第六篇 直流電機(jī)1

第二十章直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)第六篇直流電機(jī)1.掌握直流電機(jī)的基本工作原理2.了解直流電機(jī)的的基本結(jié)構(gòu)3.了解直流電機(jī)的額定值本章基本要求直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)概述直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的型號和額定值主要內(nèi)容直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)20.1概述直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)定律和電磁力定律實現(xiàn)機(jī)械能與直流電能轉(zhuǎn)換的機(jī)器分類：直流電機(jī)直流發(fā)電機(jī)：直流電動機(jī)：機(jī)械能電能電能機(jī)械能用途：直流發(fā)電機(jī)：電源勵磁機(jī)

信號傳遞測速發(fā)電機(jī)

20.1概述直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)用途：直流電動機(jī)：動力用-直流電動機(jī)信號傳遞直流伺服電動機(jī)

優(yōu)點：直流發(fā)電機(jī)：波形平滑性好，電磁干擾小直流電動機(jī)：①調(diào)速范圍寬，平滑性好；②起動、過載、制動轉(zhuǎn)矩大；③易于控制，可靠性高；④調(diào)速時能量損耗小，經(jīng)濟(jì)，系統(tǒng)成本低。20.1概述直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)缺點：應(yīng)用實例：直流發(fā)電機(jī)：直流電動機(jī)的電源、同步機(jī)的勵磁、電鍍、電解、電冶煉等的直流電源直流電動機(jī)：給粉系統(tǒng)、卷揚機(jī)、大型機(jī)床、電力機(jī)車、電車、電氣機(jī)車牽引、造紙、紡織拖動、吊車、挖掘機(jī)械、軋鋼機(jī)、船舶推進(jìn)等成本高、結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜、維修困難、安全可靠性差。

發(fā)展趨勢：直流發(fā)電機(jī)逐步被電力電子整流電源所取代；直流電動機(jī)逐步被交流電動機(jī)所取代；20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流發(fā)電機(jī)的工作原理20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流發(fā)電機(jī)的工作原理通過換向片，電刷A總與位于N極下的導(dǎo)體相連，極性為正。電刷B總與位于S極下的導(dǎo)體相連，極性為負(fù)20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流發(fā)電機(jī)的工作原理線圈中的電動勢和電流均為交流通過換向片，電刷固定接于某一磁極下的導(dǎo)體換向器將電樞繞組中的交流電轉(zhuǎn)化為電刷兩端的直流電，這種作用稱為“整流”20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流發(fā)電機(jī)的工作原理增加導(dǎo)體可減小感應(yīng)電動勢的脈動。當(dāng)有足夠多的線圈和換向片時，可獲得穩(wěn)定直流電勢。當(dāng)每極下導(dǎo)體數(shù)大于8時，脈動可小于1%。20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流發(fā)電機(jī)的工作原理結(jié)論：1）電樞繞組內(nèi)電勢、電流為交流電；2）電刷間為直流電勢。繞組中感應(yīng)電勢與電流方向一致；3）電樞電流產(chǎn)生的磁場在空間上是恒定不變的磁場；4）產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，為制動性質(zhì)；5）原動機(jī)克服電磁制動轉(zhuǎn)矩作功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)二、直流電動機(jī)的工作原理在直流電動機(jī)中，雖然外加電源為直流，但通過換向器的作用，導(dǎo)體中的電流將隨其所處磁極極性的改變而同時改變其方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩的方向始終保持不變。即線圈中的電流是交變的，但產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向是恒定的。20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)二、直流電動機(jī)的工作原理20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)二、直流電動機(jī)的工作原理20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)結(jié)論：1）外施電壓、電流是直流，電樞繞組內(nèi)電流是交流；2）電樞繞組中感應(yīng)電勢與電流方向相反；3）線圈是旋轉(zhuǎn)的，電樞電流是交變的。電樞電流產(chǎn)生的磁場在空間上是恒定不變的；4）產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相同，為驅(qū)動性質(zhì)；5）電磁轉(zhuǎn)矩克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩作功，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。二、直流電動機(jī)的工作原理20.2直流電機(jī)的基本工作原理直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)三、直流電機(jī)的可逆原理同一臺直流電機(jī)，通過改變外界條件，既可以作為電動機(jī)運行，也可以作為發(fā)電機(jī)運行。在電機(jī)理論中稱為可逆原理。如果用原動機(jī)拖動電樞旋轉(zhuǎn)，可以從電刷端引出直流電動勢而作為直流電源對負(fù)載供電，此為發(fā)電機(jī)運行。如果在電刷端外加直流電壓，則可以帶動軸上的機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，此為電動機(jī)運行。20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)主要由定子、轉(zhuǎn)子兩部分組成直流電機(jī)定子轉(zhuǎn)子電樞鐵心軸承換向器風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸電樞繞組機(jī)座換向極主磁極電刷裝置端蓋主極鐵心勵磁繞組刷桿電刷刷握刷桿座(產(chǎn)生勵磁磁場)(產(chǎn)生電動勢，流過電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩)風(fēng)扇機(jī)座電樞鐵心和繞組主磁極電刷換向器接線板接線盒勵磁繞組端蓋20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)NSNS20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)21

