电机与电气控制(第3版)讲义

间的关系。 • （3）极距 。 • （4）电枢绕组的基本类型。
1.2
直流电机的结构和额定值 2. 单叠绕组
(1)单叠绕组的连接特点
（右行1绕组）见图1.15（a）所示 y yk 1（左行1绕组）见图1.15（b）所示
例1.1 已知某直流电机Zu=Z=K=S=16，2P=4，要求绕制 一右行单叠绕组。
44
1.2
直流电机的结构和额定值 3. 直流单波绕组
(1)单波绕组的特点
例1.2 已知：一台直流电机Zu=Z=S=K=15，2P=4， 要求绕制一左行单波绕组。
解：
y1
Zu 2P
15（短3距）3
44
y yk (K 1) / P （(15单1波) / 2左 7行）
IP23S
重量
JB6316-92
出厂日期
×××电机厂
他励 180V
4A S1 F
142kg
×××年×月
1.2 直流电机的结构和额定值
1．电机的额定值 2．直流电机的型号
3．直流电机的主要系列
1.2 直流电机的结构和额定值
1.2.3 直流电机的电枢绕组
1.电枢绕组的名词术语 • （1）绕组元件 • （2）元件数 、换向片数 、虚槽数 三者之
图1.6 直流电动机工作原理图
1.1 直流电机基本工作原理 1.1.4 直流电机可逆原理
（1）直流电动机与直流发电机在结构上并无本质区别， 不同的是直流发电机必须要由一个原动机拖动。产生 感应电势e，接通负载便有一电流i流过，i与e方向相 同。同时载流导体ab、cd便受到电磁力的作用（左手 定则确定），而产生转矩T与转速方向相反，故称阻 转矩。
1.2
直流电机的结构和额定值
2. 单叠绕组
(2)单叠绕组展开图
图1.16 单叠绕组连接次序图
图1.17 单叠绕组展开图
1.2
直流电机的结构和额定值 2. 单叠绕组
(3)单叠绕组并联支路图
将图1.17中的绕组元件用“ ”表示，并将图所示瞬 时没有与电刷接触的换向片省去，可得图1.18（a）所 示。
解：
1.2
直流电机的结构和额定值 2. 单叠绕组
(1)单叠绕组的连接特点
（右行1绕组）见图1.15（a）所示 y yk 1（左行1绕组）见图1.15（b）所示
例1.1 已知某直流电机Zu=Z=K=S=16，2P=4，要求绕制 一右行单叠绕组。
解： y yk 1 （单叠右行绕组）
1.2
直流电机的结构和额定值 2. 单叠绕组
图1.12 换向片及金属套筒式换向器结构
1.2
直流电机的结构和额定值 1.2.2 直流电机的额定值
型号 额定功率 额定电压 额定电流 额定转速
外壳防护形式
标准编号表1ຫໍສະໝຸດ 1 直流电机的铭牌Z4-132-2 15kW 440V 39.3A
1510r/min
励磁方式 励磁电压 励磁电流 工作制 绝缘等级
单叠绕组的并联支路数等于电机主磁极数，即
2a=2P 或 a=p
若每条支路电流为ia，则电枢总电流Ia为：
Ia 2aia
1.2
直流电机的结构和额定值 3. 直流单波绕组
(1)单波绕组的特点
图1.19 单波绕组元件
yk (K 1) / P
P yk K 1
1.2
直流电机的结构和额定值 3. 直流单波绕组
1 定子（静止部分）
(1)主磁极
(2)换向极
(3)机座
(4)电刷装置
1.2 直流电机的结构和额定值
2. 转子或电枢（转动部分） (1)电枢铁芯 (2)电枢绕组 (3)换向器
1.2 直流电机的结构和额定值
3. 气隙
小容量直流电机定、转子之间气隙 约为0.5～5mm， 大型电机约为5～10mm，气隙对电机运行性能量影响 很大，组装时要特别注意。
(1)单叠绕组的连接特点
（右行1 绕组）见图1.15（a）所示 y yk 1（左行1 绕组）见图1.15（b）所示
例1.1 已知某直流电机Zu=Z=K=S=16，2P=4，要求绕制 一右行单叠绕组。
解： y yk 1 （单叠右行绕组）
y1
Zu 2P
（146整 0距）4
1.2
直流电机的结构和额定值 2. 单叠绕组
(1)单波绕组的特点
例1.2 已知：一台直流电机Zu=Z=S=K=15，2P=4， 要求绕制一左行单波绕组。
解：
1.2
直流电机的结构和额定值 3. 直流单波绕组
(1)单波绕组的特点
例1.2 已知：一台直流电机Zu=Z=S=K=15，2P=4， 要求绕制一左行单波绕组。
解：
y1
Zu 2P
15（短3距）3
(1)单叠绕组的连接特点
（右行1绕组）见图1.15（a）所示 y yk （1 左行1绕组）见图1.15（b）所示
例1.1 已知某直流电机Zu=Z=K=S=16，2P=4，要求绕制 一右行单叠绕组。
解： y yk 1 （单叠右行绕组）
y1
Zu 2P
16 0 （整4 距）
4
y2 y1 y 4 1 3
（2）在直流电动机中，通过电刷和换向器的作用，即 时地将电刷两端直流电变换成线圈内部的交流电，从 而产生单方向电磁转矩T，T与旋转电动机方向n相同。 同时，旋转的导体ab、cd切割磁场，便产生一电势 （右手定则确定），其方向与电流方向相反，故称作 反电势。
1.2
直流电机的结构和额定值 1.2.1 直流电机的结构
图1.4 两个线圈换向后的电势波形 图1.5 多个线圈电刷两端电势波形
1.1
直流电机基本工作原理 1.1.3 直流电动机的工作原理
在图1.6所示瞬时，电流i的方向为： +→A→换向片1→a→b→c→d→换向片2→B→ 根据电磁力定律，线圈边ab, cd分别受到电磁力f的作用，其大小为：
f Bx Li
电机与电气控制（第3 版）
电子工业出版社
第1章 直流电机原理
内容提要:
本章主要讲述直流电动机的基本工作原理；直流电 动机的结构以及各部件的作用，重点介绍能量转换的 核心部件—电枢绕组不同形式的连接规律和特点。
感应电势和电磁转矩的计算。 直流电动机不同励磁方式的特点。 直流电机的磁场以及改善换向的方法。
1.1 直流电机基本工作原理 1.1.1 直流电机的模型结构 图1.1 直流发电机工作原理
1.1 直流电机基本工作原理
1.1.2 直流发电机工作原理 • 1．感应电势的产生 • 2．电势的波形
1.1 直流电机基本工作原理
图1.2 线圈电势的波形
图1.3 电刷两端的电势波形
1.1 直流电机基本工作原理