1 直流电机绕组-2解析

作业：
• 1-13 • 1-15
三、单波绕组
单波绕组的特点是槽数z、元件数s、换向片数k三者相等， 合成节距与换向器节距相等，但不等于1，满足公式 y y k 1 整数
z y 整数 , 展开图如下图所示：。 ，第一节距 1 2p
k
p
连接同一个换向片的两个串联元件处在同极性磁极下， 空间位置相距约两个极距。电刷的位置依然放在与某一主磁 极中心轴线对准的两个换向片上，但未必把这两个换向片短 路。

t= τ
D
2p
绕组画法和节距
电枢绕组大多做成双层绕组，将线圈的一个有效边放在槽 的上层，称做上层边（画成实线）；另一个有效边放在有一定 距离的另一槽的下层，称做下层边（画成虚线），如图所示。 叠绕组：指串联的两个元件，前一个元件的两端连在相邻的换 向片上，后一个元件的首端紧叠在前一个元件尾端部分连接起 来，整个绕组成折叠式前进。 波绕组：指串联的两个元件，每个元件的对应边处在同性磁极 的下方，相隔约为一对极距，成波浪式的前进。
如 果 电 枢铁心 每 个槽内 只安排一个上层边和一个下 层边（称为一个单元槽）， 这样，元件数又与单元槽数 相等。由此可知，一台直流 电机的元件数 S 与换向片数 K 、 槽数Z三者相等。
但是此关系不唯一！
思考：一个元件两个边的跨度如何规定？ 极距：相邻两个主磁极中心轴线沿电枢 表面之间的距离，用 表示。
单叠绕组 y y1 y2 单波绕组 y y1 y2 换向器节距 yk ：同一元件首末端连接的两个换向片之间的距离。
第一节矩y1： 第一节矩的大小通常用所跨的虚槽数来计算。 因为元件边置放在槽内，所以y1必定是一个整数。 为了使一个元件得到较大的感应电动势和电 磁转矩，y1最好等于或者接近于一个极矩，当第 一节矩恰好等于一个极矩，称为整矩绕组，当第 一节矩比极矩短，称为短距绕组，当第一节矩比 极矩长，称为长距绕组。因为短矩绕组有利于换 向，对于叠绕组尚能节省部分端接部用铜，故常 被采用。
Fra Baidu bibliotek
线圈形状示意图
电枢绕组是由结构、形状相同的线圈组成， 称之为元件，有单匝、多匝之分，分别如图所示。
形状？
结构 要求？
绕组线圈（元件）结构
线圈在槽内安放示意图
不论单匝或多匝线圈，它的两个边 分别安放在不同的槽中，如图所示，用 来产生感应电动势和电磁转矩，故称为 线圈的有效边。而处于槽外部分，仅起 连接作用，称为端接部分。线圈的两个 端头分别与两个换向片相连，一根称为 首端，另一根称为尾端。 槽数用Z表示，元件个数用S表示，换 向片个数用K表示。 双层电枢绕组的元件数和换向片数、槽 数之间应有如下的关系： S=K=Z 每一个元件有两个边，而每一换向 片总是把一个元件的尾端与紧跟的另一 个元件的首端焊接在一起，因此，元件 数与换向片数相等；
二、 单迭绕组
设 2p=4，S=K=Z=16，单迭右行绕组。 （1）计算极距和节距 Z 16 4 2p 22 采用整距绕组，因为是单迭右行，故 y y K 1 所以 y1 4 （2）发电机的单迭绕组展开图所示。
绕组元件的连接顺序
单迭绕组元件串联顺序
单叠绕组中主磁极的位置及电刷的位置如何放置？
§1-2 直流电机的电枢绕组
一、电枢绕组的基本知识 电枢绕组是直流电机的一个 重要部分，电机中能量的变换就 是通过电枢绕组而实现的，直流 电机的转子也称为电枢。 电枢绕组的结构对电机基本 参数和性能都有影响，因此对电 枢绕组提出了一定的要求，这就 是在允许通过规定的电流和产生 足够的电动势的前提下，尽可能 地节省材料并且要结构简单、运 行可靠。
单叠绕组的电路图和并联支路对数？ 根据单叠绕组的展开图可以得到绕组的并联支路电路图: 单叠绕组的的特点： 1）同一主磁极下的所有元件 串联成一条支路，因此支路对 数a与主磁极对数p相等。 2）电刷个数等于主磁极个 数，且电刷位置在主磁极中 心轴线对准的两个换向片上， 两个正负电刷间的电动势等 于并联支路电动势。 3）对外输出的总电枢电流 等于所有支路电流之和。 Ia=2a〃ia
① ② ① ②
第一节距 y1 ：一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的距离， 所以又称线圈的跨距。 y z 整数 1 2p 第二节距 y2 ：连至同一换向片上的两个元件中第一个元件的 下层边与第二个元件的上层边间的距离。
合成节距 y ：连接同一换向片上的两个元件对应边之间的距离。
单波绕组的并联支路图:
单波绕组的特点 1）同一极性下所有元 件串联起来组成一条支 路，所以支路个数恒为 2，与磁极个数无关； 2）当元件的几何形状 对称时，电刷在换向 器表面上的位置对准 主磁极中心轴线，支 路电动势最大； 3）电刷个数等于主磁极个数； 4）电枢电动势等于支路感应电动势；
5）电枢电流等于两条支路电流之和。
y1 =τ为整距绕组 （ ε=0 ） y1 ＜τ为短距绕组 （ ε为负 ） y1 ＞τ为长距绕组 （ ε为正 ）
二、单叠绕组
z 整数 2p 单叠绕组的展开图是把放在铁心槽里、构成绕组的所有元件取出 来画在一张图里，展示元件相互间的电气连接关系及主磁极、换向片、 电刷间的相对位置关系。
单叠绕组的特点是相邻元件(线圈)相互叠压，槽数z、元件数s、 y yk 1。 换向片数k三者相等，合成节距与换向节距均为1,即： 第一节距 y1