DC motor design

1、 小型永磁直流電機(jī)設(shè)計(jì) 1.電機(jī)主要尺寸與功率,轉(zhuǎn)速的關(guān)系:與異步電機(jī)相似, 直流電機(jī)的功率,轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是: D22*Lg=6.1*108*p/(aP*A*Bg*Ky*n) (1) D2 電樞直徑(cm) 電機(jī)初設(shè)計(jì)時(shí)的主要尺寸Lg 電樞計(jì)算長(zhǎng)度(cm) 根據(jù)電機(jī)功率和實(shí)際需要確定 p 計(jì)算功率(w) p=E*Ia=(1+2)*PN/3 E=Ce*n*Ky=(P*N/60*a)*2*n*Ky*10-8 Ce 電勢(shì)系數(shù) a 支路數(shù) 在小功率電機(jī)中取a=2 p 極數(shù) 在小功率電機(jī)中取p=2 N 電樞總導(dǎo)體數(shù) n 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 Ky 電樞繞組短矩系數(shù) 小功率永磁電機(jī)p=2時(shí), 采用單疊繞組Ky=

2、Sin(y1/)*/2 y1繞組第一節(jié)矩aP 極弧系數(shù) 一般取aP=0.60.75 正弦分布時(shí)aP=0.637 每極磁通 =aP*Lg*Bg 極矩(cm) =*D2/P Bg 氣隙磁密(Gs) 又稱磁負(fù)荷 對(duì)鋁鎳Bg=(0.50.7) Br 對(duì)鐵氧體Bg=(0.70.85) Br, Br為剩磁密度 A 電樞線負(fù)荷 A=Ia*N/(a*D2) Ia電樞額定電流 對(duì)連續(xù)運(yùn)行的永磁電動(dòng)機(jī),一般取A=(3080)A/cm 另外電機(jī)負(fù)荷= Ia/(a*Sd),其中Sd=*d2/4 d 為導(dǎo)線直徑. 為了保証發(fā)熱因子A*1400 (A/cm*A/mm2 )通常以電樞直徑D2和電樞外徑La作為電機(jī)主要尺寸,

3、而把電動(dòng)機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)睦為電機(jī)的主要性能,在主要尺寸和主要性能的基礎(chǔ)上,我們就可以設(shè)計(jì)電機(jī)了.在(1)式的基礎(chǔ)上 經(jīng)過變換可為:D22*Lg*n/P=(6.1*108/2)*1/(aP*Bg*A)=CA 由上式可以看, CA的值並不取決於電機(jī)的容量和轉(zhuǎn)速,也不直接與電樞直徑和長(zhǎng)度有關(guān),它僅取決於氣隙的平均磁密及電樞線負(fù)荷,而Bg和A的變化很小, 它近似為常數(shù), 通常稱為電機(jī)常數(shù), 它的導(dǎo)數(shù)KA=1/CA= (p/n)/(D22* Lg)aP*Bg*A 稱為電機(jī)利用系數(shù),它是正比於單位電樞有效體積產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的一個(gè)比例常數(shù).2. 直流電機(jī)定子的確定 2.1 磁鋼內(nèi)徑根據(jù)電機(jī)電樞外徑D2確定磁

4、鋼內(nèi)徑 Dmi=D2+2g+2Hp 其中g(shù)為氣隙長(zhǎng)度,小功率直流電機(jī)g=0.02-0.06cm ,鐵氧體時(shí)g可取得大些,鋁鎳鈷磁鋼電機(jī)可取得較小,因鐵氧體HC較大.氣隙對(duì)電機(jī)的性能有很大的影響,較小的g可以使電樞反應(yīng)引起的氣隙磁場(chǎng)畸變加劇,使電機(jī)的換向不良加劇,及電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定,主極表面損耗和噪音加劇,以及電樞撓度加大,較大的氣隙,使電機(jī)效率下降,溫升提高.有時(shí)電機(jī)磁鋼采用極靴,這樣可以起聚磁作用,提高氣隙磁密,還可稠節(jié)極靴形狀以改善空載氣隙磁場(chǎng)波形,負(fù)載時(shí)交軸電樞反應(yīng)磁通經(jīng)極靴閉,合對(duì)永磁磁極的影響較小.但這樣會(huì)使磁鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本增加,漏磁系數(shù)較大,外形尺寸增加,負(fù)載時(shí)氣隙磁場(chǎng)的畸變較

