第四章直流电机电枢绕组
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直流电机的绕组/article/article_229_1.html发布日期:2007-1-31 12:29:10 浏览:1736 [大中小]一、电枢绕组是直流电机的主要电路,是直流电机的一个重要部件对电枢绕组的要求是:在能通过规定的电流和产生足够的电动势前提下 ;尽可能节省有色金属和绝缘材料 ;并且要结构简单、运行可靠等一、简单的绕组:图1.2.1如果电枢上有四个线圈,换向器由八个换向片组成,(图1-2.1)因为上述模型如作发电机运行,由于线圈互相不联接,电流不能通过所有线圈 , 所以产生的电磁转矩与感应电动势大小不足 , 为此应该将所有线圈互相联接起来图1-2.2绕组中每个线圈的两个端子各接到一个换向片上,它是绕组的一个单元,称为元件 . 为了使一个元件两个有效边中所感应产生的电动势大小相等或相差不多,使电动势是叠加的,那么元件的跨距应等于或接近于一个极距。
为使线圈端接部分对称,线圈可采用如下连接形式(1.2.2)。
二、绕组的基本形式直流电机电枢绕组的基本形式: 1)单叠绕组 2)单波绕组实际电机中,为使元件端接部分能平整地排列,一般采用双层绕组(一)单叠绕组1.单叠绕组联接的特点元件两个端子联接于相邻的两个换向片上元件跨距:y1元件上层元件边与下层元件边之间空间距离(用槽数表示),一般等于或约等于电机的极距换向节距:yk元件上层元件边与下层元件边所联接的两个换向片之间的距离(用槽数表示)单叠绕组元件的连接情况 yk=1图1.2.3 单叠绕组元件的连接2.单叠绕组连接示例一台直流电动机的绕组数据为:极对数P=2,槽数Q为16,元件数S等于换向片数K和槽数Q,即Q=S=K=16,电机极距为:t = Q/2p = 16/2*2 =4取元件跨距为跨四个槽,y1=4,元件两端子所联换向片之间的距离yk=1(1) 单叠绕组元件联接顺序表表1-1 单叠绕组元件联接顺序表(2) 单叠绕组展开图图1.2.5 单叠绕组展开图注意:电机在运行过程中,绕组元件、换向器与电机磁极、电刷有相对运动, (3) 瞬时绕组电路图图1.2.6 瞬时绕组电路图3.单叠绕组的电路特点任一瞬时,处于同一磁极下的元件构成一条支路,因此采用单叠绕组的电机共有2P 条支路。
直流电机直流电机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。
组成:直流电机电枢绕组:通常采用双层绕组。
线圈的有效部分包含左、右两个有效边。
放在槽内且靠近槽口的有效边叫上层边,靠近槽底的有效边叫下层边。
同一槽中上下层间用绝缘纸隔开。
同一线圈上下两有效边沿圆周方向的距离即为线圈的跨距,通常用槽距(两相邻槽间距离)的倍数表示。
跨距约等于一个极距(相邻两磁极的距离,也常用槽距的倍数表示)。
电枢绕组断路的检查直流电枢绕组分叠绕组、波绕组和蛙绕组3种。
每个线圈的两个出线端连接到换向器的两个换向片上,两者在换向器圆周表面上相隔的距离称为换向器节距,用Ys表示。
不同形式的绕组具有不同的换向器节距。
①叠绕组有单叠绕组和复叠绕组之分。
单叠绕组是将同一磁极下相邻的线圈依次串联起来,构成一条并联支路,所以对应一个磁极就有一条并联支路。
单叠绕组的基本特征是并联支路数等于磁极数。
各条支路间通过电刷并联。
单叠绕组线圈的换向器节距Ys=1。
Ys>1者称复叠绕组。
比较常用的是Ys=2的复叠绕组,又称双叠绕组。
双叠绕组在一个磁极下有两条并联支路。
例如一台四极直流电机,采用双叠绕组时,共有8条并联支路。
各条支路间也是通过电刷并联。
电刷组数等于电机的极数。
其中一半为正电刷组,另一半为负电刷组。
叠绕组的并联支路数较多,它等于极数或为极数的整倍数,所以又叫并联绕组。
②波绕组有单波绕组和复波绕组。
单波绕组的特点是将同极性下的所有线圈按一定规律全部串联起来,形成一条并联支路。
所以整个电枢绕组只有两条并联支路。
波绕组线圈的换向器节距式中P为磁极对数;k为换向片数;a为使Ys等于整数的正整数,它等于波绕组的并联支路对数。
直流电机的电枢绕组简要回顾 直流电机重点内容: (1)直流电机的工作原理 (2)直流电机的基本概念 (3)电枢感应电势和电磁转矩 (4)基本方程 难点: (1)电枢绕组及电路图 (2)电刷位置放置 (3)电枢反应简要回顾简要回顾主磁极 定子 电刷装置 换向磁极 机座 端盖 电枢铁心 转子 电枢绕组 换向器 转轴 风扇Ø电枢绕组作用:直流电机的电路部分。
构成:用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成,上下 层以及线圈与电枢铁心间要妥善地绝缘,并用 槽楔(xiē )压紧。
直流电机的电枢绕组Ø直流电枢绕组的构成原则:(1)产生足够的感生电势; (2)允许一定的电流; (3)节省有色金属和绝缘材料; (4)结构简单,运行可靠。
Ø直流电枢绕组的基本概念元件电枢绕组由许多形状完全相同的元件(也称为线圈)按一定 规律排列和连接而成。
每一个元件均引出两根线与换向片相连,其中一根称为前端 ,另一根称为后端。
每个元件有两个元件边,一个元件边放在某一个槽的上层(上 层边),另一个元件边放在另一个槽的下层(下层边)。
绕组元件在槽中的位置 1-上元件边 2-后端接线 3-下元件边 4-前端接线 有效部分:元件钳放在槽内部分,切 割气隙磁通,感生电动势。
同一个元件的首端和末端分别接到两个不同的换向片上。
同 一个换向片上,连有一个元件的首端和另一个元件的末端。
因此,电枢绕组的元件数等于换向片数,即S=K,其中 K为 换向片数,S为元件数。
虚槽• 为了确切地说明每个元件边所处的具体位置,引入“虚槽” 的概念。
设槽内每层有u个元件边,则把每个实际槽看作包含有u个 “虚槽”,每个虚槽的上、下层各有一个元件边,如图表 示u=3时,元件边的布置情况。
若实槽数为 Z ,虚槽数为 Ze ,则Ze =uZ。
• 因为每一个元件有两个元件边 ,而每一换向片连接一个元件 的始端和另一个元件的末端; 又因为每一个虚槽包含着两个 元件边,所以绕组的元件数 S、 换向片数K和虚槽数Ze三者应相 等,即S=K= Ze =uZ1—槽楔 2—线圈绝缘 3—导体 4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘电枢槽内的绝缘l 极距:沿电枢圆周表面相邻两磁极之间的距离,用表示。