串激電機(jī)技術(shù)講座

串激電機(jī)技術(shù)講座1第1頁，共30頁。第一節(jié)電機(jī)常識電機(jī)：機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的一種器械按能源轉(zhuǎn)換方式分：電動機(jī)：電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能發(fā)電機(jī)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)換電能按電源分：直流電機(jī)：電流大小恒定交流電機(jī)：電流按一定頻率(50Hz/60Hz)交變按功率大小分：大型電機(jī)：中小型電機(jī)：微電機(jī)：中心高小于90mm或1500r/min時的折算功率小于1.1KW.按應(yīng)用領(lǐng)域分：驅(qū)動電機(jī)控制電機(jī)1.1電機(jī)分類2第2頁，共30頁。1.2常見電機(jī)異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單可靠、用途最為廣泛，調(diào)速性能差。三相交流異步電動機(jī)（廣泛地應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備上，如機(jī)床、礦山機(jī)械、中央空調(diào)等）單相交流異步電動機(jī)（廣泛地應(yīng)用家用電器上，風(fēng)扇、冰箱、油煙機(jī)等）同步電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率之間有嚴(yán)格的關(guān)系n=60f/p，故謂這同步。（主要用于發(fā)電機(jī)，現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需電能幾乎都是有同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的）直流電機(jī)良好的調(diào)速性能差，但有電刷的機(jī)械磨損電磁式直流電動機(jī)(功率較大，用于軋鋼機(jī)械、紡織機(jī)械等)永磁式直流電動機(jī)（功率較小，用于汽車、小家電）串激電機(jī)啟動力矩大，轉(zhuǎn)速與電源頻率無關(guān)（電力機(jī)車、電動工具、小家電）3第3頁，共30頁。1.3串激電動機(jī)串激電動機(jī)特點(diǎn)1）可交流、直流兩用；2）轉(zhuǎn)速高，一般8000~35000轉(zhuǎn)/分；3）調(diào)速方便（調(diào)壓調(diào)速），且轉(zhuǎn)速與電源頻率無關(guān)；4）啟動轉(zhuǎn)矩大，4~6倍額定轉(zhuǎn)矩；5）機(jī)械特牲較軟，過載能力強(qiáng)；6）體積小，用料??；7）不足：碳刷和換向器有磨損、換向火花、電磁干擾等主要用途1）電動工具（電鉆、角磨、電鋸、砂光機(jī)、電刨）2）園林工具（割草機(jī)、修枝剪、電鏈鋸）3）醫(yī)療器械（牙床機(jī)）4）家用電器（吸塵器、電吹風(fēng)、榨汁機(jī)、滾筒洗衣機(jī)）SeriesMotor/UniversalMotor4第4頁，共30頁。1.4串激電機(jī)等值電路定子線圈與轉(zhuǎn)子線圈在電路上是串聯(lián)換向器的換流作用，不論工作在交流電的正半波、負(fù)半波或是恒定直流電，其電磁轉(zhuǎn)矩方向是一致的。這正是串激電動機(jī)可以交流、直流兩用的原因If=2*Ia5第5頁，共30頁。1.5如何改變一臺串激電機(jī)的轉(zhuǎn)向？改變定子線圈接線方式，碳刷線與電源線對調(diào)一對碳刷線對調(diào)改變轉(zhuǎn)子線繞線方式對調(diào)電源線進(jìn)線無效果6第6頁，共30頁。機(jī)械特性即負(fù)載與轉(zhuǎn)速的關(guān)系改變轉(zhuǎn)子線繞線方式串激電動機(jī)的機(jī)械特性較軟，即隨著機(jī)械負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速迅速下降1.6串激電動機(jī)的機(jī)械性有什么特點(diǎn)？7第7頁，共30頁。1.7換向火花形成原因機(jī)械性火花：1)轉(zhuǎn)子平衡不好或裝配不好，造成轉(zhuǎn)子振動2)換向器偏心、圓度差、光潔度不好3)彈簧壓力不合適4)碳刷與換向器接觸不好5)碳刷與刷盒配合不好6)碳刷材料不合適電磁性火花：1)換向火花（換向線圈的電流突變，電磁能釋放）2)電位差火花（換向器片間電壓過高）化學(xué)火花：1)換向器表面氧化層（主要是氧化亞銅和碳素薄膜），這層氧化層在運(yùn)轉(zhuǎn)中被不斷地磨損和加厚8第8頁，共30頁。1.8轉(zhuǎn)子電阻轉(zhuǎn)子電路由24個小線圈串聯(lián)而成；一個線圈頭、另一個線圈尾、換向片三者相聯(lián)結(jié)；換向器的銅片與銅片之間以云母片絕緣，但之間卻是被1個線圈所短接；片間電阻：1個線圈與23個線圈并聯(lián)電阻；對角電阻：12個線圈與12個線圈并聯(lián)電阻；Rb=R180*4*(K-1)/K2

