直流电机的电枢绕组
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ｙ1＝4），末端接 在换向片2上（ｙk＝ 1）；第二元件的首端 接到换向片2上，它的 一边放在2号槽的上层， 另一边放在6号槽的下 层，末端接到换向片3 上；依次连接第三， 四等，直到第十六元 件。第十六元件的末 端又接到换向片1上， 组成一个闭合回路。
9
§1-2 直流电机的电枢绕组
将电枢表面展开成平面，并将电枢槽、电枢元件及换向片 编号。其中元件及换向片号与其上层边所在槽号相同。
由于几何中心线处的磁密为零，故此元件边中电势为零，即1、 5、9、13 号元件中电势为零。☆
11
§1-2 直流电机的电枢绕组
4.电刷放置位置分析
（1）电刷：连接内外电路，为了在正负电刷间获得最大 直流电势以及产生最大的电磁转矩，电刷放在被电刷 短路的元件电势为零的位置。
（2）电势为零的元件：在一个主磁极下的元件边电势具 有相同的方向，在磁极的几何中心线上电势为零。
（3）电刷放置：电刷放置在使电刷的中心与主磁极轴线 对准的换向片上。
12
§1-2 直流电机的电枢绕组
4.电刷位置和极性
电刷在换向器上的 位置是根据空载时在 正负电刷之间能获得 最大电势这一原则来 确定的。
为了获得最大电势， 电刷应与电势为零的 电枢元件所连接的换 向片相接触。
对应一个主极，便 可放置一组电刷。本 例中2ｐ=4，则应有 四组电刷。
第一节矩，通常用槽数来表示。因为元件边置放在槽内，
所以 y1必定是一个整数。为得到较大的感应电动势和电
磁转矩，y1最好等于或者接近一个极矩，故
y1
z 2p
(槽)
当 y1=τ时，称为整矩绕组；当y1＜τ时，称为短距绕
组。因为短矩绕组有利于换向，对于叠绕组还能节省
端部用铜量，故常被采用。?
5
§1-2 直流电机的电枢绕组
之间的对应弧长的距离，或者指某一磁极N极或S极所 占槽数。用槽数表示时（不一定是整数）：
z (槽)
2p
3
Leabharlann Baidu
§1-2 直流电机的电枢绕组
3、极轴线，几何中心线（补充说明） 极轴线：磁极中心线 几何中心线：磁极间的平分线
4
§1-2 直流电机的电枢绕组
2、绕组节距☆
(1)第一节距(线圈节距 )y1
一个元件的两条有效边在电枢表面上所跨的距离称为
13
§1-2 直流电机的电枢绕组
4.电刷位置和极性
电刷的极性由线圈内电 势的方向来确定，当电枢 转向和主极极性一定时， 通过换向片跨接在任何两 相邻电刷间的元件中电势 方向是一定的，因此电刷 的极性固定不变。
图中A电刷为正，B电 刷为负。电机中将同极性 电刷相连后引出正负两接 线端。
电刷极性
14
§1-2 直流电机的电枢绕组
下面以Z＝S＝K＝16，2P＝4为例说明单迭绕组的连接 规律和特点：
1、绕组数据计算
y1
Z 2p
16 4
0
4
为整距绕组；
y yk 1
为单迭右行绕组。
8
§1-2 直流电机的电枢绕组
2、绕组展开图
元件上层边画成实线，下层边画成虚线。第一元件的首端接在 换向片1上，它的一边放在1号槽的上层，另一边放在5号槽的下层
p yk k 1
或
yk
y
k
1 p
整数
当采用K＋1时，p个元件串联后，接到换向片2上，称 右行绕组，此时端接交叉，很少采用。一般采用K－1， 称为左行绕组。
17
§1-2 直流电机的电枢绕组
下面以Z＝S＝K＝15，2p=4为例，绕制一单波左行绕组。
