第八單元直流電動(dòng)機(jī)課件

1、第八單元第八單元 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)主要內(nèi)容主要內(nèi)容:一、直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和用途一、直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和用途二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和額定值三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和額定值四、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理四、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理一、直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和用途一、直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和用途1、直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)、直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)調(diào)速特點(diǎn)好，調(diào)速方便，平滑，調(diào)速特點(diǎn)好，調(diào)速方便，平滑， 調(diào)速范圍廣調(diào)速范圍廣啟動(dòng)，制動(dòng)和過載轉(zhuǎn)矩大啟動(dòng)，制動(dòng)和過載轉(zhuǎn)矩大易于控制，能實(shí)現(xiàn)頻繁快速啟動(dòng)易于控制，能實(shí)現(xiàn)頻繁快速啟動(dòng) 制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)。制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)。2、直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)、直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)制造

2、工藝復(fù)雜，消耗有色金屬較多，生產(chǎn)成本高制造工藝復(fù)雜，消耗有色金屬較多，生產(chǎn)成本高運(yùn)行時(shí)電刷與換向器之間容易產(chǎn)生火花，可靠性差，運(yùn)行時(shí)電刷與換向器之間容易產(chǎn)生火花，可靠性差，維護(hù)比較困難維護(hù)比較困難3、直流電動(dòng)機(jī)的用途、直流電動(dòng)機(jī)的用途隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，配以電力電子裝置的交流隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，配以電力電子裝置的交流電動(dòng)機(jī)在許多場(chǎng)合已取代了直流電動(dòng)機(jī)。盡管如此，電動(dòng)機(jī)在許多場(chǎng)合已取代了直流電動(dòng)機(jī)。盡管如此，在一些對(duì)起動(dòng)和調(diào)速性能較高的生產(chǎn)機(jī)械上，仍然采在一些對(duì)起動(dòng)和調(diào)速性能較高的生產(chǎn)機(jī)械上，仍然采用直流電動(dòng)機(jī)來作為拖動(dòng)動(dòng)力。用直流電動(dòng)機(jī)來作為拖動(dòng)動(dòng)力。如如:高速電梯、龍門刨床，電力機(jī)車

3、，城市電車，地高速電梯、龍門刨床，電力機(jī)車，城市電車，地鐵列車，電動(dòng)自行車，造紙和印制機(jī)械，般舶機(jī)械鐵列車，電動(dòng)自行車，造紙和印制機(jī)械，般舶機(jī)械等。等。二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)可以分為直流電機(jī)可以分為靜止靜止和和轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分。兩大部分。靜止部分稱為靜止部分稱為定子定子，轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子，這兩部分之間稱為這兩部分之間稱為氣隙氣隙。 定子主要包括定子主要包括：機(jī)座，主磁極，換向器，端：機(jī)座，主磁極，換向器，端 蓋，電刷等。蓋，電刷等。 轉(zhuǎn)子主要包括轉(zhuǎn)子主要包括：電樞鐵心，電樞繞組，換向：電樞鐵心，電樞繞組，換向 器，轉(zhuǎn)軸，風(fēng)扇等。器，轉(zhuǎn)軸，風(fēng)扇等。1

4、、定子部分主磁極主磁極：產(chǎn)生主磁場(chǎng)，為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換提供介質(zhì)。：產(chǎn)生主磁場(chǎng)，為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換提供介質(zhì)。機(jī)座機(jī)座：電機(jī)的支撐，并用于閉合磁路，機(jī)座部分的：電機(jī)的支撐，并用于閉合磁路，機(jī)座部分的磁路稱為磁軛。磁路稱為磁軛。換向極換向極：用于改善換向，消除電機(jī)帶負(fù)載時(shí)換向：用于改善換向，消除電機(jī)帶負(fù)載時(shí)換向器產(chǎn)生的有害火花。裝在兩個(gè)主磁極之間，換向器產(chǎn)生的有害火花。裝在兩個(gè)主磁極之間，換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。極繞組與電樞繞組串聯(lián)。 電刷裝置電刷裝置：保持與換向器滑動(dòng)接觸，將直流電壓、：保持與換向器滑動(dòng)接觸，將直流電壓、直流電流引入或引出電樞繞組。是定子與轉(zhuǎn)子相直流電流引入或引出電樞繞組。是定子與轉(zhuǎn)子相

