第三節(jié)直流電機(jī)繞組

1、通過換向片，6個線圈依次串連構(gòu)成一個閉合回路。兩個電刷位于換向器內(nèi)圓對稱位置(實(shí)際放置在外圓上)。位于對稱位置的電刷將閉合的6個線圈分成兩個并聯(lián)支路。注意注意:電樞轉(zhuǎn)動時情況電樞轉(zhuǎn)動時情況?轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)60度時度時234561234561234561注意注意:電樞轉(zhuǎn)動時情況電樞轉(zhuǎn)動時情況?轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)60度時情況度時情況 單波繞組、單疊繞組、單波繞組、單疊繞組、復(fù)波繞組、復(fù)疊繞復(fù)波繞組、復(fù)疊繞組、混合繞組等。組、混合繞組等。3.電樞繞組的聯(lián)結(jié)方法電樞繞組的聯(lián)結(jié)方法 繞組聯(lián)結(jié)方法主要表述繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律的繞組聯(lián)結(jié)方法主要表述繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律的節(jié)距、繞組展開圖、元件聯(lián)結(jié)圖、并聯(lián)支路圖。節(jié)距、繞組展開圖、元件聯(lián)結(jié)圖、并聯(lián)支

2、路圖。疊繞組波繞組4.有關(guān)電樞繞組有關(guān)電樞繞組名詞、術(shù)語名詞、術(shù)語元件：元件：第一節(jié)距第一節(jié)距y1(元件跨距元件跨距)極距：鐵心表面，極距：鐵心表面， 一個極所占的距離。一個極所占的距離。換向器節(jié)距換向器節(jié)距yc：極軸線：磁極中心線極軸線：磁極中心線幾何中心線：磁極之間的平分線幾何中心線：磁極之間的平分線元件數(shù)元件數(shù)S(Z),槽數(shù)槽數(shù)Q,換向片數(shù)換向片數(shù)K一、一、 單迭單迭(疊疊)繞組：繞組：迭：迭： 兩個相臨聯(lián)接的元件，兩個相臨聯(lián)接的元件， 后一元件后一元件的首端部緊迭在前一元件的末端部。的首端部緊迭在前一元件的末端部。單：單： 首末端相聯(lián)的兩換向片相隔首末端相聯(lián)的兩換向片相隔一個換向片的寬

3、度。一個換向片的寬度。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 槽數(shù)槽數(shù)Q、元件數(shù)、元件數(shù)S和換向片數(shù)和換向片數(shù)K三者相同三者相同y yc c=1=111.單迭繞組展開圖單迭繞組展開圖1.槽展開2.繞組放置3.安放磁極電刷123456789101112131416152345678910111213141615槽展開槽展開繞組放置繞組放置安放磁極、電刷安放磁極、電刷NSNS+以一臺以一臺 的直流電機(jī)為例。的直流電機(jī)為例。24,p 16QSK以一臺以一臺 的直流電機(jī)為例。的直流電機(jī)為例。24,p 16QSK141cyy12315161234567891011121314161545678910 11121314161514

4、電樞轉(zhuǎn)向SSNSNA1A2B1B2B2繞組放置繞組放置l元件元件1 1： 上元件邊在上元件邊在1 1槽，槽， 下元件邊放在相距下元件邊放在相距y1=5y1=5即即6 6槽下層。槽下層。l元件元件2 2： 上元件邊在上元件邊在2 2槽，槽， 下元件邊放在相距下元件邊放在相距y1=5y1=5即即7 7槽下層。以此類推槽下層。以此類推某一瞬間某一瞬間電刷、磁極放置l磁極：磁極寬度約磁極：磁極寬度約0.7 , 0.7 , 均勻分布，均勻分布，N N、S S極交替安排。極交替安排。 l電刷放置：電刷放置在使電刷的中心線與主磁極軸線對準(zhǔn)的換向片上。電刷放置：電刷放置在使電刷的中心線與主磁極軸線對準(zhǔn)的換向片