5、大.而無(wú)極靴時(shí)永磁體直接面向氣隙,漏磁系數(shù)小,能產(chǎn)生較多的磁通,材料利用率高,氣隙磁場(chǎng)畸變,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便於生產(chǎn).其缺點(diǎn)是容易引起不可逆退磁現(xiàn)象.Hp 極靴高(cm) 無(wú)極靴結(jié)構(gòu)時(shí)Hp=0 2.2 磁鋼外徑 Dm0=Dmi+2Hm (瓦片形結(jié)構(gòu)) Hm 永磁體磁路長(zhǎng)度,它的尺寸應(yīng)從滿足(1)有足夠的氣隙磁密(產(chǎn)生不可逆退磁),(2)在要求的任何情運(yùn)行狀態(tài)下會(huì)形成永久性退磁等方面來(lái)確定,一般Hm=(515)g Hm越大,則氣隙磁密也越大, 否則,則氣隙磁密也越小. 2.3 磁鋼截面積Sm 對(duì)于鐵氧體由于Br小,則Sm取較大值,而對(duì)于鋁鎳鈷來(lái)說, Br較大,則Sm取小值. 環(huán)形鐵氧體磁鋼截面積:

6、 Sm=aP*p*(Dmi+Hm)Lg/P (cm) 瓦片形鐵氧體磁鋼面積: Sm=aP*p*(Dmi+Hm)Lm/P (cm)瓦片形鐵氧體弧度角: b=180°*aP*2/P2.4 磁鋼軸向長(zhǎng)度Lm對(duì)鐵氧體由于Br小,為了增加磁鋼截面Sm,則Lm=(1.11.2)La 2.5磁鋼的選擇:2.5.1磁鋼的材質(zhì)在永磁直流電機(jī)中,磁鋼相當(dāng)于串激電中的定子線圈中,它在定子鐵殼中產(chǎn)生磁場(chǎng),它和其它電機(jī)一樣,是利用電磁感應(yīng)原理在磁場(chǎng)媒質(zhì)中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的,磁場(chǎng)在能量轉(zhuǎn)換過程中起媒介作用,在永磁直流電機(jī)中產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁源是充過磁的永磁體,也叫磁鋼) 充過磁的磁石性能對(duì)電機(jī)的性能有很大的影響. 在現(xiàn)代

7、電機(jī)制造中,磁鋼的材料有下列幾種:鐵氧體.鋁鎳鈷合金,稀士合金,釹鐵硼等.由于各種材料自身特點(diǎn)和本廠的實(shí)際,一般選用鐵氧體作為永磁材料.2.5.2永磁材料的磁性能磁鋼的退磁曲線如下: 永磁材料的磁性能可以用磁滯回線來(lái)反映和描述.即用B=f(H)曲線來(lái)反映永磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)降改變的特性,該回線包含的面積隨最大充磁磁場(chǎng)強(qiáng)度HMAX增大而增大,當(dāng)HMAX達(dá)到HS時(shí)回線面積漸近地達(dá)到一個(gè)最大值,而且這時(shí)磁性能也較穩(wěn)定,面積最大的回線被稱為磁滯回線. 磁滯回線在第二象限的部分稱為退磁曲線,它是永磁材料的基本特性曲線,退磁曲線中磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm為正值而磁場(chǎng)強(qiáng)度Hm為負(fù)值,在退磁曲線過程中,永磁體