5、聯(lián)系的定子側(cè)部件。聯(lián)系的定子側(cè)部件。1刷握；2銅絲辮；3壓緊彈簧；4電刷 電刷裝置端蓋：裝在電機(jī)機(jī)座兩側(cè)的端面上，保護(hù)電機(jī)內(nèi)部免受外界的侵害并保護(hù)工作人員的安全，防止觸電。轉(zhuǎn)子是直流電機(jī)的重要部件。由于感轉(zhuǎn)子是直流電機(jī)的重要部件。由于感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩都在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩都在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生，是機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的樞紐，生，是機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的樞紐，因此稱為因此稱為電樞電樞。2、轉(zhuǎn)子部分、轉(zhuǎn)子部分電樞鐵芯電樞鐵芯：電機(jī)磁路的主要部分，用硅鋼片：電機(jī)磁路的主要部分，用硅鋼片疊制而成。疊制而成。 圖2.8 線圈在槽內(nèi)安放示意圖1、2上層有效邊；3下層有效邊；4線圈尾端；5端接部分；

6、6線圈首端換向片；云母片；云母套簡(jiǎn)；V形鋼環(huán)；鋼套；緣套筒；7螺旋壓圈電樞繞組電樞繞組：電機(jī)電路的主要部分，由許多按一定：電機(jī)電路的主要部分，由許多按一定規(guī)律連接的線圈組成的規(guī)律連接的線圈組成的.換向器換向器：由金屬片組成，它分別與線圈的兩端相：由金屬片組成，它分別與線圈的兩端相聯(lián)，并隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)。聯(lián)，并隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)。3、直流電機(jī)的氣隙、直流電機(jī)的氣隙在靜止的主磁極與電樞之間，有一空氣間在靜止的主磁極與電樞之間，有一空氣間隙，由于空氣的磁阻較大，因而它在電機(jī)隙，由于空氣的磁阻較大，因而它在電機(jī)的磁路中有重要的影響。小型電機(jī)的氣隙的磁路中有重要的影響。小型電機(jī)的氣隙約為約為13mm，大型電機(jī)

7、的約為，大型電機(jī)的約為1012mm。三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和額定值三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和額定值1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組無電路上的聯(lián)系，勵(lì)磁電：勵(lì)磁繞組與電樞繞組無電路上的聯(lián)系，勵(lì)磁電流由一個(gè)獨(dú)立的直流電源提供，與電樞電流無關(guān)流由一個(gè)獨(dú)立的直流電源提供，與電樞電流無關(guān)2、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，并接于同一個(gè)外加：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，并接于同一個(gè)外加電源電源3、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，串接于同一個(gè)外加：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，串接于同一個(gè)外加電源電源4、復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、復(fù)勵(lì)直

8、流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn)：勵(lì)磁繞組一部分與電樞繞組并聯(lián)，一部分與電：勵(lì)磁繞組一部分與電樞繞組并聯(lián)，一部分與電樞繞組串聯(lián)樞繞組串聯(lián)標(biāo)注著額定數(shù)據(jù)和使用條件。額定數(shù)據(jù)是電機(jī)制造廠按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)電機(jī)的一些電量或機(jī)械量所規(guī)定的數(shù)據(jù)。該條件下可保證設(shè)備安全、高效、長(zhǎng)期地使用應(yīng)盡量使電機(jī)工作于額定狀態(tài)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)說明說明：電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)處于什么運(yùn)行狀態(tài)，：電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)處于什么運(yùn)行狀態(tài)， 要由負(fù)載大小來決定。一般不允許電機(jī)超過額要由負(fù)載大小來決定。一般不允許電機(jī)超過額定值運(yùn)行，這會(huì)降低電機(jī)的使用壽命，甚至損定值運(yùn)行，這會(huì)降低電機(jī)的使用壽命，甚至損壞電機(jī)。但若長(zhǎng)期處于低負(fù)載下工作，電機(jī)的壞電機(jī)。但若

