱為第一節(jié)距。如以虛。如以虛 槽數(shù)計，總是整數(shù)。即：槽數(shù)計，總是整數(shù)。即： 整距繞組整距繞組 ；短距繞組短距繞組 ；長距繞組長距繞組 。 （1 1）第一節(jié)距）第一

18、節(jié)距y y1 1 p Q y u 2 1 1 y 1 y 1 y 2.3.22.3.2直流電樞繞組的節(jié)距直流電樞繞組的節(jié)距 （2 2）第二節(jié)距）第二節(jié)距y y2 2 相串連的兩個元件中，第相串連的兩個元件中，第 一個元件的下層邊與第二個元一個元件的下層邊與第二個元 件的上層邊在電樞表面上所跨件的上層邊在電樞表面上所跨 的距離，稱為第二節(jié)距。也用的距離，稱為第二節(jié)距。也用 虛槽數(shù)計算。虛槽數(shù)計算。 （3 3）合成節(jié)距）合成節(jié)距y y 相串連（相鄰）的兩個元相串連（相鄰）的兩個元 件對應(yīng)邊在電樞合成節(jié)距件對應(yīng)邊在電樞合成節(jié)距y y。 對于疊繞組：對于疊繞組： 對于波繞組：對于波繞組： 21 yyy

19、 21 yyy 2.3.22.3.2直流電樞繞組的節(jié)距直流電樞繞組的節(jié)距 （4 4）換向器節(jié)距）換向器節(jié)距yk 一個元件的兩個出線端所一個元件的兩個出線端所 連接的兩個換向片之間所跨連接的兩個換向片之間所跨 的距離，稱換向器節(jié)距的距離，稱換向器節(jié)距yk。 其大小用換向片數(shù)計算，其大小用換向片數(shù)計算， 則有則有yk=y。 2.3.32.3.3單疊繞組和單波繞組單疊繞組和單波繞組 疊繞組：疊繞組： 疊繞組是指各極下元件依次連接，后一個元件總疊繞組是指各極下元件依次連接，后一個元件總 是疊在前一個元件上是疊在前一個元件上 單疊元件在電樞上的聯(lián)接單疊元件在電樞上的聯(lián)接 1 k yy 取正號則繞行換向片

20、一周后，比出發(fā)時的換取正號則繞行換向片一周后，比出發(fā)時的換 向片前進(jìn)一片，稱為右行繞組；取負(fù)號則后退一向片前進(jìn)一片，稱為右行繞組；取負(fù)號則后退一 片，稱為左行繞組。一般采用片，稱為左行繞組。一般采用右行繞組右行繞組。 2.3.32.3.3單疊繞組和單波繞組單疊繞組和單波繞組 波繞組波繞組： 波繞組是指把相隔約為一對極下的同極性磁場下波繞組是指把相隔約為一對極下的同極性磁場下 的相應(yīng)元件串連起來，像波浪一樣向前延伸的相應(yīng)元件串連起來，像波浪一樣向前延伸。 p K yy k 1 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：（用（用實(shí)實(shí)例說明）例說明） 繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距； 繞組展開圖繞組展開圖； 元件聯(lián)

21、結(jié)圖元件聯(lián)結(jié)圖； 并聯(lián)支路圖并聯(lián)支路圖。 1 1）單疊繞組）單疊繞組 單疊繞組分析實(shí)例單疊繞組分析實(shí)例 解：解：節(jié)距計算：節(jié)距計算： yyk1 計算節(jié)距計算節(jié)距y、y1和和y2 畫繞組展開圖畫繞組展開圖 安放電刷和磁極安放電刷和磁極 例例2-3： 2p4，QuSK16，試?yán)L制單試?yán)L制單 疊右行繞組展開圖。疊右行繞組展開圖。 4 4 16 2 1 p u Q y 341 12 yyy 1 1）單疊繞組）單疊繞組 1 單疊繞組展開圖單疊繞組展開圖 1.槽展開2.繞組放置3.安放磁極電刷 12345678910111213141615 234567891011121314 1615 槽展開槽展開繞組