8、相當(dāng)于一個(gè)磁源. 退磁曲線的兩個(gè)極限們位置是表征永磁材料磁性能的兩個(gè)重要參數(shù)(Br,Hc) 退磁曲線上任一點(diǎn)磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的乘積被稱為磁能積, 在退磁曲線中有一個(gè)最大值,這一最大值稱為最大磁能積(BH)MAX 單位為J/m3 , 它是永磁材料磁性能的一個(gè)重要參數(shù). Br對(duì)電機(jī)性能的影響很大,使用較大Br值的磁鋼可以增加扭矩,但會(huì)使電機(jī)空載轉(zhuǎn)速降低2.6 永磁材料的選擇.2.6.1應(yīng)保證電機(jī)氣隙中有中足夠的氣隙磁密和規(guī)定的電機(jī)性能指標(biāo)2.6.2在規(guī)定的環(huán)境條件.溫度條件和使用條件下電機(jī)性能穩(wěn)定2.6.3磁石要有良好的機(jī)械性能以便加工和裝配2.6.4另外要經(jīng)濟(jì)性2.6.5盡量選擇最大磁能積大的

9、磁鋼2.6.6根據(jù)對(duì)電機(jī)性能的影響,選擇磁石的Br值2.7永磁直流電動(dòng)機(jī)的充磁 三種充磁方式: 1)電磁式充磁電源 2)電容式充磁電源 3)半周期式充磁電源 2.7.1電磁式充磁特點(diǎn): 1) 能產(chǎn)生很長(zhǎng)的脈沖進(jìn)行鋁鎳鈷充磁 2)由于充磁電流小, 為了使充磁磁場(chǎng)達(dá)到要求, 需增加充磁線圈匝數(shù) 3)不能有效地使充磁質(zhì)量達(dá)到要求2.7.2半周期式充磁特點(diǎn): 1)它能在很快的循環(huán)速度下產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng) 2)它能給充磁夾具提供大電流 ,且受交流電流承載能力的限制. 3)通常電源是一個(gè)固定裝置, 因此該電器必須與較接近的變電場(chǎng)所和較大的變壓器用大功率電線連接. 4)交流電壓110V600V 單相50Hz或60

10、Hz2.7.3 電容式充磁特點(diǎn): 1)電容箱中的能量可以在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)釋放出一個(gè)很大幅值的電流脈沖(5000A) 這些電流能夠產(chǎn)生很大的磁場(chǎng) 2)對(duì)于充磁材料的幾何尺寸或形狀限制了充磁夾具中的線圈數(shù)量, 利用電容式充磁電源可以滿足. 3)費(fèi)用較高. 要使電機(jī)有較小的充磁電壓,一般使用電容式充磁,但費(fèi)用較高,故根據(jù)實(shí)際情況而定.同樣磁鋼采用雙半圓內(nèi)充磁時(shí),可以使氣隙磁密的波形為正弦波, 雙半圓內(nèi)充磁磁頭的尺寸如下: =90°115° A=Dmi-(0.10.2)mm R=(0.50.7)A 環(huán)形 R=(0.70.78)A 瓦形 =180°*2p/(p/2)=13

11、5° L=LM+(24)mm LM 為磁鋼軸向長(zhǎng)度(cm) Dmi 磁鋼內(nèi)徑(cm) 充磁夾具中的條形極,硅鋼片或碳鋼的絕緣用合成的玻璃纖維纏繞或環(huán)繞氧樹脂通過流化進(jìn)行環(huán)氧樹脂處理而成.充磁夾具按要求的循環(huán)速率和運(yùn)行條件進(jìn)行常規(guī)的四個(gè)小時(shí)的常規(guī)測(cè)試, 它是通過安裝銅散熱片或鋼制條形極上開通風(fēng)口并在其中通入水或空氣來(lái)進(jìn)行冷卻的. 充磁夾具的絕緣耐壓試驗(yàn): 2倍工作電壓+1000V 2.8永磁電機(jī)定子鐵殼的選擇 2.8.1 機(jī)殼厚度hj 選取時(shí)要考慮不應(yīng)使定子軛部磁密BK太高 一般應(yīng)使BK=1.51.8T 則機(jī)殼厚度hjhj =*/(lk*Bk)lk 機(jī)殼長(zhǎng)度 根據(jù)主要尺寸和實(shí)際需要確定