9、長(zhǎng)期處于低負(fù)載下工作，電機(jī)的容量得不到充分利用，使得電機(jī)的效率降低，容量得不到充分利用，使得電機(jī)的效率降低，不經(jīng)濟(jì)。所以應(yīng)根據(jù)負(fù)載情況選用電機(jī)，使電不經(jīng)濟(jì)。所以應(yīng)根據(jù)負(fù)載情況選用電機(jī)，使電機(jī)接近于額定狀態(tài)運(yùn)行。機(jī)接近于額定狀態(tài)運(yùn)行。 四、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理四、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理1、直流電動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)、直流電動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)v直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理(使用換向器使用換向器)v結(jié)論：換向器能自動(dòng)改變線圈中的電流方 向，從而使線圈能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去。從基本電磁定律到工程實(shí)際從基本電磁定律到工程實(shí)際應(yīng)用中必須解決：應(yīng)用中必須解決：v如何把運(yùn)動(dòng)的線圈與靜止的電路連接

10、上？如何把運(yùn)動(dòng)的線圈與靜止的電路連接上？v如何給線圈供應(yīng)上交變的電流，即如何把外面的直如何給線圈供應(yīng)上交變的電流，即如何把外面的直流電變成線圈中的交流電？流電變成線圈中的交流電？v如何用最少的材料獲得最大的電磁轉(zhuǎn)矩？如何用最少的材料獲得最大的電磁轉(zhuǎn)矩？2、直流發(fā)電機(jī)的工作原理、直流發(fā)電機(jī)的工作原理電機(jī)內(nèi)交變的電流如何變成所需的直流電流？電機(jī)內(nèi)交變的電流如何變成所需的直流電流？電機(jī)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體如何與外部靜止的電路相聯(lián)？電機(jī)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體如何與外部靜止的電路相聯(lián)？如何獲得足夠的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？如何獲得足夠的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？ 3、電機(jī)的可逆原理、電機(jī)的可逆原理直流電機(jī)的工作原理是基于電磁感應(yīng)定律和電磁直流電機(jī)

11、的工作原理是基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。無論在發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)中兩個(gè)定律都力定律。無論在發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)中兩個(gè)定律都要用到。只不過它們發(fā)揮的作用不同。要用到。只不過它們發(fā)揮的作用不同。同一臺(tái)電機(jī)，在不同的外部條件下，既能作電動(dòng)同一臺(tái)電機(jī)，在不同的外部條件下，既能作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行又能作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，這叫做電機(jī)的可逆原機(jī)運(yùn)行又能作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，這叫做電機(jī)的可逆原理。理。 課題一課題一 直流電動(dòng)機(jī)的原理構(gòu)造分直流電動(dòng)機(jī)的原理構(gòu)造分類及銘牌（類及銘牌（2）直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組舊課復(fù)習(xí)一、直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和用途一、直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和用途二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三、直流電

12、機(jī)的勵(lì)磁方式和額定值三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和額定值四、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理四、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理主要內(nèi)容主要內(nèi)容v一、繞組概述一、繞組概述v二、單疊繞組二、單疊繞組v三、單波繞組三、單波繞組一、繞組概述一、繞組概述v直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組是閉合的。所謂閉合繞直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組是閉合的。所謂閉合繞組是指從電樞繞組中某一導(dǎo)體出發(fā)，將繞組組是指從電樞繞組中某一導(dǎo)體出發(fā)，將繞組中的所有導(dǎo)體連接后，仍回到時(shí)出發(fā)的導(dǎo)體中的所有導(dǎo)體連接后，仍回到時(shí)出發(fā)的導(dǎo)體上，自成回路，無固定的引出端。當(dāng)電樞旋上，自成回路，無固定的引出端。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，各線圈依次通過電刷作為引出端。為轉(zhuǎn)時(shí)，各線圈依次通過電刷作為引出端。為了

13、在閉合繞組中不產(chǎn)生環(huán)流，繞組所有線圈了在閉合繞組中不產(chǎn)生環(huán)流，繞組所有線圈的電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和應(yīng)等于零。因此，從電刷的電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和應(yīng)等于零。因此，從電刷兩端看進(jìn)去，至少要有兩條并聯(lián)支路，它們兩端看進(jìn)去，至少要有兩條并聯(lián)支路，它們的電動(dòng)勢(shì)大小相等、方向相反。的電動(dòng)勢(shì)大小相等、方向相反。1、繞組元件、繞組元件 繞組元件是指一個(gè)由一匝或多匝導(dǎo)線繞制成繞組元件是指一個(gè)由一匝或多匝導(dǎo)線繞制成的，兩端分別與兩片換向片相連的線圈，它的，兩端分別與兩片換向片相連的線圈，它是構(gòu)成繞組的基本單元。是構(gòu)成繞組的基本單元。 電樞繞組是指許多分布在電樞表面槽中按一電樞繞組是指許多分布在電樞表面槽中按一定規(guī)律相邊的繞組元件