N極和S極成對出現(xiàn)且沿圓周均勻交替分布；極對數(shù)：N極或S極的個數(shù)，通常用p表示；極數(shù)：主磁極的個數(shù)，等于2p。p=2即4極電機(jī)20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)23

一、主磁極作用：產(chǎn)生主磁場構(gòu)成：⑴主極鐵心：1~1.5mm厚的鋼板⑵勵磁繞組：用絕緣銅線構(gòu)成主磁極鋼板沖片（1-1.5mm厚）主磁極由鋼板沖片疊壓而成勵磁繞組套在主磁極極身上20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)24

一、主磁極20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)25

二、換向極（附加極）作用：改善換向構(gòu)成：鐵心：整塊鋼或鋼板繞組：和電樞繞組串聯(lián)位置：兩個主磁極的中心線上→幾何中心線個數(shù)：一般和主極個數(shù)一樣。也有是主極個數(shù)的一半。20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)26

三、機(jī)座作用：①固定主磁極、換向極和端蓋等②主磁路的一部分（磁軛）構(gòu)成：鑄鋼或厚鋼板焊接四、電樞鐵心作用：①主磁路②安放電樞繞組構(gòu)成：硅鋼片迭成

電樞鐵心沖片(0.35-0.5mm厚)（硅鋼片）涂絕緣漆沖片疊壓而成均勻開槽20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)27

五、電樞繞組六、換向器作用：將線圈里的交流電勢變?yōu)殡娝⒍说闹绷麟妱?。或把外加的直流電流變?yōu)榫€圈中的交流電流。構(gòu)成：銅片組成，用云母絕緣作用：感應(yīng)電動勢和通過電流，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換構(gòu)成：按一定規(guī)律連接的絕緣銅線構(gòu)成20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)28

換向器20.3直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)29

七、電刷裝置作用：保持和換向器的滑動接觸，與換向器配合，將線圈中的交流電勢變?yōu)殡娝⑸系闹绷麟妱輼?gòu)成：電刷、刷握、刷桿、刷桿座個數(shù)：與磁極個數(shù)相同。20.4直流電機(jī)的型號和額定值直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流電機(jī)的型號（Z）型號表明電機(jī)的系列及主要特點。知道了電機(jī)的型號，便可從相關(guān)手冊及資料中查出該電機(jī)的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。

20.4直流電機(jī)的型號和額定值直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流電機(jī)的型號（Z）20.4直流電機(jī)的型號和額定值直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)二、直流電機(jī)的額定值1．額定功率PN

（W或kW）：電機(jī)在額定運行時的輸出功率。發(fā)電機(jī)：電刷間輸出的電功率。PN＝UNIN

電動機(jī)：軸上輸出的機(jī)械功率。PN＝UNINηN

2．額定電壓UN

（V）：額定運行狀況下，直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓或直流電動機(jī)的輸入電壓。

3．額定電流IN

（A）：額定電壓和額定功率時允許電機(jī)長期輸入（電動機(jī)）或輸出（發(fā)電機(jī)）的線端電流。20.4直流電機(jī)的型號和額定值直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)二、直流電機(jī)的額定值3．額定電流IN

（A）直流發(fā)電機(jī)：IN

＝PN×103/UNA

直流電動機(jī)：IN

＝PN×103/(UNηN

)A4．額定轉(zhuǎn)速nN

（r／min）：在額定電壓、額定電流下，運行于額定功率時對應(yīng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。5．額定效率ηN

：直流電動機(jī)額定輸出功率與電動機(jī)額定輸人功率比值的百分?jǐn)?shù)。20.4直流電機(jī)的型號和額定值直流電機(jī)的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)