12、, 一般為0.10.3cmBk 機(jī)殼磁密 如若BK太高,則增大hj 以減小BK值,有些電機(jī)使用增磁環(huán),就是這一道理.f 每極磁通 即氣隙磁通 磁鋼漏磁系數(shù) =1.11.3 2.8.2 機(jī)殼外徑Dj=Dm0+2hj3.電機(jī)電樞的選擇 3.1電樞尺寸的確定 電樞外徑和長(zhǎng)度根據(jù)同型號(hào)電機(jī)或根椐電機(jī)功率確定 3.2槽數(shù)選擇根據(jù)D2選擇槽數(shù)Q. Q通常為奇數(shù), 因?yàn)槠鏀?shù)槽能減小由電樞齒產(chǎn)生的主磁通脈動(dòng),有利於減少定位力矩.但在大批量生產(chǎn)中,一般采用偶數(shù)槽.偶數(shù)槽有利於轉(zhuǎn)子繞線,減小生產(chǎn)成本. 槽數(shù)選擇一般從以下幾個(gè)方面考慮:1.元件總數(shù)一定時(shí),選擇較多的槽數(shù),可以減小每槽元件數(shù).從而降低槽中各換向元件的

13、電抗電動(dòng)勢(shì),有利於換向, 同時(shí)槽數(shù)增多后, 繞組接觸鐵心的面積增加, 有利于散熱. 但Q增加,槽絕緣相應(yīng)增加, 使槽面積利用率低,改善電機(jī)的換向, 減小由脈動(dòng)磁通引起的損耗和噪音.2. Q增加, 電樞齒矩t2減小 齒根容易損壞, 齒矩一般控制在當(dāng)D2<30cm, t2>1.5cm, 當(dāng)Da>30cm, t2>2.0cm3.電樞槽數(shù)應(yīng)符合繞組的繞制規(guī)則和對(duì)稱條件.4.根據(jù)同號(hào)選擇3.3 電機(jī)線負(fù)荷和電磁負(fù)荷對(duì)電機(jī)的影響 電機(jī)線負(fù)荷 A=Ia*N/(a*D2) (A/cm) Ia 電樞額定電流電機(jī)電磁負(fù)荷 是指氣隙磁密最大值，其值為 gpg（） 3.3.1選用較高的電磁負(fù)荷

14、，可以節(jié)約材料，縮小電機(jī)體積,過高,會(huì)產(chǎn)生不利影響，電抗電動(dòng)勢(shì)增加，使電機(jī)換向性能惡化,電樞反應(yīng)增強(qiáng)，使電機(jī)工作特性變差；若電密不孌，將使電機(jī)用銅量增加,銅耗和溫升增高等,g增大，使空氣隙及電樞磁場(chǎng)所需的勵(lì)磁安匝增加，從而增加了銅耗，也使電樞電損耗增加，效率降低，並使電機(jī)的溫升升高所以在選擇和g值時(shí)，都不宜選得過高，需要綜合考慮選擇電磁負(fù)荷值，除應(yīng)考虙和g外，還應(yīng)考虙，g的乘積以及，g的比例關(guān)系，由于電機(jī)的電抗電動(dòng)勢(shì)正比於電負(fù)荷, 所以常用較小的A值和較大g值,以改善電機(jī)的換向性能,同時(shí)A值的減小也使電樞的用銅量降低,對(duì)於低轉(zhuǎn)速直流電機(jī)鐵損耗較小, g可選用較大值,而對(duì)於高轉(zhuǎn)速電機(jī),鐵損耗較大

