串激電機(jī)技術(shù)講座

1、串激電機(jī)技術(shù)講座1第1頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日第一節(jié) 電機(jī)常識(shí)電 機(jī)：機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的一種器械按能源轉(zhuǎn)換方式分：電動(dòng)機(jī)：電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能發(fā)電機(jī)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)換電能按電源分：直流電機(jī)：電流大小恒定交流電機(jī)：電流按一定頻率(50Hz/60Hz)交變按功率大小分：大型電機(jī)：中小型電機(jī)：微電機(jī)：中心高小于90mm或1500r/min時(shí)的折算功率小于1.1KW.按應(yīng)用領(lǐng)域分：驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電機(jī)1.1 電機(jī)分類第2頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日1.2 常見電機(jī)異步電機(jī) 結(jié)構(gòu)簡單可靠、用途最為廣泛，調(diào)速性能差。 三相交流異步電動(dòng)機(jī)（廣泛地應(yīng)用在工業(yè)

2、設(shè)備上，如機(jī)床、礦山機(jī)械、中央空調(diào)等） 單相交流異步電動(dòng)機(jī)（廣泛地應(yīng)用家用電器上，風(fēng)扇、冰箱、油煙機(jī)等）同步電機(jī) 轉(zhuǎn)速與頻率之間有嚴(yán)格的關(guān)系 n=60f /p，故謂這同步。（主要用于發(fā)電機(jī)，現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需電能幾乎都是有同步發(fā)電機(jī) 發(fā)出的）直流電機(jī) 良好的調(diào)速性能差，但有電刷的機(jī)械磨損 電磁式直流電動(dòng)機(jī)(功率較大，用于軋鋼機(jī)械、紡織機(jī)械等) 永磁式直流電動(dòng)機(jī)（功率較小，用于汽車、小家電）串激電機(jī) 啟動(dòng)力矩大，轉(zhuǎn)速與電源頻率無關(guān) （電力機(jī)車、電動(dòng)工具、小家電）第3頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日1.3 串激電動(dòng)機(jī)串激電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)1）可交流、直流兩用；2）轉(zhuǎn)速高，一般800

3、035000轉(zhuǎn)/分；3）調(diào)速方便（調(diào)壓調(diào)速），且轉(zhuǎn)速與電源頻率無關(guān)；4）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，46倍額定轉(zhuǎn)矩；5）機(jī)械特牲較軟，過載能力強(qiáng)；6）體積小，用料??；7）不足：碳刷和換向器有磨損、換向火花、電磁干擾等主要用途1）電動(dòng)工具（電鉆、角磨、電鋸、砂光機(jī)、電刨）2）園林工具（割草機(jī)、修枝剪、電鏈鋸）3）醫(yī)療器械（牙床機(jī)）4）家用電器（吸塵器、電吹風(fēng)、榨汁機(jī)、滾筒洗衣機(jī)）Series Motor / Universal Motor第4頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日1.4 串激電機(jī)等值電路定子線圈與轉(zhuǎn)子線圈在電路上是串聯(lián)換向器的換流作用，不論工作在交流電的正半波、負(fù)半波或是恒定直

4、流電，其電磁轉(zhuǎn)矩方向是一致的。這正是串激電動(dòng)機(jī)可以交流、直流兩用的原因If = 2*Ia第5頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日1.5 如何改變一臺(tái)串激電機(jī)的轉(zhuǎn)向？改變定子線圈接線方式，碳刷線與電源線對調(diào)一對碳刷線對調(diào)改變轉(zhuǎn)子線繞線方式對調(diào)電源線進(jìn)線無效果第6頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日機(jī)械特性即負(fù)載與轉(zhuǎn)速的關(guān)系改變轉(zhuǎn)子線繞線方式串激電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較軟，即隨著機(jī)械負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速迅速下降1.6串激電動(dòng)機(jī)的機(jī)械性有什么特點(diǎn)？第7頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日1.7換向火花形成原因機(jī)械性火花：1)轉(zhuǎn)子平衡不好或裝配不好，造

5、成轉(zhuǎn)子振動(dòng)2)換向器偏心、圓度差、光潔度不好3)彈簧壓力不合適4)碳刷與換向器接觸不好5)碳刷與刷盒配合不好6)碳刷材料不合適電磁性火花：1) 換向火花（換向線圈的電流突變，電磁能釋放）2) 電位差火花（換向器片間電壓過高）化學(xué)火花：1) 換向器表面氧化層（主要是氧化亞銅和碳素薄膜），這層氧化層在運(yùn)轉(zhuǎn)中被不斷地磨損和加厚第8頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日1.8 轉(zhuǎn)子電阻轉(zhuǎn)子電路由24個(gè)小線圈串聯(lián)而成；一個(gè)線圈頭、另一個(gè)線圈尾、 換向片三者相聯(lián)結(jié)；換向器的銅片與銅片之間以云母片絕緣， 但之間卻是被1個(gè)線圈所短接；片間電阻：1個(gè)線圈與23個(gè)線圈并聯(lián)電阻；對角電阻：12個(gè)線

6、圈與12個(gè)線圈并聯(lián)電阻；Rb=R180*4*(K-1)/K2 第9頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日1.9 串激電機(jī)結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子、軸承、前后支架、碳刷材料： 導(dǎo)電材料：漆包線、換向器、碳刷、引接線 導(dǎo)磁材料：硅鋼片、鋼外殼 絕緣材料：絕緣紙、槽楔片、絕緣漆、套管、端板 支撐材料：軸、軸承、前后支架第10頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日第二節(jié) 繞組基本原理2.1 換向器式電機(jī)繞組分類1）單疊： 同一極下的線圈串聯(lián)成一條支路 電樞支路數(shù) = 電機(jī)的極數(shù)， 每一個(gè)線圈的的頭和尾連接在兩個(gè)相鄰的換向片上 2）單波： 所有N極下的線圈串聯(lián)成一條支