例題：直流電機(jī)，PN=15kW，UN=380V，效率=0.85，求：發(fā)電機(jī)和電動機(jī)時的額定電流。第二十一章直流電機(jī)的電樞繞組第二十二章直流電機(jī)的磁場第六篇直流電機(jī)1.了解直流電機(jī)電樞繞組的構(gòu)成及其連接2.掌握直流電機(jī)電樞繞組的特點3.了解直流電機(jī)的磁路4.理解直流電機(jī)的磁動勢和磁場本章基本要求直流電機(jī)的電樞繞組（一）直流電機(jī)電樞繞組的一般知識單疊繞組單波繞組直流電機(jī)的磁動勢和磁場主要內(nèi)容直流電機(jī)的電樞繞組（一）21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識作用：電樞繞組是直流電機(jī)的關(guān)鍵部件之一，構(gòu)成直流電機(jī)的電路部分，在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換中起著重要的作用，運行時電樞繞組產(chǎn)生電動勢，流過電流并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，是實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的樞紐。電樞繞組的基本要求：直流電機(jī)的電樞繞組（一）(1)能產(chǎn)生盡可能大的電動勢，并有良好的波形。(2)能通過足夠大的電流，以產(chǎn)生并承受所需的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。(3)節(jié)省材料（有色金屬和絕緣材料），結(jié)構(gòu)簡單，連接可靠。(4)便于維護(hù)和檢修。(5)對直流電機(jī)，應(yīng)保證換向良好。21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識分類特點：閉合繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）(1)疊繞組：單疊和復(fù)疊繞組。(2)波繞組：單波和復(fù)波繞組。(3)蛙繞組：疊繞和波繞混合的繞組。電樞繞組的演變環(huán)形電樞繞組鼓形電樞繞組eeeeeeeeeeeeee21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）電樞繞組的演變環(huán)形電樞繞組只有一半的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體利用率低。環(huán)形繞組2e2e2e2e2e2e2e2e2e2e2e2e2e2e21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）電樞繞組的演變鼓形電樞繞組線圈的兩邊都在電樞鐵芯表面的槽中,兩邊都能切割磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電勢。鼓形繞組21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）NS電樞繞組展開圖AB+_21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）一、疊繞組和波繞組元件：構(gòu)成繞組的線圈。電樞繞組的基本單元，單匝和多匝21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）一、疊繞組和波繞組雙層繞組1）每個元件的兩端點分別連接在兩換向片上，每個換向片連接兩個元件，各元件依一定規(guī)律依次連接，形成閉合回路。2）一個元件邊放在槽的上層，另一邊放在另一槽的下層，一個槽里總有上下層線圈邊。3）線圈的兩個元件處于不同極性的極面下，線圈的跨距約等于一個極距，兩個電勢相加。21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）一、疊繞組和波繞組疊繞組：一個元件的兩出線端接在兩相鄰換向片上（單疊繞組），或相隔數(shù)片的換向片上（復(fù)疊繞組）。折疊式前進(jìn)波繞組疊繞組波繞組：一個元件的兩出線接在相隔約兩個極距的換向片上，繞它一周后回到與起始片相鄰的換向片上（單波繞組），或相隔數(shù)片的換向片上（復(fù)波繞組）。波浪式前進(jìn)21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）二、實槽和虛槽為改善電機(jī)的性能，希望用更多的元件組成電樞繞組。由于工藝等原因，電樞鐵心不能開太多的槽，故在每槽的上下層各放置若干元件邊。若每一實槽中一層并排放置u排元件邊，則一個實槽可以看成u個“虛槽”，每一個虛槽的上、下層各有一個元件邊。實槽與虛槽

u=321.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）二、實槽和虛槽每一元件有兩個邊；每一換向片上接兩個邊；每一虛槽內(nèi)放置有兩個邊；元件數(shù)S等于換向片數(shù)K，等于虛槽數(shù)每線圈有Nc匝，則總導(dǎo)體數(shù)為N

21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）三、節(jié)距第一節(jié)距y1：一個元件的兩個有效邊在電樞表面跨過的距離。極距：在電樞鐵心表面上，一個極所占的距離。整數(shù)為湊整分?jǐn)?shù)整距繞組短距繞組長距繞組短距繞組端部接線短、省銅，且利于換向，故常用第一節(jié)距y1換向器節(jié)距yk：每元件的兩端所連接的換向片之間在換向器表面的跨距，用換向片數(shù)表示。yK