15、會(huì),g應(yīng)選用較小值. 3.3.2電磁負(fù)荷對(duì)電機(jī)性能和對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響 3.3.2.1線負(fù)荷A較高, 氣隙磁密g不變 (1)電機(jī)的尺寸和體積將變小,可節(jié)省鋼鐵材料. (2) g一定時(shí),由於鐵心重量減小, 鐵耗隨之減小. (3)繞組用鋼(鋁)量將增加,這是由于電機(jī)的尺寸小了,在g不變的條件下,每極磁通將變小, 為了產(chǎn)生一定的感應(yīng)電勢(shì),繞組匝數(shù)必須增多. (4)增大了電樞單位表面上的鋼(鋁)耗, 使繞組溫升增高. (5)影響電機(jī)參數(shù)與電機(jī)特性. 3.3.2.2氣隙磁密g較高, 線負(fù)荷A不變 (1)電機(jī)的尺寸和體積將較小, 可以節(jié)省鋼鐵材料. (2)使電樞鐵耗增大. 這是因?yàn)間提高後在其它條件不變時(shí),

16、雖會(huì)使D2Lg與電樞鐵心重量減小, 但因電樞鐵心中的磁密與g間有一定的比例關(guān)系,鐵內(nèi)磁密將相應(yīng)增加,鐵的比損耗(即單位重量鐵心中的損耗)是與鐵內(nèi)的磁密的平方成正比的.因此隨著g的提高,比損耗增加的速度比電影樞鐵重量減小的速度為快.而電樞的基本鐵耗卻等于其鐵心重量和損耗的乘積, 因此g提高後,將導(dǎo)致電樞鐵耗加,效率降低,在泠卻條件不變時(shí),溫升也將升高. (3)氣隙磁位降和磁路的飽和程度將增加. g提高後,一方面直接增大了氣隙磁位降的數(shù)值;另一方面.由于鐵內(nèi)磁密增大而使磁路飽和程度增加.這樣, 對(duì)于直流電機(jī)和同步電機(jī),會(huì)因勵(lì)磁磁勢(shì)增大而引起勵(lì)磁繞組用銅量與勵(lì)磁損耗增加,效率降低;在冷卻條件不變時(shí)使

17、勵(lì)磁繞組溫升增高. 還會(huì)因?yàn)閯?lì)磁繞組體積過大而使布置發(fā)生困難(內(nèi)極式電機(jī))或?qū)е麓艠O與電機(jī)外形尺寸加大(外極式電機(jī)). 對(duì)于感應(yīng)電機(jī), 會(huì)因勵(lì)磁電流增加而使功率因數(shù)變壞. (4)影響電氣參數(shù)與電機(jī)特性, 隨著g的增大, 繞組電抗的標(biāo)麼值將減小, 從而影響電機(jī)的起動(dòng)特性和運(yùn)行特性. 3.3.2.3電機(jī)所用的材料與絕緣結(jié)構(gòu)的等級(jí)也直接影響電磁負(fù)荷的選擇 所用絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱等級(jí)越高, 電機(jī)允許的溫升也越高.電磁負(fù)荷可選高些; 導(dǎo)磁材料(包括兼起磁路作用的某些結(jié)構(gòu)部件的材料)性能越好,允許選用的磁密也越高, 電樞繞組采用鋁線時(shí),由于其電阻率較大,為保證足夠的安全放空間以免電損耗過大, 往往采用比銅線時(shí)

18、較低的電磁負(fù)荷. 3.3.2.4 A, g的選擇和電機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速有關(guān)確切地說是與電樞直徑(或極距)及轉(zhuǎn)子的園周速度有關(guān).園周速度較高的電機(jī)其轉(zhuǎn)子與氣隙中泠卻介質(zhì)的相對(duì)速度較大,因而泠卻條件有所改善, A, g可選取得大些. 電樞直徑(或極距)越小,所選取的A和g也應(yīng)越小. 3.3.2.5 A, g的選擇和電樞槽的關(guān)系在內(nèi)電樞的電機(jī)(如直流電機(jī))中,電樞直徑越小,則在平行槽壁時(shí), 為保證一定的槽空間.齒根將越窄;在平行齒壁時(shí), 為保證一定的齒截面積, 槽尺寸將受限制.因此,當(dāng)電機(jī)功率較小時(shí)(通常直徑也越小), 若為平行槽壁,則g的數(shù)值將因受齒根磁密限制而不能取得過高, 因?yàn)橥ǔ｝X部磁密最大值有