9第9頁，共30頁。1.9串激電機(jī)結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子、軸承、前后支架、碳刷……材料：導(dǎo)電材料：漆包線、換向器、碳刷、引接線……導(dǎo)磁材料：硅鋼片、鋼外殼……絕緣材料：絕緣紙、槽楔片、絕緣漆、套管、端板……支撐材料：軸、軸承、前后支架……10第10頁，共30頁。第二節(jié)繞組基本原理2.1換向器式電機(jī)繞組分類1）單疊：同一極下的線圈串聯(lián)成一條支路電樞支路數(shù)=電機(jī)的極數(shù)，每一個線圈的的頭和尾連接在兩個相鄰的換向片上2）單波：所有N極下的線圈串聯(lián)成一條支路，S極下的線圈串聯(lián)成另一條支路，電樞支路數(shù)=2線圈的頭和尾相隔一些換向片（2極電機(jī)所連接的換向片是相鄰的）3）復(fù)疊4）復(fù)波5）混合11第11頁，共30頁。2.2單疊繞組這些繞組的主要區(qū)別在于：從電刷端看進(jìn)去，電樞繞組形成了不同數(shù)目的并聯(lián)支路數(shù)生產(chǎn)實(shí)踐中大多數(shù)采用單疊或單波繞組在小型換向器式電機(jī)上幾乎都是采用單疊繞組Y1:第一節(jié)距，即一個線圈的兩個有效邊之間的跨距Y2:第二節(jié)距，即前一個線圈的次邊到后一線圈的首邊之間的跨距Y:合成節(jié)距，兩上相鄰線圈的首邊之間的跨距YK:每一個線圈首端與尾端所聯(lián)結(jié)的兩個換向片之間的跨距12第12頁，共30頁。2.3單波繞組13第13頁，共30頁。2.4生產(chǎn)中實(shí)用的繞線圖①左飛叉：紅線右飛叉：綠線②紅線頭與綠線尾繞在同一鉤子上③這組紅色圈與換向器連接關(guān)系（偏移），適用于任意槽內(nèi)的一組線圈。起始鉤換向器鐵芯鉤對槽Z=12槽數(shù)U=2虛槽數(shù)K=Z*U=24換向片數(shù)14第14頁，共30頁。2.5尋找起鉤？圖紙的起鉤究竟在轉(zhuǎn)子的什么位置？若以第一組所繞線圈為例，上圖的起鉤即繞線的第一個掛鉤；若以轉(zhuǎn)子最后一槽線圈為例，上圖的起鉤對應(yīng)于倒數(shù)第三鉤。若以轉(zhuǎn)子下一個虛擬線圈為例，上圖的起鉤對應(yīng)于轉(zhuǎn)子尾鉤。

結(jié)論：任意一槽的線圈都有一個起始鉤，12槽就有12個起始鉤。圖紙上的起始鉤每一槽的起始鉤15第15頁，共30頁。尋找尾鉤？任意一槽的線圈都有一個尾鉤，12槽就有12個尾鉤。（圖紙上的起始鉤每一槽的起始鉤）圖紙上的尾鉤每一槽的尾鉤U=1，順著疊繞方向，每二鉤U=2，順著疊繞方向，第三鉤16第16頁，共30頁。2.6怎么觀察偏鉤？-圖紙尋找圖紙上的尾鉤（第23鉤）以線圈所在的槽與尾鉤來比較，一般以靠近尾鉤的槽。常規(guī)繞線：本槽比每三鉤（1槽2鉤）順疊繞方向的第三鉤本槽比每二鉤（1槽1鉤）