5、上。實(shí)際運(yùn)行時，電刷是靜止不動的，電樞在旋轉(zhuǎn)，但是被電刷所短路的元件，實(shí)際運(yùn)行時，電刷是靜止不動的，電樞在旋轉(zhuǎn)，但是被電刷所短路的元件，永遠(yuǎn)都是處于電機(jī)的幾何中性線，其感應(yīng)電動勢是接近零的。永遠(yuǎn)都是處于電機(jī)的幾何中性線，其感應(yīng)電動勢是接近零的?？梢钥闯?，一個磁極下導(dǎo)體電流的方向是完全一致的（同一槽中上下層邊可以看出，一個磁極下導(dǎo)體電流的方向是完全一致的（同一槽中上下層邊不屬于同一線圈。但電流的方向一致）。而且，不屬于同一線圈。但電流的方向一致）。而且，N、S極下導(dǎo)體電流的方向極下導(dǎo)體電流的方向相反，所以對電動機(jī)而言能產(chǎn)生一個方向固定的轉(zhuǎn)矩。且為了產(chǎn)生拖動性相反，所以對電動機(jī)而言能產(chǎn)生一個方向固

6、定的轉(zhuǎn)矩。且為了產(chǎn)生拖動性質(zhì)最大的電磁轉(zhuǎn)矩質(zhì)最大的電磁轉(zhuǎn)矩,電刷在換向器表面的距離相等電刷在換向器表面的距離相等,短路元件數(shù)等于電刷數(shù)短路元件數(shù)等于電刷數(shù).ap下層元件邊下層元件邊上層元件邊上層元件邊y112345678910111213141615678910111213141615123451閉合閉合23478610111214161551391A1A2B1B2121095613142347861011121416155139112109561314整個繞組是一個閉合回路。整個繞組是一個閉合回路。l元件的兩個出線端連接于相鄰兩個換向片上。元件的兩個出線端連接于相鄰兩個換向片上。l串聯(lián)所有上

7、元件邊在同一極下的元件，串聯(lián)所有上元件邊在同一極下的元件， 形成一條支路。形成一條支路。 每增加一對主極就增加一對支路。并聯(lián)支路數(shù)等于磁每增加一對主極就增加一對支路。并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)，極數(shù)， 2a=2p;2a=2p;l整個電樞繞組的閉合回路中，整個電樞繞組的閉合回路中， 感應(yīng)電動勢的總和為零，感應(yīng)電動勢的總和為零， 繞組內(nèi)部無換流；繞組內(nèi)部無換流；l每條支路由不相同的電刷引出，每條支路由不相同的電刷引出， 電刷不能少，電刷不能少， 電刷電刷數(shù)等于磁極數(shù)數(shù)等于磁極數(shù); ;l正負(fù)電刷引出的電動勢即為每一支路的電動勢，正負(fù)電刷引出的電動勢即為每一支路的電動勢， 電樞電樞電壓等于支路電壓電壓等于支

8、路電壓; ;l由正負(fù)電刷引出的電樞電流由正負(fù)電刷引出的電樞電流IaIa為各支路電流之和，為各支路電流之和， 即即aaaiI2 二、單波繞組二、單波繞組波繞組：波繞組：一個元件首末端所接的兩換向片一個元件首末端所接的兩換向片相隔很遠(yuǎn)相隔很遠(yuǎn),相串聯(lián)的兩元件也相隔較遠(yuǎn)，相串聯(lián)的兩元件也相隔較遠(yuǎn)， 多個多個元件緊相串聯(lián)后形似波浪。元件緊相串聯(lián)后形似波浪。 講述單波繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律的節(jié)距、繞組展開圖、元件聯(lián)結(jié)圖、并聯(lián)支路圖。講述單波繞組聯(lián)結(jié)規(guī)律的節(jié)距、繞組展開圖、元件聯(lián)結(jié)圖、并聯(lián)支路圖。為了使緊相串聯(lián)的元件所產(chǎn)生的電勢同向相加，使緊相串聯(lián)的兩個元件的邊相為了使緊相串聯(lián)的元件所產(chǎn)生的電勢同向相加，使緊相串聯(lián)

9、的兩個元件的邊相隔大約兩個極距隔大約兩個極距,在磁場中位置差不多相對應(yīng)的元件連接在一起在磁場中位置差不多相對應(yīng)的元件連接在一起換向片極距換向片極距yc必須符合必須符合 即即 為什么為什么? 1cP yk1ckyP單波繞組：單波繞組：起始換向片與繞電樞一周后所連接的換向片相距為一個換向片起始換向片與繞電樞一周后所連接的換向片相距為一個換向片(即相鄰的換向片即相鄰的換向片)距離距離.15 17814 15NSSN以一臺以一臺 的直流電機(jī)為例。的直流電機(jī)為例。24,p 15QSK1151(/2 )444yQp115 172cKyp1153(/2 )344yQp或或元件、磁極、電刷放置原則元件、換向片