19、一定限制, 超過此值後, 勵(lì)磁電流和鐵耗將迅速增加;同時(shí),還因齒根磁密的限制而使槽不能太深,從而限制了槽空間的大小和線負(fù)荷A的數(shù)值. 若為平行齒槽.則在齒距齒寬和槽深一定的情況下,直徑小的電機(jī)中,槽的空間比直徑大的電機(jī)要小,A也就選得較小.3.3.2.6電樞的外徑和線負(fù)荷,電磁負(fù)荷間的關(guān)如圖:對(duì)絕緣等級(jí)較高的電機(jī),在不影響電機(jī)的換向的情況下,可高於圖異曲線值約10%20% 電機(jī)線負(fù)荷與電樞直徑的關(guān)系:4003002001000A(A/cm) 10 20 30 40 50 60 60 氣隙磁密與電樞直徑的關(guān)系:Bd 10 20 30 40 50 60 60Da(cm).4直流電機(jī)換向器的計(jì)算3.

20、4.1換向器直徑的計(jì)算 Dc=(0.50.9)D2 D2 電樞直徑 Dc的選取應(yīng)考慮換向器表面圓周速度不大于50m/s.即 Vc=p*Dc*Nn*10-2/60<(5055)m/s3.4.2換向片數(shù)K K=(1-3)Q 微型電機(jī)取K=Q3.4.3換向片寬bc bc=tc-c (cm) tc=*Dc/k c=0.40.5 (mm)3.4.4.換向器長(zhǎng)度 一般電機(jī)Lc=Lb+(12.5)cm Lb 電刷長(zhǎng)度 (cm) 4.直流電機(jī)用電刷4.1電刷截面積 Sb=2*IN/P*b (cm2) 式中b-電流密度,當(dāng)采用金屬石墨電刷時(shí)b可取為1520A/cm24.2 電刷寬度 bb=(12.5)tc

21、 (cm) 在少槽電機(jī)中為了限制換向區(qū)寬度bb<tc 控制bb<0.20.25c c為換向器極距 c=*Dc/p電刷長(zhǎng)度Lb=Sb/bb 4.3電刷材料 電刷材料一般有三種:石墨電刷,電化石墨電刷,金屬石墨電刷 4.3.1石墨電刷 這種電刷適用于換向條件正常,負(fù)載均勻的電機(jī). 4.3.2電化石墨電刷這種電刷耐磨性良好易于加工,適用于廣泛場(chǎng)合. 4.3.3金屬石墨電刷這種電刷具有良好的導(dǎo)電性,電刷與換向器的接觸壓降小,適用于低電壓電機(jī),常用于UN<12V電機(jī)中. 由于電刷材質(zhì)與電機(jī)性能和電機(jī)換向有很大的關(guān)系,所以在選用電刷時(shí)一定要小心.5.永磁直流微型電機(jī)噪音分類及產(chǎn)生部位5.

22、1機(jī)械噪音 5.1.1轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)5.1.2 轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)5.1.3 電刷與換向器或滑環(huán)之間摩擦噪聲 5.1.4 軸承噪聲或軸承不良5.1.5 定子與轉(zhuǎn)子加工精度差, 不同軸度超差5.1.6 裝配不良5.2電磁噪音產(chǎn)生原因5.2.1. 低頻主波噪音5.2.2齒諧波及高次諧波噪音5.2.3定子磁極位置不對(duì)稱或兩塊磁瓦性能不一致5.2.4直槽轉(zhuǎn)子徑向磁力過大5.2.5轉(zhuǎn)子兩端調(diào)整墊圈分布不當(dāng), 軸向磁場(chǎng)分力過大.5.2.6機(jī)殼表面輻射或共振5.3空氣動(dòng)力噪音5.3.1齒槽啞鈴聲5.3.2氣流道哨聲5.3.4.自冷風(fēng)扇渦流聲(小電機(jī)不存在)6.永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和低速平穩(wěn)性 在某些場(chǎng)合, 常要求