17第17頁，共30頁。留底繞線：本槽比起鉤（絕對是1槽2鉤）18第18頁，共30頁。怎么觀察偏鉤？-轉(zhuǎn)子一般以最后一槽線圈來作比較尾鉤（雙鉤線）以靠近尾鉤的一槽來與尾鉤比較，偏幾鉤？這一槽這一鉤一定要是同一飛叉上的漆包線此槽對此鉤，彼槽對彼鉤結(jié)論：比槽、比尾鉤19第19頁，共30頁。2.7判定依據(jù)?槽、鉤數(shù)，槽、鉤對齊情況（左、右）偏幾鉤疊繞方向（右疊繞、左疊繞）尾線有無繞過180°掛鉤留底與否20第20頁，共30頁。2.8繞線機(jī)參數(shù)計(jì)算★三門巨力繞線機(jī)1次移位掛鉤上一個虛擬線圈中心線到起鉤所跨過的換向片數(shù)：A1次移位繞線起鉤到線圈中心線所跨過的換向片數(shù)：B（根據(jù)下表，A，B值只要算出一個即可）★XMJ繞線機(jī)●起鉤數(shù)：起鉤到線圈中心線所跨過的換向片數(shù)：B以下列表及實(shí)例基于兩種前提1）飛叉順時針繞線（從轉(zhuǎn)子外表觀察）2）轉(zhuǎn)子順時針移位（從出軸端觀察）換向器端朝上，向右數(shù)鉤21第21頁，共30頁。AB速算表(三門巨力繞線機(jī))右疊繞左疊繞Z=12K=24常規(guī)

留底

常規(guī)

留底1次移位掛勾AA+B=26

A+B=24

A+B=22

A+B=241次移位繞線BB+C=25

B+C=25

B+C=23

B+C=232次移位掛勾CC+D=24

C+D=26

C+D=24

C+D=222次移位繞線D3次移位掛勾AZ=12K=12常規(guī)常規(guī)1次移位掛勾AA+B=K+1=13

A+B=K-1=111次移位繞線B2次移位掛勾A2次移位繞線B3次移位掛勾AXMJ繞線機(jī)起鉤位：BXMJ更簡單22第22頁，共30頁。例123第23頁，共30頁。例224第24頁，共30頁。例325第25頁，共30頁。例426第26頁，共30頁。例527第27頁，共30頁。例628第28頁，共30頁。2.9幾個問題的補(bǔ)充轉(zhuǎn)子線圈的疊繞方向、尾線是否繞過180°掛鉤，影響電機(jī)工作轉(zhuǎn)向，但并不能決定電機(jī)工作轉(zhuǎn)向。1)12槽24鉤，Φ0.50*10T，每槽有多少根漆包線？2)為什么轉(zhuǎn)子只有10、12、14槽，而沒有11、13槽？3)12槽24鉤的轉(zhuǎn)子，如果左飛叉紅線繞，右飛叉用綠線繞，最后12槽的紅綠線分布情況？答案：1）40根/槽；2）奇數(shù)槽不對稱，雙飛叉無法繞制。手工或單飛叉可以繞奇數(shù)槽；3）☆常規(guī)繞線：10槽顏色各半，1槽全紅，1槽全綠☆留底繞線：8槽顏色各半，2槽1/4紅—3/4綠，另2槽3/4紅—1/4綠29第29頁，共30頁。內(nèi)容梗概串激電機(jī)技術(shù)講座。（主要用于發(fā)電機(jī)，現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需電能幾乎都是有同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的）。4）啟動轉(zhuǎn)矩大，4~6倍額定轉(zhuǎn)矩。定子線圈與轉(zhuǎn)子線圈在電路上是串聯(lián)。1)轉(zhuǎn)子平衡不好或裝配不好，造成轉(zhuǎn)子振動。1)換向火花（換向線圈的電流突變，電磁能釋放）。1)換向器表面氧化層（主要是氧化亞銅和碳素薄膜），這層氧化層在運(yùn)轉(zhuǎn)中被不斷地磨損和加厚。Rb=R180*4*(K-1)/K2。每一個線圈的的頭和尾連接在兩個相鄰的換向片上。（2極電機(jī)所連接的換向片是相鄰的）。這些繞組的主要區(qū)別在于：從電刷端看進(jìn)去，電樞繞組形成了不同數(shù)目的并聯(lián)支路數(shù)。Y1:第一節(jié)距，即一