14、的組合。定規(guī)律相邊的繞組元件的組合。 2、繞組的有效邊與端線、繞組的有效邊與端線 繞組元件嵌入電樞槽內(nèi)能切割磁力線產(chǎn)生感繞組元件嵌入電樞槽內(nèi)能切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分稱為應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分稱為有效邊有效邊。 每個(gè)元件有兩個(gè)有效邊，放置于槽的上層的每個(gè)元件有兩個(gè)有效邊，放置于槽的上層的稱為稱為上層邊上層邊，放置于別一槽下層的稱為，放置于別一槽下層的稱為下層下層邊。邊。 元件的槽外部分僅起連接作用的稱為元件的槽外部分僅起連接作用的稱為端線端線。3、實(shí)槽和虛槽、實(shí)槽和虛槽 實(shí)槽實(shí)槽是指電樞鐵心上實(shí)際存在的槽。是指電樞鐵心上實(shí)際存在的槽。 在實(shí)際的電機(jī)結(jié)構(gòu)中，電樞繞組元件數(shù)往往在實(shí)際的電機(jī)結(jié)構(gòu)中，電

15、樞繞組元件數(shù)往往多于實(shí)槽數(shù)，常常在一個(gè)鐵心槽內(nèi)放置幾組多于實(shí)槽數(shù)，常常在一個(gè)鐵心槽內(nèi)放置幾組繞組元件繞組元件 ，通常把一個(gè)元件的上層邊與別一，通常把一個(gè)元件的上層邊與別一個(gè)元件的下層稱為一個(gè)個(gè)元件的下層稱為一個(gè)虛槽虛槽，如果一個(gè)實(shí)槽，如果一個(gè)實(shí)槽內(nèi)有內(nèi)有u個(gè)虛槽，那么電樞鐵心的總的虛槽數(shù)個(gè)虛槽，那么電樞鐵心的總的虛槽數(shù)Z0和實(shí)槽數(shù)和實(shí)槽數(shù)Z的關(guān)系為的關(guān)系為Z0=uZ。4、元件數(shù)與虛槽數(shù)、換向片數(shù)的關(guān)系、元件數(shù)與虛槽數(shù)、換向片數(shù)的關(guān)系 一個(gè)虛槽由一個(gè)上層邊和一個(gè)下層邊組成，一個(gè)虛槽由一個(gè)上層邊和一個(gè)下層邊組成，而兩個(gè)有效邊組成一個(gè)元件，每一個(gè)元件有而兩個(gè)有效邊組成一個(gè)元件，每一個(gè)元件有兩個(gè)端頭，

16、而每個(gè)換向片都要焊接兩個(gè)端頭，兩個(gè)端頭，而每個(gè)換向片都要焊接兩個(gè)端頭，所以元件數(shù)所以元件數(shù)S、虛槽數(shù)、虛槽數(shù)Z0和換向片和換向片K數(shù)應(yīng)該相數(shù)應(yīng)該相等，等， 即即 Z0=K=S5、極距、極距 對(duì)應(yīng)于一個(gè)磁極在電樞外圓上所占的弧長(zhǎng)叫極對(duì)應(yīng)于一個(gè)磁極在電樞外圓上所占的弧長(zhǎng)叫極距。距。 習(xí)慣上極距都用一個(gè)磁極所占有的虛槽數(shù)來表習(xí)慣上極距都用一個(gè)磁極所占有的虛槽數(shù)來表示。如果用示。如果用表示極距，表示極距，p表示磁極對(duì)數(shù)，表示磁極對(duì)數(shù)，Z0表示虛槽數(shù)，它們之間的關(guān)系為表示虛槽數(shù)，它們之間的關(guān)系為;pz206、繞組的節(jié)距v電樞繞組的連接規(guī)律是通過繞組的節(jié)距來表電樞繞組的連接規(guī)律是通過繞組的節(jié)距來表征的征的

