第三节直流电机绕组

直流电机的绕组一、前言直流电机是一种常见的电动机，广泛应用于各种领域，如工业、交通、家电等。

直流电机的绕组是直流电机的核心部件之一，它决定了直流电机的性能和特点。

本文将详细介绍直流电机的绕组。

二、直流电机的基本结构直流电机由定子和转子两部分组成。

其中，定子是不动的部分，包括磁极、线圈等；转子则是旋转的部分，包括轴、磁极等。

在工作时，定子中的线圈通过外部供电产生磁场，使转子旋转。

三、直流电机的绕组类型根据线圈排列方式不同，直流电机的绕组可以分为串联式绕组和并联式绕组两种类型。

1. 串联式绕组串联式绕组是将多个线圈依次串联起来，在两端接上外部供电。

串联式绕组可以增加线圈总匝数，提高输出功率和扭矩。

但同时也会增加线路阻抗和损耗。

2. 并联式绕组并联式绕组是将多个线圈并联起来，在两端接上外部供电。

并联式绕组可以减小线路阻抗和损耗，但输出功率和扭矩相对较小。

四、直流电机的绕组结构直流电机的绕组结构包括定子绕组和转子绕组两部分。

1. 定子绕组定子绕组是直流电机中最重要的部分之一。

它由若干个线圈依次排列而成，每个线圈都有若干匝。

线圈的匝数和排列方式不同，可以影响电机的性能和特点。

2. 转子绕组转子绕组是直流电机中另一个重要部分。

它通常由导体材料制成，包括铜、铝等。

转子绕组通常采用环形排列方式，以便在旋转时产生磁场。

五、直流电机的绕组材料直流电机的绕组材料通常有铜、铝等两种材料。

其中，铜具有良好的导电性能和高温耐受性能，适用于高功率、高速度等场合；而铝则适用于低功率、低速度等场合。

六、直流电机的绕制工艺直流电机的绕制工艺包括手工制绕和机器制绕两种方式。

手工制绕通常适用于小功率、小批量的电机，而机器制绕则适用于大功率、大批量的电机。

七、直流电机的绕组保护直流电机的绕组保护通常采用绝缘材料来实现。

常见的绝缘材料有纸板、胶带、漆等。

这些材料可以有效地防止线圈短路和断路等故障。

八、总结直流电机的绕组是直流电机中最重要的部分之一，它决定了直流电机的性能和特点。

第三章 直流无刷电动机的绕组第一节 概述同其她类型电动机一样,直流无刷电动机本体也就是由定子与转子两大部件构成。

转子就是指电动机在运行时可以转动的部分,通常由转轴、永久磁钢及磁轭等部件组成。

其主要作用就是在电动机的气隙内产生足够的磁感应强度,并同通电后的定子绕组相互作用产生感应电势,以驱动自身运转。

定子就是指电动机在运行时不动的部分,主要由硅钢冲片同分布在它们槽内的绕组以及机壳、端盖、轴承等部件组成。

所谓“绕组”,就是指一些按一定的规律连接起来的线圈的总与。

绕组通电后,与转子磁钢所产生的磁场相互作用,产生力或感应电势驱使转子带动负载一块转动。

转子磁钢转动后,其磁力线反过来又切割定子绕组,在定子绕组中产生感应电动势,反过来又影响了电动机内电动势的平衡关系。

可见通电绕组与磁场之间的相互作用,就是电动机内部机电能量转换的主要媒介。

只有搞清电动机内磁场的分布与作用情况,才能确切地分析绕组所产生的感应电势与感生电动势的大小及方向,以便导出电动机的感应电势平衡方程与电动势平衡方程。

然而离开了绕组的具体结构及联接方式,很难讲清楚电动机内机电能量转换的基本过程,对感应电动势、电路参数与电磁感应电势等基本问题,也会感到空洞或不着边际。

在本章里,将结合直流无刷电动机的基本性能要求来讨论绕组结构的一些基本问题。

为了简明扼要地分析有关绕组问题,首先对直流无刷电动机的磁路及气隙磁通作些必要的描述与简化。

第二节 直流无刷电动机磁场的简化在直流无刷电动机中,主磁场一般由转子磁钢产生,通常用主磁路如图3、1所示,它通过相邻两个极的中心线,经定子与转子铁心闭合。

主磁路主要由气隙、定子齿、定子轭与转子轭几部分组成。

图中,U Φ为工作磁通,M Φ为永久磁钢内磁通,ΦS 为漏磁通。

图3、1电动机内部磁路1—定子铁心2—软铁极靴3—永久磁钢严格地说,直流无刷电动机内的磁场就是含有不同磁介质的三维场,由于其几何形状复杂,又含有铁磁物质等非线性因素,使得问题变得非常复杂。

直流电动机的绕组的工作原理直流电动机是一种将直流电能转化为机械能的机电转换装置。

其工作原理是利用了直流电流在磁场中产生力矩的特性，从而使电机转动。

直流电动机主要由定子和转子两部分组成。

定子是固定不动的部分，由绕组、磁极、磁极鞋等元件构成；转子是旋转部分，由电枢绕组、集电环及轴承等构件组成。

电机的绕组是电机的主要部分之一，它是由导线绕成一圈圈的线圈，通过绝缘材料隔开。

绕组的形状和导线的截面积是根据电机的特定要求设计的。

当电机的电源接通时，电流通过绕组，并产生一个磁场。

磁场的方向和大小由电流的方向和大小决定。

磁场的极性由绕组的方向决定。

在直流电动机中，定子的绕组通常称为励磁绕组，用于产生磁场。

而转子的绕组称为电枢绕组，它的作用是产生力矩。

电枢绕组承受电流后，在磁场的作用下，产生一个力矩。

这个力矩使得转子开始旋转。

当转子旋转时，电枢绕组中的导线与磁场交叉，导致在导线中产生电动势。

电动势的方向取决于导线在磁场中的运动方向。

导线运动时，会产生一种称为“感应电动势”的现象。

这个感应电动势的方向与电动机电源的电压相反。

根据电动力学的规律，产生电动势的导线会受到一个与电动势大小相等但方向相反的力。

所以电枢绕组中的导线会受到一个力，这个力与电动机转子转动方向相反。

在直流电动机中，转子会受到力矩的作用，从而旋转。

当电机达到运转速度后，转子的角动量保持不变。

如果外界施加一个转矩，电机会加速或减速，重新建立平衡。

通过改变电枢绕组中的电流大小和方向，可以改变电动机的转速和转向。

当电流方向相反时，电动机的转向也相反。

总之，直流电动机的绕组通过电流产生磁场，并利用磁场的作用力产生转动力矩。

电动机的绕组是电动机工作的重要部分之一。

通过改变绕组电流和方向，可以改变电动机的运转方式。

直流电动机是一种可靠、灵活的驱动装置，在工业和家庭中得到广泛应用。

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。