直流電機(jī)的電樞繞組

1、2022年6月7日第1頁(yè)第二章第二章 直流電機(jī)的電樞繞組直流電機(jī)的電樞繞組 引言引言 2.1電樞繞組的一般知識(shí)電樞繞組的一般知識(shí) 2.2 單疊繞組單疊繞組 2.3單波繞組單波繞組 2.4 各種繞組的應(yīng)用范圍各種繞組的應(yīng)用范圍 小結(jié)小結(jié) 2022年6月7日第2頁(yè)引 言 電樞繞組是直流電機(jī)的電路部分電路部分，亦是實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的樞紐機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的樞紐。 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求：電樞繞組的構(gòu)成，應(yīng)能產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并允許通過(guò)一定的電樞電流，從而產(chǎn)生所需的電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率，此外，還要節(jié)省有色金屬和絕緣材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。2022年6月7日第3頁(yè) 分類(lèi)分類(lèi)：直流電樞繞組有疊繞組疊繞組、波繞波繞

2、組組和混合繞組混合繞組等三種類(lèi)型。 本節(jié)主要說(shuō)明單疊和單波繞組的組成和連接規(guī)律。 2022年6月7日第4頁(yè)2.1電樞繞組的一般知識(shí)電樞繞組的一般知識(shí) 一、直流電樞繞組的構(gòu)成一、直流電樞繞組的構(gòu)成 二、直流電樞繞組的節(jié)距二、直流電樞繞組的節(jié)距 2022年6月7日第5頁(yè)一、直流電樞繞組的構(gòu)成一、直流電樞繞組的構(gòu)成 每一個(gè)元件有兩個(gè)放在槽中切割磁力線、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效邊，稱(chēng)為元件邊元件邊。 元件在槽外(電樞鐵心兩端)的部分一般只作為聯(lián)接引線，稱(chēng)為端接端接。與換向片相聯(lián)的一端為前端接前端接，另一端叫后端后端接接。2022年6月7日第6頁(yè) 引入“虛槽”概念，設(shè)槽內(nèi)每層有u個(gè)元件邊，則意味著一個(gè)實(shí)際的槽包

3、含了u個(gè)“虛槽”，而每個(gè)虛槽的上、下層依然只有一個(gè)元件邊。圖示為u2，即一個(gè)實(shí)槽包含兩個(gè)虛槽的情況。一般情況下，實(shí)際槽數(shù)Z與虛槽數(shù)Zi的關(guān)系為 uZZi2022年6月7日第7頁(yè) 電樞繞組的特點(diǎn)常用虛槽數(shù)、元件數(shù)、換向片數(shù)及各種節(jié)距來(lái)表征。 因?yàn)槊恳粋€(gè)元件有兩個(gè)元件邊，而每一片換向片同時(shí)接有一個(gè)上元件邊和一個(gè)下元件邊，所以元件數(shù)S一定與換向片數(shù)K相等；又由于每一個(gè)虛槽亦包含上、下層兩個(gè)元件邊，即虛槽數(shù)也與元件數(shù)相等，故有 iZKS2022年6月7日第8頁(yè)二、直流電樞繞組的節(jié)距二、直流電樞繞組的節(jié)距 1第一節(jié)距第一節(jié)距y1 元件的兩條有效邊在電樞表面上所跨的距離稱(chēng)為第一節(jié)距，用y1表示。第一節(jié)距的