22、放置繞組放置安放磁極、電刷安放磁極、電刷 NSNS + + 1 1）單疊繞組）單疊繞組 繞組放置繞組放置 n元件元件1 1：上元件邊在上元件邊在1 1槽上層，下元件邊放在相槽上層，下元件邊放在相 距距y y1 1=4=4即即5 5槽下層。槽下層。 n元件元件2 2：上元件邊在上元件邊在2 2槽上層，下元件邊放在相槽上層，下元件邊放在相 距距y y1 1=4=4即即6 6槽下層。槽下層。 以此類推放置其他元件。以此類推放置其他元件。 虛槽中的上層元件邊用實(shí)線表示，下層元件虛槽中的上層元件邊用實(shí)線表示，下層元件 邊用虛線表示，元件邊上下的斜線表示端接。邊用虛線表示，元件邊上下的斜線表示端接。 1

23、1）單疊繞組）單疊繞組 某一瞬間某一瞬間磁極、電刷放置磁極、電刷放置 n磁極：磁極：磁極寬度約磁極寬度約0.7，均勻分布，均勻分布，N、S極交替極交替 安排。安排。 n電刷：電刷：為了在正負(fù)電刷間獲得最大直流電勢以及為了在正負(fù)電刷間獲得最大直流電勢以及 產(chǎn)生最大的電磁轉(zhuǎn)矩，電刷放在被電刷短路的元產(chǎn)生最大的電磁轉(zhuǎn)矩，電刷放在被電刷短路的元 件電勢為零的位置。件電勢為零的位置。 在磁極的幾何中性線上的元件電勢為零，在在磁極的幾何中性線上的元件電勢為零，在 同一極性主極下的元件邊電勢具有相同的方向。同一極性主極下的元件邊電勢具有相同的方向。 n電刷放置：電刷放置：電刷放置在使電刷的中心線與主極軸電刷

24、放置在使電刷的中心線與主極軸 線對準(zhǔn)的換向片上。線對準(zhǔn)的換向片上。 1 1）單疊繞組）單疊繞組 單疊繞組元件聯(lián)結(jié)圖單疊繞組元件聯(lián)結(jié)圖 繞電樞一周，所有元件互相串聯(lián)構(gòu)成一閉合回路。繞電樞一周，所有元件互相串聯(lián)構(gòu)成一閉合回路。 56 7 891011 12131415161234 1 2 3 45 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 y2 y y1 兩元件之間的虛線，表示通過換向器上的同一兩元件之間的虛線，表示通過換向器上的同一 片換向片把兩元件串聯(lián)起來。片換向片把兩元件串聯(lián)起來。 元件、上元件邊及其所在的虛槽，與其聯(lián)結(jié)元件、上元件邊及其所在的虛槽，與其聯(lián)結(jié) 的換向片都具

25、有相同的號碼，下元件邊用它所在的換向片都具有相同的號碼，下元件邊用它所在 的虛槽的號碼上標(biāo)加一撇表示。的虛槽的號碼上標(biāo)加一撇表示。 1 1）單疊繞組）單疊繞組 單疊繞組單疊繞組某一瞬間某一瞬間并聯(lián)支路圖并聯(lián)支路圖 每個極下的元件組成一條支路，即單疊繞組每個極下的元件組成一條支路，即單疊繞組 的并聯(lián)支路數(shù)正好等于電機(jī)的極數(shù)。的并聯(lián)支路數(shù)正好等于電機(jī)的極數(shù)。 234 786 101112 14 16 15 5 13 91 A1 A2 B1 B2 1 2 10 9 5 6 13 14 1 1）單疊繞組）單疊繞組 單疊繞組的特點(diǎn)單疊繞組的特點(diǎn) n元件的兩個出線端連接于相鄰兩個換向片上。元件的兩個出線端

26、連接于相鄰兩個換向片上。 n并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)，并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)，2a=2p； n整個電樞繞組的閉合回路中，感應(yīng)電動勢的總整個電樞繞組的閉合回路中，感應(yīng)電動勢的總 和為零，繞組內(nèi)部無環(huán)流；和為零，繞組內(nèi)部無環(huán)流； n每條支路由不相同的電刷引出，電刷不能少，每條支路由不相同的電刷引出，電刷不能少， 電刷數(shù)等于磁極數(shù)電刷數(shù)等于磁極數(shù); n正負(fù)電刷引出的電動勢即為每一支路的電動勢，正負(fù)電刷引出的電動勢即為每一支路的電動勢， 電樞電壓等于支路電壓電樞電壓等于支路電壓; n由正負(fù)電刷引出的電樞電流由正負(fù)電刷引出的電樞電流Ia為各支路電流之為各支路電流之 和，即和，即 aaaiI2 1 1）單疊繞組