＝y(tǒng)21.1直流電機(jī)電樞繞組的一般知識直流電機(jī)的電樞繞組（一）三、節(jié)距第二節(jié)距y2：連至同一換向片上的兩個元件中第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊間的距離。合成節(jié)距y第二節(jié)距y2換向器節(jié)距yk合成節(jié)距y：連接同一換向片的兩個元件的對應(yīng)邊在電樞表面的跨距。y＝y(tǒng)1＋

y221.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）元件依次相連，元件的出線端接到相鄰的換向片上，第一個元件的下層邊（虛線）連接著第二個元件的上層邊，它放在第一元件上層邊相鄰的第二個槽內(nèi)。相鄰元件(線圈)相互疊壓,后一元件的端部緊疊在前一元件的端部（疊）；首末端相聯(lián)的兩換向片相隔一個換向片的寬度，合成節(jié)距與換向節(jié)距均為1（單），即yK

＝y(tǒng)＝1槽數(shù)Z、元件數(shù)S和換向片數(shù)K三者相同21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單疊繞組元件

右行

左行

單疊左行繞組和單疊右行繞組21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）舉例：2p＝4，

u=1，Z＝Z

e＝S＝K＝16，單疊右行整距繞組一、節(jié)距計算y＝y(tǒng)k＝＋1節(jié)距計算y,y1,y2畫繞組展開圖安放電刷和磁極展開圖展示元件相互間的電氣連接關(guān)系及主磁極、換向片、電刷間的相對位置關(guān)系21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）1單疊繞組展開圖1.槽展開2.繞組放置3.安放磁極電刷123456789101112131416152345678910111213141615槽展開繞組放置安放磁極、電刷NSNSττττA+B–++－－21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單疊繞組展開圖1123456789101112131416152345678910111213141615NSNSττττA+B–++－－21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單疊繞組展開圖21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）極軸線：磁極的中心線磁極的放置：磁極寬度約為,均勻分布，N、S極交替排列幾何中性線：相鄰兩個主磁極之間的中心線電刷的放置原則空載時，正、負(fù)電刷間的電動勢最大；被電刷短路的元件的感應(yīng)電動勢最小或等于零。換向器的幾何中性線：線圈軸線與主磁極軸線重合時，該線圈所接兩換向片的分界線電刷的位置：換向器的幾何中性線，簡稱幾何中性線21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）同一極下導(dǎo)體電流方向相同（同一槽中上下層邊不屬于同一線圈，但電流的方向一致）；N、S極下導(dǎo)體電流方向相反。直流電機(jī)示意圖21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）電路圖21.2單疊繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）

單疊繞組的特點（1）元件的兩個出線端連接于相鄰的兩個換向片上；（2）同一主磁極下的元件串聯(lián)成一條支路，主磁極數(shù)與支路數(shù)相同。2a=2p（3）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”；（4）每條支路由不相同的電刷引出，所以電刷數(shù)等于主磁極數(shù)；（5）電刷位置應(yīng)使感應(yīng)電動勢最大，正負(fù)電刷之間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；Ea=ea（6）由正負(fù)電刷引出的電樞電流為各支路電流之和，即Ia=2aia（式中ia為每一條支路的電流，即繞組元件中流過的電流）。21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）首末端所連的兩換向片相隔很遠(yuǎn)，兩個元件串聯(lián)后形似波浪。兩個串聯(lián)元件放在同極磁極下，空間位置相距約兩個極距；沿圓周向一個方向繞一周后，其末尾所邊的換向片落在與起始的換向片相鄰的位置。合成節(jié)距與換向節(jié)距相等yK

＝y(tǒng)整數(shù)21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單波左行繞組和單波右行繞組單波繞組元件

右行

21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）舉例：2p＝4，

u=1，Z＝Z

e＝S＝K＝15，左行短距單波繞組一、節(jié)距計算節(jié)距計算y,y1,y2畫繞組展開圖安放電刷和磁極21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）元件、換向片的放置：1＃元件上層邊1＃槽，下層邊4＃槽;首末端所連的換向片相距yk＝7；為了端部對稱，首末端所連的兩換向片之間的中心線與1＃元件的軸線重合。1＃元件上層邊所連的換向片定為1＃。依次聯(lián)接。磁極放置：