4、大小通常用所跨的虛槽數(shù)來(lái)計(jì)算。因?yàn)樵呏梅旁诓蹆?nèi)，所以所以y1必定是一個(gè)整數(shù)必定是一個(gè)整數(shù)。為得到較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，y1最好等于或者接近于一個(gè)極距，即 整數(shù)pZyi212022年6月7日第9頁(yè) 為使yl湊成整數(shù)的一個(gè)小數(shù)。通常，y1=稱(chēng)為整距元件；相應(yīng)的，y1為長(zhǎng)距；y10為右行繞組，yk1的整數(shù)，amp。 復(fù)波繞組：yK(Km)/p，am。 混合繞組：因?yàn)閍p，amp，所以a2p。2022年6月7日第42頁(yè) 雙疊繞組是由兩個(gè)單疊繞組通過(guò)電刷并聯(lián)起來(lái)構(gòu)成，每個(gè)單疊繞組的元件互相間隔地嵌入槽內(nèi)。雙波繞組則由兩個(gè)單波繞組通過(guò)電刷并聯(lián)起來(lái)構(gòu)成，每個(gè)單波繞組的元件也是互相間隔地嵌于槽內(nèi)。所

5、以雙繞組的節(jié)距與單繞組不同，但連接規(guī)律與單繞組并無(wú)根本區(qū)別。雙繞組的支路數(shù)應(yīng)是單繞組的一倍，這是容易理解的。 一套疊繞組和一套波繞組按一定的規(guī)律嵌放并連接到同一個(gè)換向器上，可以構(gòu)成混合繞組(亦稱(chēng)蛙型繞組)。 2022年6月7日第43頁(yè) 就使用而言，各種直流電樞繞組的主要差別就在于并聯(lián)支路數(shù)的多少。支路多時(shí)，每條支路中的串聯(lián)元件數(shù)減小。通常都是根據(jù)電機(jī)額定電流的大小和額定電壓的高低來(lái)選擇繞組型式。單波繞組單波繞組的支路數(shù)最少，用于小容量電機(jī)和電壓較高或轉(zhuǎn)速較低的電機(jī)。復(fù)波繞組復(fù)波繞組可用于多極數(shù)、低速的中、大型電機(jī)。單疊繞組單疊繞組的支路數(shù)比波繞組多，主要用于中等容量、正常電壓和轉(zhuǎn)速的電機(jī)。復(fù)疊

6、繞組復(fù)疊繞組用于大容量或低壓、大電流的電機(jī)。蛙型繞組蛙型繞組常用在轉(zhuǎn)速較高、換向困難的大型直流電機(jī)上。2022年6月7日第44頁(yè)小結(jié)小結(jié) 電樞繞組是電機(jī)中實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的重要部件，無(wú)論是感應(yīng)電勢(shì)還是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩都要通過(guò)它。直流電機(jī)的電樞繞組，無(wú)論什么型式，都是閉合繞組。在閉合回路中各元件的電勢(shì)恰好互相抵消，故回路中不致產(chǎn)生環(huán)流。2022年6月7日第45頁(yè) 直流電樞繞組由兩端接到兩個(gè)換向片的元件構(gòu)成。無(wú)論什么繞組型式，為使空載時(shí)正、負(fù)電刷之間的電勢(shì)最大，電刷應(yīng)放在換向器上的幾何中性線上。所謂換向器上的幾何中性線是指：當(dāng)元件軸線與主極軸線重合時(shí)，該元件兩端所接兩個(gè)換向片之間的中心線。當(dāng)電刷中心線與此幾何中性線重合時(shí)，被電刷短路的元件電勢(shì)為零或接近于零，因此不致產(chǎn)生有害的短路電流。對(duì)通常采用的端接對(duì)稱(chēng)的元件，換向器上的幾何中性線與主極軸線重合，因此電刷應(yīng)放在主極軸線下的換向片上。2022年6月7日第46頁(yè) 電刷把閉合的電樞繞組分成若干段，每段電勢(shì)相等。因此從正、負(fù)電刷連接的端點(diǎn)來(lái)看，電樞繞組就形成了許多并聯(lián)支路。由于電樞繞組中的電流是從電刷引入或引出的，因此電樞表面上的電流分布是以電刷所接觸的換向片所連接的元件邊作為分界線。2022年6月7日第47頁(yè) 電樞繞組按元件連接的不同方式而分為兩大類(lèi)：疊繞組和波繞組。單疊繞組是把上元件邊在同一個(gè)主極下畫(huà)的元件串聯(lián)成一支