27、）單疊繞組 單單疊繞組的聯(lián)結(jié)示意圖疊繞組的聯(lián)結(jié)示意圖： 位于對稱位置的電刷將閉合的位于對稱位置的電刷將閉合的6 6個線圈分成兩條并聯(lián)支路。個線圈分成兩條并聯(lián)支路。 兩個電刷位于換向器內(nèi)圓對稱位置兩個電刷位于換向器內(nèi)圓對稱位置( (實(shí)際放置在外圓實(shí)際放置在外圓 上上) )。 1 1）單疊繞組）單疊繞組 思考題思考題 ？ 答：取掉答：取掉 B1，A2，四條支路變?yōu)閮蓷l。，四條支路變?yōu)閮蓷l。 1、直流電機(jī)電樞繞組取掉相鄰一個或兩個電刷，、直流電機(jī)電樞繞組取掉相鄰一個或兩個電刷， 直流電機(jī)會怎樣運(yùn)行？直流電機(jī)會怎樣運(yùn)行？ 2、取掉相對（、取掉相對（ B1，B2 ）電刷會怎樣？）電刷會怎樣？ 答：整個回

28、路被答：整個回路被A1 和和A2 短接，電機(jī)不能工作。短接，電機(jī)不能工作。 3、電樞繞組閉合回路是否有環(huán)流？、電樞繞組閉合回路是否有環(huán)流？ 答：各支路電勢數(shù)值相等，電樞繞組回路總電勢答：各支路電勢數(shù)值相等，電樞繞組回路總電勢 為零。不出現(xiàn)環(huán)流。為零。不出現(xiàn)環(huán)流。 1 1）單疊繞組）單疊繞組 思考題思考題 ？ 答：主極數(shù)越多，電樞電流越大，故選用答：主極數(shù)越多，電樞電流越大，故選用8磁極。磁極。 4、大電流直流電機(jī)，選用、大電流直流電機(jī)，選用2磁極還是磁極還是8磁極？磁極？ 為了增大電樞電流 為了增大電樞電流Ia，應(yīng)增加并聯(lián)支路數(shù)，應(yīng)增加并聯(lián)支路數(shù)， 即增加主極數(shù)。但主極數(shù)受電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，即增

29、加主極數(shù)。但主極數(shù)受電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制， 不能任意增加。可以采用復(fù)疊繞組，使支路數(shù)不能任意增加?？梢圆捎脧?fù)疊繞組，使支路數(shù) 成倍增加。成倍增加。 1 1）單疊繞組）單疊繞組 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距 繞組展開圖繞組展開圖 元件聯(lián)結(jié)圖元件聯(lián)結(jié)圖 并聯(lián)支路圖并聯(lián)支路圖 2 2）單波繞組）單波繞組 yk N S y1 y2 對照單疊繞組對照單疊繞組 y = y1 +y2 2 yk= y 把相隔約一把相隔約一 對極距的同極性對極距的同極性 的元件串聯(lián)。的元件串聯(lián)。 N S N S 11515 y k左行繞組左行繞組 1 y 2 y 單波繞組的聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距單波繞組的聯(lián)結(jié)規(guī)

30、律及節(jié)距 2 2）單波繞組）單波繞組 單波繞組的聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距單波繞組的聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距 首末端所接的兩換向片相首末端所接的兩換向片相 隔很遠(yuǎn)，兩個元件緊相串聯(lián)后隔很遠(yuǎn)，兩個元件緊相串聯(lián)后 形似波浪。形似波浪。 為了使緊相串聯(lián)的元件所產(chǎn)生的電勢同向相為了使緊相串聯(lián)的元件所產(chǎn)生的電勢同向相 加，這兩個元件邊應(yīng)處于相同磁極極性下，即加，這兩個元件邊應(yīng)處于相同磁極極性下，即 合成節(jié)距合成節(jié)距 。2,2yy 2 2）單波繞組）單波繞組 單波繞組的聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距單波繞組的聯(lián)結(jié)規(guī)律及節(jié)距 沿電樞鐵心一周后，必須回到原來起始換向片沿電樞鐵心一周后，必須回到原來起始換向片 相鄰的一換向片上，這樣繞組才能繼續(xù)往下