N、S極磁極均勻交替的排列。電刷的放置：放在與主磁極軸線重合的換向片上。即幾何中心線上。

21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單波繞組展開圖334567891110121314152145678910111213141512NSSNττττ槽展開繞組放置安放磁極、電刷21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單波繞組展開圖21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單波繞組元件連接順序圖從繞組展開圖可以看出，全部15個元件串聯(lián)而構(gòu)成一個閉合回路的順序是：1815714613512411310291用聯(lián)接順序圖表示為：1815714613512411310291411310291815714613512上層邊下層邊21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）電路圖21.3單波繞組直流電機(jī)的電樞繞組（一）單波繞組的特點1）同極下各元件串聯(lián)起來組成一條支路，支路對數(shù)為1，即a＝1，與磁極對數(shù)無關(guān)；2）當(dāng)元件的幾何形狀對稱時，電刷在換向器表面上的位置對準(zhǔn)主磁極中心線，支路電動勢最大；3）電刷數(shù)原則上等于2，為降低電刷電流密度，可用2p只電刷，即電刷數(shù)等于磁極數(shù)（采用全額電刷）；5）電樞電流等于兩條支路電流之和。即Ia=2ia4）電樞電動勢等于支路感應(yīng)電動勢；因只有兩條支路，元件一定時，可得到較高的電壓；直流電機(jī)的電樞繞組（一）單疊繞組和單波繞組的主要區(qū)別單疊繞組：各個極面下上層的繞組元件構(gòu)成一支路，并聯(lián)支路數(shù)等于極數(shù)，每增加一對主極就增加一對支路。2a＝2p。相同元件數(shù)時，疊繞組并聯(lián)的支路數(shù)多，每條支路中串聯(lián)元件數(shù)少，稱并聯(lián)繞組，適應(yīng)于較大電流、較低電壓的電機(jī)。單波繞組：全部上元件邊在相同極性下的元件相連，形成一條支路，即N極下上層的繞組元件串聯(lián)為一支路，S極下的串聯(lián)為另一支路，并連支路數(shù)恒等于2，整個繞組只有一對支路，極數(shù)的增減與支路數(shù)無關(guān)。2a＝2。相同元件數(shù)時，波繞組并聯(lián)的支路數(shù)少，每條支路中串聯(lián)元件數(shù)多，稱串聯(lián)繞組，適用于較高電壓、較小電流的電機(jī)。大容量的電機(jī)，可以采用混合繞組。直流電機(jī)的電樞繞組（一）NNSS疊繞組波繞組單疊繞組和單波繞組的主要區(qū)別直流電機(jī)的電樞繞組（一）直流電機(jī)繞組歸納直流電機(jī)的電樞繞組總是自成閉路;電樞繞組的支路數(shù)（2a）永遠(yuǎn)是成對出現(xiàn)，因為磁極數(shù)(2p)是一個偶數(shù)；且至少有2條并聯(lián)支路；

單疊繞組：a=p

即并聯(lián)支路對數(shù)恒等于電機(jī)極對數(shù)單波繞組：a=1 即并聯(lián)支路對數(shù)恒等于1電刷放置的一般原則是空載時通過正、負(fù)電刷間的電動勢最大，或者說，被電刷短路的元件中的電動勢為零。對于端接對稱的元件，電刷也就放置在主極軸線下的換向片上，電刷總是與位于幾何中線上的導(dǎo)體相接觸。22.1直流電機(jī)的磁動勢和磁場直流電機(jī)的磁場一、空載時的主磁場1、主磁通和漏磁通磁場是電機(jī)實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的媒介。主極磁場由永久磁鐵或勵磁繞組通入直流電流產(chǎn)生。空載時電機(jī)中的磁場分布是對稱的。主磁通，經(jīng)氣隙進(jìn)入電樞主極漏磁通(15-25%)φ0,不進(jìn)入電樞，只增加磁極的飽和程度22.1直流電機(jī)的磁動勢和磁場直流電機(jī)的磁場一、空載時的主磁場主磁通磁路：氣隙1－電樞齒－電樞軛－電樞齒2－氣隙2－主磁極2－定子軛－主磁極1－氣隙122.1直流電機(jī)的磁動勢和磁場直流電機(jī)的磁場一、空載時的主磁場22.1直流電機(jī)的磁動勢和磁場直流電機(jī)的磁場一、空載時的主磁場直流電機(jī)空載時的磁場分布22.1直流電機(jī)的磁動勢和磁場直流電機(jī)的磁場一、空載時的主磁場2、氣隙主極磁場的分布在一個磁極的范圍內(nèi)，勵磁磁勢大小相同，主磁極下氣隙磁通密度的分布取決于氣隙的大小和形狀。磁極中心及附近的氣隙小且均勻，磁通密度較大且基本為常數(shù)，靠近極尖處，氣隙逐漸變大，磁通密度減??；極尖以外，氣隙明顯增大，磁通密度顯著減少，在磁極之間的幾何中性線處，氣隙磁通密度為零?？蛰d時的氣隙磁通密度為平頂波，22.1直流電機(jī)的磁動勢和磁場直流電機(jī)的磁場二、電樞磁動勢和磁場