17、,下面分別敘述各個(gè)節(jié)距的定義和計(jì)算方下面分別敘述各個(gè)節(jié)距的定義和計(jì)算方法法.v第一節(jié)距第一節(jié)距y1v一個(gè)元件的兩條有效邊在電樞表面上所跨的一個(gè)元件的兩條有效邊在電樞表面上所跨的距離稱為第一節(jié)距用距離稱為第一節(jié)距用y1表示表示整數(shù)1y為使y1湊成整數(shù)的一個(gè)小數(shù)或整數(shù) 長(zhǎng)距繞組短距繞組整距繞組1y常采用短距繞組,可節(jié)省端用銅,有利于換向.v2、第二節(jié)距、第二節(jié)距y2v相串連的兩個(gè)元件中相串連的兩個(gè)元件中,第一個(gè)元件的下層邊與第一個(gè)元件的下層邊與第二個(gè)元件的上層邊在電樞表面上所跨的距第二個(gè)元件的上層邊在電樞表面上所跨的距離離,稱為第二節(jié)距。用稱為第二節(jié)距。用y2表示表示,也用虛槽數(shù)計(jì)算也用虛槽數(shù)計(jì)算

18、.v3、合成節(jié)距、合成節(jié)距yv相串連的兩個(gè)元件對(duì)應(yīng)邊在電樞表面所跨的相串連的兩個(gè)元件對(duì)應(yīng)邊在電樞表面所跨的距離。不同類型繞組的差別距離。不同類型繞組的差別,主要表現(xiàn)的合成主要表現(xiàn)的合成節(jié)距上。節(jié)距上。v4、換向器節(jié)距、換向器節(jié)距ycv一個(gè)元件的兩個(gè)出線端所連接的兩個(gè)換向片一個(gè)元件的兩個(gè)出線端所連接的兩個(gè)換向片之間所跨的距離之間所跨的距離,其大小用換向片數(shù)計(jì)算其大小用換向片數(shù)計(jì)算.7、繞組的形式、繞組的形式v直流電樞繞組各元件之間的連接最后是借有、直流電樞繞組各元件之間的連接最后是借有、換向片完成的，每個(gè)元件的兩個(gè)端點(diǎn)分別接換向片完成的，每個(gè)元件的兩個(gè)端點(diǎn)分別接在兩個(gè)換向片上。由于相鄰兩元件的連

19、接規(guī)在兩個(gè)換向片上。由于相鄰兩元件的連接規(guī)律不同，可分為單疊繞組、單波繞組、復(fù)疊律不同，可分為單疊繞組、單波繞組、復(fù)疊繞組、復(fù)波繞組和蛙形繞組。繞組、復(fù)波繞組和蛙形繞組。v其中其中單疊繞級(jí)單疊繞級(jí)和和單波繞組單波繞組是最常用的。是最常用的。二、單疊繞組二、單疊繞組v單疊繞組的連接規(guī)律是，所有的相鄰元件依單疊繞組的連接規(guī)律是，所有的相鄰元件依次串連，連接方法是后一個(gè)元件的首端與前次串連，連接方法是后一個(gè)元件的首端與前一個(gè)元件尾端聯(lián)在一起并接到一個(gè)換向片上，一個(gè)元件尾端聯(lián)在一起并接到一個(gè)換向片上，最后一個(gè)元件的尾與第一個(gè)元件的首端連在最后一個(gè)元件的尾與第一個(gè)元件的首端連在一起一起.構(gòu)成一個(gè)閉合回路

20、。構(gòu)成一個(gè)閉合回路。 其合成節(jié)距其合成節(jié)距v+1為右行，為右行，-1為左行，因左行元件接到換向?yàn)樽笮?，因左行元件接到換向片的連接線需交叉用銅較多，很少采用。片的連接線需交叉用銅較多，很少采用。1cyy1cyy44161y312yyy例：例：2P=4 S=K=Qu=16 u=1繪制單疊繞組展開圖繪制單疊繞組展開圖 由已確定的各節(jié)距，可繪出繞組展開圖由已確定的各節(jié)距，可繪出繞組展開圖1221335544667788991010 111112121313141415151615161245689 1012 13 1416NSNSnA1A2B1B2-+-按照繞組展開圖，可畫出該瞬間的電樞電路圖按照繞組