10、的放置：元件、換向片的放置：1 1元件上層邊元件上層邊1 1槽，槽， 下層邊下層邊4 4槽槽; ;首末端所連的換向片相首末端所連的換向片相距距ycyc7 7；為了端部對稱，為了端部對稱， 首末端所連的兩換向片之間的中心線與首末端所連的兩換向片之間的中心線與1 1元件的軸線重合。元件的軸線重合。 1 1元件上層邊所連的換向片定為元件上層邊所連的換向片定為1 1。 依依次聯(lián)接次聯(lián)接。 磁極放置：磁極放置： N N、S S極磁極均勻交替的排列。極磁極均勻交替的排列。電刷的放置電刷的放置：放在與主極軸線對準(zhǔn)的換向片上。：放在與主極軸線對準(zhǔn)的換向片上。 單波繞單波繞組的各個電刷在換向器表面的距離也相等組

11、的各個電刷在換向器表面的距離也相等,但是短路元件數(shù)不等于但是短路元件數(shù)不等于電刷數(shù)電刷數(shù).1a l元件的兩個出線端連接于相隔很遠(yuǎn)兩個換向片上。元件的兩個出線端連接于相隔很遠(yuǎn)兩個換向片上。l把全部上元件邊在相同極性下的元件相連，形成一條支把全部上元件邊在相同極性下的元件相連，形成一條支路路, ,整個繞組只有一對支路。并聯(lián)支路對數(shù)等于整個繞組只有一對支路。并聯(lián)支路對數(shù)等于1 1， a=1;a=1;l整個電樞繞組的閉合回路中，整個電樞繞組的閉合回路中， 感應(yīng)電動勢的總和為零，感應(yīng)電動勢的總和為零， 繞組內(nèi)部無換流；繞組內(nèi)部無換流；l由引出支路觀點(diǎn)看由引出支路觀點(diǎn)看, ,支路數(shù)只有兩條支路數(shù)只有兩條,

12、 ,僅需一對電刷僅需一對電刷. .但從但從節(jié)約換向器材料看節(jié)約換向器材料看, ,一般單波繞組電刷數(shù)仍等于磁極數(shù)一般單波繞組電刷數(shù)仍等于磁極數(shù); ;l正負(fù)電刷引出的電動勢即為每一支路的電動勢，正負(fù)電刷引出的電動勢即為每一支路的電動勢， 電樞電電樞電壓等于支路電壓壓等于支路電壓; ;l由正負(fù)電刷引出的電樞電流由正負(fù)電刷引出的電樞電流IaIa為各支路電流之和，為各支路電流之和， 即即aaaiI2單迭繞組和單波繞組的區(qū)別單迭繞組：先串聯(lián)所有上元件邊在同一極下的元件，單迭繞組：先串聯(lián)所有上元件邊在同一極下的元件， 形成一條支路。形成一條支路。 每增加一對主極就增加一對支路。每增加一對主極就增加一對支路。

13、 2a2p。 迭繞組并聯(lián)的支路數(shù)多，迭繞組并聯(lián)的支路數(shù)多， 每條支路中串聯(lián)元件數(shù)每條支路中串聯(lián)元件數(shù)少，適應(yīng)于較大電流、較低電壓的電機(jī)。少，適應(yīng)于較大電流、較低電壓的電機(jī)。 單波繞組：把全部上元件邊在相同極性下的元件單波繞組：把全部上元件邊在相同極性下的元件相連，形成一條支路。相連，形成一條支路。 整個繞組只有一對支路，整個繞組只有一對支路， 極數(shù)的增減與支路數(shù)無關(guān)。極數(shù)的增減與支路數(shù)無關(guān)。 2a2。波繞組并聯(lián)的支路數(shù)少，波繞組并聯(lián)的支路數(shù)少， 每條支路中串聯(lián)元件數(shù)每條支路中串聯(lián)元件數(shù)多，多， 適用于較高電壓、較小電流的電機(jī)。適用于較高電壓、較小電流的電機(jī)。直流電機(jī)繞組的歸納直流電機(jī)繞組的歸納l所有的直流電機(jī)的電樞繞組總是自成閉路所有的直流電機(jī)的電樞繞組總是自成閉路.l電樞繞組的支路數(shù)電樞