31、繞。相鄰的一換向片上，這樣繞組才能繼續(xù)往下繞。 1Kyp k C p K yk 1 因此，換向片節(jié)距因此，換向片節(jié)距 yk 應(yīng)滿足應(yīng)滿足 ， 即：即： 。 yk為一整數(shù)，取正號時，繞組聯(lián)結(jié)成右行繞組，為一整數(shù)，取正號時，繞組聯(lián)結(jié)成右行繞組， 取負(fù)號時，可得左行繞組。一般取負(fù)號，取負(fù)號時，可得左行繞組。一般取負(fù)號， 這時端這時端 接稍短。接稍短。 2 2）單波繞組）單波繞組 單波繞組分析實(shí)例單波繞組分析實(shí)例 例例2-4：2p4，Qu=SK15，試?yán)@左行單波繞組。，試?yán)@左行單波繞組。 節(jié)距計算節(jié)距計算: 3 4 3 4 15 2 1 p Q y u 7 2 1151 p K yy k 437 12

32、 yyy 計算節(jié)距計算節(jié)距y、y1和和y2 畫繞組展開圖畫繞組展開圖 安放電刷和磁極安放電刷和磁極 2 2）單波繞組）單波繞組 元件、磁極、電刷放置原則元件、磁極、電刷放置原則 元件、換向片的放置：元件、換向片的放置： 1號元件上層邊放號元件上層邊放1號槽，下層邊放號槽，下層邊放4號槽；號槽； 首末端所連的換向片相距首末端所連的換向片相距yk7； 為了端部對稱，首末端所連的兩換向片之間為了端部對稱，首末端所連的兩換向片之間 的中心線與的中心線與1號元件的軸線重合。號元件的軸線重合。 1號元件上層邊號元件上層邊 所連的換向片定為所連的換向片定為1號，依此依次聯(lián)接。號，依此依次聯(lián)接。 磁極放置：磁

33、極放置： N、S極磁極均勻交替的排列。極磁極均勻交替的排列。 電刷的放置：電刷的放置：放在與主極軸線對準(zhǔn)的換向片上。放在與主極軸線對準(zhǔn)的換向片上。 2 2）單波繞組）單波繞組 單波繞組展開圖單波繞組展開圖 3 345678911101213 141521 4567891011 1213 14 1512 NSSN 槽展開槽展開繞組放置繞組放置安放磁極、電刷安放磁極、電刷 2 2）單波繞組）單波繞組 單波繞組元件聯(lián)結(jié)圖單波繞組元件聯(lián)結(jié)圖 從繞組展開圖可以看出，從繞組展開圖可以看出， 全部全部15個元件串聯(lián)個元件串聯(lián) 而構(gòu)成一個閉合回路的順序是：而構(gòu)成一個閉合回路的順序是： 1815 714 6 1

34、3 5 124 11 310 291 聯(lián)結(jié)圖如下：聯(lián)結(jié)圖如下： 4113 10291 815714613512 1 8 15 714 6 13 5 12 4 11 3 10 2 9 1 y2 y y1 2 2）單波繞組）單波繞組 單波繞組單波繞組某一瞬間某一瞬間并聯(lián)支路圖并聯(lián)支路圖 單波繞組把單波繞組把相同極性相同極性下的全部元件串聯(lián)起來下的全部元件串聯(lián)起來 組成一條支路。由于磁極只有組成一條支路。由于磁極只有N、S之分，所以單之分，所以單 波繞組的支路對數(shù)波繞組的支路對數(shù)a與極對數(shù)多少無關(guān)，永遠(yuǎn)為與極對數(shù)多少無關(guān)，永遠(yuǎn)為1， 即即a1。 234 76 1011 12 1415 A1A2B1 B2 1 15 8 9 5 4 13 9 12 8 1 5 2 2）單波繞組）單波繞組 單波繞組的特點(diǎn)單波繞組的特點(diǎn) 同極性下各元件串聯(lián)起來組成一條支路，同極性下各元件串聯(lián)起來組成一條支路， 支路對數(shù)支路對數(shù)a1，與磁極對數(shù)，與磁極對數(shù) p 無關(guān)。無關(guān)。 當(dāng)元件的幾何尺寸對稱時，電刷在換向器當(dāng)元件的幾何尺寸對稱時，電刷在換向器 表面上的位置對準(zhǔn)主磁極中心線，支