7、路，S極下的線圈串聯(lián)成另一條支路，電樞支路數(shù) = 2 線圈的頭和尾相隔一些換向片 （2極電機(jī)所連接的換向片是相鄰的）3）復(fù)疊4）復(fù)波5）混合第11頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.2 單疊繞組這些繞組的主要區(qū)別在于：從電刷端看進(jìn)去，電樞繞組形成了不同數(shù)目的并聯(lián)支路數(shù)生產(chǎn)實(shí)踐中大多數(shù)采用單疊或單波繞組在小型換向器式電機(jī)上幾乎都是采用單疊繞組Y1: 第一節(jié)距，即一個(gè)線圈的兩個(gè)有效邊之間的跨距Y2: 第二節(jié)距，即前一個(gè)線圈的次邊到后一線圈的首邊之間的跨距Y: 合成節(jié)距，兩上相鄰線圈的首邊之間的跨距YK:每一個(gè)線圈首端與尾端所聯(lián)結(jié)的兩個(gè)換向片之間的跨距第12頁，共29頁，20

8、22年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.3 單波繞組第13頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.4 生產(chǎn)中實(shí)用的繞線圖左飛叉：紅線 右飛叉：綠線紅線頭與綠線尾繞在同一鉤子上這組紅色圈與換向器連接關(guān)系（偏移） ，適用于任意槽內(nèi)的一組線圈。起始鉤換向器鐵芯鉤對槽Z=12 槽數(shù)U=2 虛槽數(shù)K=Z*U=24 換向片數(shù)第14頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.5 尋找起鉤？圖紙的起鉤究竟在轉(zhuǎn)子的什么位置？若以第一組所繞線圈為例，上圖的起鉤即繞線的第一個(gè)掛鉤；若以轉(zhuǎn)子最后一槽線圈為例，上圖的起鉤對應(yīng)于倒數(shù)第三鉤。若以轉(zhuǎn)子下一個(gè)虛擬線圈為例，上圖的起鉤對應(yīng)于

9、轉(zhuǎn)子尾鉤。 結(jié)論：任意一槽的線圈都有一個(gè)起始鉤，12槽就有12個(gè)起始鉤。 圖紙上的起始鉤 每一槽的起始鉤第15頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日尋找尾鉤？任意一槽的線圈都有一個(gè)尾鉤，12槽就有12個(gè)尾鉤。 （圖紙上的起始鉤 每一槽的起始鉤） 圖紙上的尾鉤 每一槽的尾鉤U=1，順著疊繞方向，每二鉤U=2，順著疊繞方向，第三鉤第16頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.6 怎么觀察偏鉤？-圖紙尋找圖紙上的尾鉤（第23鉤）以線圈所在的槽與尾鉤來比較，一般以靠近尾鉤的槽。常規(guī)繞線：本槽比每三鉤（1槽2鉤） 順疊繞方向的第三鉤 本槽比每二鉤（ 1槽1鉤） 第1

10、7頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日留底繞線：本槽比起鉤（絕對是1槽2鉤）第18頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日怎么觀察偏鉤？-轉(zhuǎn)子一般以最后一槽線圈來作比較尾鉤（雙鉤線）以靠近尾鉤的一槽來與尾鉤比較，偏幾鉤？這一槽這一鉤一定要是同一飛叉上的漆包線 此槽對此鉤，彼槽對彼鉤結(jié)論：比槽、比尾鉤第19頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.7 判定依據(jù)?槽、鉤數(shù)，槽、鉤對齊情況（左、右）偏幾鉤疊繞方向（右疊繞、左疊繞）尾線有無繞過180掛鉤留底與否第20頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.8 繞線機(jī)參數(shù)計(jì)算三門

11、巨力繞線機(jī)1次移位掛鉤上一個(gè)虛擬線圈中心線到起鉤所跨過的換向片數(shù)：A1次移位繞線起鉤到線圈中心線所跨過的換向片數(shù)：B（根據(jù)下表，A，B值只要算出一個(gè)即可）XMJ繞線機(jī) 起鉤數(shù)：起鉤到線圈中心線所跨過的換向片數(shù)：B以下列表及實(shí)例基于兩種前提1）飛叉順時(shí)針繞線（從轉(zhuǎn)子外表觀察）2）轉(zhuǎn)子順時(shí)針移位（從出軸端觀察）換向器端朝上，向右數(shù)鉤第21頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日AB速算表(三門巨力繞線機(jī)) 右疊繞 左疊繞 Z=12 K=24 常規(guī) 留底 常規(guī) 留底1 次移位掛勾 A A+B=26 A+B=24 A+B=22 A+B=241 次移位繞線 B B+C=25 B+C=25

12、 B+C=23 B+C=232 次移位掛勾 C C+D=24 C+D=26 C+D=24 C+D=222 次移位繞線 D3 次移位掛勾 A Z=12 K=12 常規(guī) 常規(guī)1 次移位掛勾 A A+B=K+1=13 A+B=K-1=111 次移位繞線 B2 次移位掛勾 A2 次移位繞線 B3 次移位掛勾 AXMJ繞線機(jī)起鉤位：BXMJ更簡單第22頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日例1第23頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日例2第24頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日例3第25頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日例4第26頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日例5第27頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日例6第28頁，共29頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)56分，星期日2.9 幾個(gè)問題的補(bǔ)充轉(zhuǎn)子線圈的疊繞方向、尾線是否繞過180掛鉤，影響電機(jī)工作轉(zhuǎn)向，但并不能決定電機(jī)工作轉(zhuǎn)向。1) 12槽24鉤，0.50*10T，每槽有多少根漆包線？2)為什么