21、展開圖，可畫出該瞬間的電樞電路圖由繞組電路圖可清楚地看出，從電刷外面看繞組由繞組電路圖可清楚地看出，從電刷外面看繞組時(shí)是由四條支路并聯(lián)組成。時(shí)是由四條支路并聯(lián)組成。1，5，9，13號(hào)元件號(hào)元件被電刷短路，同極下元件電流方向一致。被電刷短路，同極下元件電流方向一致。綜上所述，單疊繞組有以下特點(diǎn)：綜上所述，單疊繞組有以下特點(diǎn)：v單疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)單疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)2a=2pv當(dāng)元件幾何形狀對(duì)稱時(shí)，電刷應(yīng)放在主當(dāng)元件幾何形狀對(duì)稱時(shí)，電刷應(yīng)放在主機(jī)中心線上，此時(shí)正、負(fù)電刷間感應(yīng)電勢(shì)機(jī)中心線上，此時(shí)正、負(fù)電刷間感應(yīng)電勢(shì)最大，被電刷所短路元件感應(yīng)電勢(shì)為零；最大，被電刷所短路元件感應(yīng)電勢(shì)為零；v電刷數(shù)等

22、于極數(shù)；電刷數(shù)等于極數(shù)；v電刷間引出的電勢(shì)為每一支路電勢(shì)，正、電刷間引出的電勢(shì)為每一支路電勢(shì)，正、負(fù)電刷間引出的電流為各支路電流之和。負(fù)電刷間引出的電流為各支路電流之和。三、單波繞組三、單波繞組v單波繞組的連接規(guī)律是單波繞組的連接規(guī)律是:從某一換向片出發(fā)把相隔從某一換向片出發(fā)把相隔約為兩個(gè)極距的同極性磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)位置的所有元約為兩個(gè)極距的同極性磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)位置的所有元件串連起來。這種繞組連接的特點(diǎn)是元件兩出線件串連起來。這種繞組連接的特點(diǎn)是元件兩出線端所連換向片相隔較遠(yuǎn)端所連換向片相隔較遠(yuǎn),相串連的兩元件也相隔較相串連的兩元件也相隔較遠(yuǎn)遠(yuǎn).形狀如波浪一樣向前延伸形狀如波浪一樣向前延伸,所以稱為波繞

23、組所以稱為波繞組.v單波繞組的合成節(jié)距為：?jiǎn)尾ɡ@組的合成節(jié)距為：y=yk=(k1)/pv單波繞組的每節(jié)距和單疊繞組一樣為單波繞組的每節(jié)距和單疊繞組一樣為v單波繞組的第二節(jié)距為：?jiǎn)尾ɡ@組的第二節(jié)距為：y2=y-y1p2zy10由已確定的各節(jié)距，可繪出繞組展開圖由已確定的各節(jié)距，可繪出繞組展開圖按照繞組展開圖，可畫出該瞬間的電樞電路圖按照繞組展開圖，可畫出該瞬間的電樞電路圖單波繞組有以下特點(diǎn)單波繞組有以下特點(diǎn)v同極性下各元件串連起來組成一條同極性下各元件串連起來組成一條 支路支路.a=1v幾何形狀對(duì)稱時(shí)電刷應(yīng)放在主磁極幾何形狀對(duì)稱時(shí)電刷應(yīng)放在主磁極 中心線上中心線上v電刷數(shù)也應(yīng)等于極數(shù)電刷數(shù)也應(yīng)等

24、于極數(shù).可減小每組電可減小每組電 刷上的電流刷上的電流.改善換向改善換向課題二課題二 直流電動(dòng)機(jī)的基本性能分析（直流電動(dòng)機(jī)的基本性能分析（1）直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁功直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩率、電磁轉(zhuǎn)矩舊課復(fù)習(xí)舊課復(fù)習(xí)v一、繞組概述一、繞組概述v二、單疊繞組二、單疊繞組v三、單波繞組三、單波繞組主要內(nèi)容主要內(nèi)容v一、直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)一、直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)v二、直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩二、直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩v三、直流電動(dòng)機(jī)的電磁功率三、直流電動(dòng)機(jī)的電磁功率一、直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)一、直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)由電磁感應(yīng)定律知道，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割由電磁感應(yīng)定律知道