23、電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)輸出較大的轉(zhuǎn)矩, 且運(yùn)行平穩(wěn), 影響它的因素是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng). 1.換向引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng) 2. 齒槽效應(yīng)引起的脈動(dòng). 6.1 為了減小換向引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),主要在結(jié)構(gòu)上采取措施:6.1.1采用多槽6.1.2增加元作數(shù)和換向片數(shù) 6.1.3使電刷的寬度減小6.1.4電樞繞組采用單波繞組(多極電機(jī))6.2 對(duì)於由電樞齒槽引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),可采取下列措施加以改善:6.2.1盡可增加電樞槽數(shù), 適當(dāng)加大電動(dòng)機(jī)氣隙,以降低氣隙磁陰不均勻度, 減小由此產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng) 6.2.2 減小槽口寬度,采用磁性槽楔, 以減磁阻的變化, 削弱磁阻轉(zhuǎn)矩. 6.2.3用奇數(shù)槽,削弱電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)引起的電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)場(chǎng)的波,動(dòng)減小的

24、轉(zhuǎn)動(dòng). 6.2.4采用斜槽.以削弱消或削除齒諧波磁場(chǎng)所引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)7. 直流電機(jī)的換向7.1改善直流電機(jī)換向的方法7.1.1 移刷: 發(fā)電機(jī)應(yīng)順轉(zhuǎn)向移刷. 電動(dòng)機(jī)應(yīng)逆轉(zhuǎn)向移刷. 采用移刷換向相時(shí),換向區(qū)內(nèi)的氣隙磁場(chǎng)將隨電樞電流的增加而減弱. 某一刷位只能在某一特定負(fù)載的情況下, 才能獲得較好的換向. 7.1.2 采用適合性能之換向極的光潔度7.1.3選用接觸電降較大,特別是伏安性陡的電刷,可以有效地改善換向 對(duì)額定電壓較向的電機(jī)使用. 7.1.4采用偏心氣隙 空氣隙由主極中心線兩側(cè)逐漸大, 使電樞磁動(dòng)勢(shì)較大處相應(yīng)具有較大的氣隙, 可降低由電樞反應(yīng)所引起的磁場(chǎng)畸變程度, 使片間電壓最大值減小.

25、7.1.5采用極尖削角的方法 8. 直流電機(jī)的工作特性8.1起動(dòng)力矩:Tst=Km*Im (牛.米) 式中:Km=(0.16*P*N*)/a (牛.米/安) Im=(Un-Ukb)/R2(20°C) (安) , 氣隙磁通 N 電樞總導(dǎo)體數(shù) ,Ukb 電刷電壓降 一般取0.52.0V ,R2(20°C) 根椐電樞線徑選擇電樞轉(zhuǎn)子電阻 ,電樞轉(zhuǎn)子電阻和電樞線徑間的關(guān)系:銅鋁線標(biāo)稱直徑 (毫米)漆包線直流電阻(歐/米)20°C銅鋁線標(biāo)稱直徑 (毫米)漆包線直流電阻(歐/米)20°C銅鋁銅鋁0.1000.1100.1200.1300.1402.4662.0191

26、.6381.4241.2213.9933.2682.7242.0361.9970. 5300. 5600. 6000. 6300. 6700.082310.073570.063940.057900.051090.13310.11910.10350.093740.082720.1500.1600.1700.1800.1901.0590.92640.81750.72670.65031.7141.5001.3321.1171.0530.6900.7100.7500.7700.800.048130.046080.041200.039040.036120.077930.074600.066700.063210.058470.2000.2100.2300.2500.2700.58530.52960.43960.37080.32820. 94760. 80380. 7