25、，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小為磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小為: e=Blv式中式中l(wèi)表示一根導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度。表示一根導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度。直流電動(dòng)機(jī)的一條支路由許多根有效導(dǎo)體串聯(lián)直流電動(dòng)機(jī)的一條支路由許多根有效導(dǎo)體串聯(lián)成的，成的，用用N表示有效導(dǎo)體總數(shù)，則一條支路串聯(lián)有效表示有效導(dǎo)體總數(shù)，則一條支路串聯(lián)有效導(dǎo)體數(shù)為導(dǎo)體數(shù)為 N/2a上式中上式中v表示導(dǎo)體切割磁力線的線速度，直流電表示導(dǎo)體切割磁力線的線速度，直流電機(jī)轉(zhuǎn)速常用機(jī)轉(zhuǎn)速常用n表示，表示，v與與n的關(guān)系是：的關(guān)系是：Da電樞的直徑電樞的直徑 極距，極距，mP 磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)V 導(dǎo)體切割磁力線的線速度，導(dǎo)體切割磁力線的線

26、速度，m/sN 電機(jī)轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)速 ，r/min60260pnnDva式中的磁密B用每個(gè)磁極下的平均磁密Bav表示，則每極磁通為：則有：lBSavavBltavBv由以上分析得，每條支路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由以上分析得，每條支路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea為為;aCCnCnaEpnllaNEeeeaa60Np60Np6022電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)，式中則：例例1：已知某直流發(fā)電機(jī)：已知某直流發(fā)電機(jī)2p=4，單波繞組，電，單波繞組，電樞繞組總導(dǎo)體數(shù)為樞繞組總導(dǎo)體數(shù)為N=648，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=1450r/min,=0.0051Wb,求發(fā)出的電動(dòng)勢(shì)求發(fā)出的電動(dòng)勢(shì)Ea.如果保持如果保持不變，轉(zhuǎn)速減速為不變，轉(zhuǎn)速減速為

27、n=1000r/min,此此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)Ea為多少為多少.解解;vnCErnvnCErnaNpeaeae110min/1000160min/14506 .21160264860C時(shí)，時(shí)，二、直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩二、直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩當(dāng)電樞繞組中有電流流過時(shí)，載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)當(dāng)電樞繞組中有電流流過時(shí)，載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)要受電磁力的作用，一根長(zhǎng)度為要受電磁力的作用，一根長(zhǎng)度為l的導(dǎo)體，在平的導(dǎo)體，在平均磁通密度為均磁通密度為Bav的磁場(chǎng)中受到時(shí)的平均電磁力的磁場(chǎng)中受到時(shí)的平均電磁力Fav為：為：電磁力電磁力Fav在電樞中產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩在電樞中產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩Tav為：為：ilBFavav22Ta

28、avaavavDilBDFaNpmNCTaNpDlaIlDpNNTaIiilDpplDSplDSaMaaaaavaaaavaavava2CC,TII2222TTN2I2B2BB,2MM電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)，電磁轉(zhuǎn)矩式中為：矩要導(dǎo)體產(chǎn)生的總電磁轉(zhuǎn)而由的關(guān)系是：與支路電流又因?yàn)殡姌欣@組總電流所以，即，而面積為，因?yàn)橐粋€(gè)磁極的電樞表v電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)來講是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)來講是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它是由電源供給電動(dòng)機(jī)的電能換來的，能是由電源供給電動(dòng)機(jī)的電能換來的，能夠拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行；夠拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行；v對(duì)發(fā)電機(jī)來講則是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，原動(dòng)機(jī)必對(duì)發(fā)電機(jī)來講則是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，原動(dòng)機(jī)必須克服電磁轉(zhuǎn)矩才能使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)出須克服電磁轉(zhuǎn)矩才能使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)出電能。電能。例例2：某：某4極直流電動(dòng)機(jī)，單波繞組，電樞的極直流電動(dòng)機(jī)，單波繞組，電樞的導(dǎo)體總數(shù)為導(dǎo)體總數(shù)為N=186根每極磁通為根每極磁通為6.9810-2Wb，電樞電流，電樞電流Ia=331A。求電磁。