为使元件的端 接对称，电枢槽 号和换向片号之 间的相对位置， 应使每一元件所 接的两个换向片 的分界线与元件 轴线重合。
10
3.主极位置
§1-2 直流电机的电枢绕组
在展开图上对称均 匀划分极距，极靴宽 度一般为0.6-0.7τ，画 出主极的位置和极性 如图。
根据电枢转向及右 手定则，可以确定各 导体中感应电势的方 向：N极下的元件边 中电势方向均向下；S 极下元件边的电势均 向上。
§1-2 直流电机的电枢绕组 一、电枢绕组概述☆
对电枢绕组的基本要求是：在产生足够大的感应电 动势（发电机）或电磁转矩（电动机）的前提下，消耗 材料少，机电强度高；结构简单、运行可靠。 1、电枢绕组元件
由绝缘导线绕制而成的线圈称绕组元件，绕组元件可 以是单只的也可以是多只的，如图。（一个线圈称为一 个元件。）
(2)合成节距y
直接相连的两个元件对应元件边在电枢表面上的距离 称为合成节矩，通常用槽数来表示。
6
§1-2 直流电机的电枢绕组
(3)换向器节距yk
每个元件首末两端所连的两个换向片在换向器表面上 的距离。通常用所跨的换向片数来表示。
由图可知，y=yk
7
§1-2 直流电机的电枢绕组
二、单迭绕组☆
单迭绕组的同一元件首末两端分别与相邻两换向片相 接，第一只元件的末端与第二只元件的首端接在同一换 向片上。两只相互串联的元件总是后一只紧迭在前一只 上面，故称为迭绕组。在单迭绕组中，绕组元件数S，槽 数z和换向片数k相等。
1
§1-2 直流电机的电枢绕组
一个绕组元件有两个有效边，分别放置在电枢槽的上 层和下层，称上层边和下层边。元件的两条引线分别接 到两个换向片上，如图。
2
§1-2 直流电机的电枢绕组
2、极对数p、极数2p及极距τ ☆
极对数指电机中主磁极的对数（N、S为一对），用p 表示。则极数为2p
极距用希腊字母τ表示，是指相邻两个异性极中心线
Ｉa＝2a·ia ☆
15
§1-2 直流电机的电枢绕组
三、单波绕组
单波绕组如连接规律如下图所示，在单波绕组中， 为了使两个串联的元件产生的电动势相叠加，应使合成
节距y接近于2倍极距，但y和yk又不能等于2倍极距。否则
将使从＃1出发的元件又回到＃1，从而无法继续。
16
§1-2 直流电机的电枢绕组
因此，我们希望从＃1片出发，串联P个元件绕电枢一 周后，第p只元件的末端要接到第一只元件的首端所接的 ＃1换向片相邻换向片上，即单波绕组的换向器节距为 ：
5.并联支路数
将展开图中的元件依 次连接，可得单迭绕组 的瞬间电路图如图。
可见，有4条支路并联 于正负电刷之间。每一 支路都是由上层边处在 同一主极下的元件串联 而成，一个主极对应 一条支路，则单迭绕组的并联支路数恒等于电机的主极数。所 以支路对数ａ等于主极对数ｐ，即：ａ=p。☆
单迭绕组的电枢电势Ea等于一条支路的电势，电枢电流入等于 各支路电流ia之和，即：
9
§1-2 直流电机的电枢绕组
将电枢表面展开成平面，并将电枢槽、电枢元件及换向片 编号。其中元件及换向片号与其上层边所在槽号相同。
由于几何中心线处的磁密为零，故此元件边中电势为零，即1、 5、9、13 号元件中电势为零。☆
11
§1-2 直流电机的电枢绕组
4.电刷放置位置分析
（1）电刷：连接内外电路，为了在正负电刷间获得最大 直流电势以及产生最大的电磁转矩，电刷放在被电刷 短路的元件电势为零的位置。
（2）电势为零的元件：在一个主磁极下的元件边电势具 有相同的方向，在磁极的几何中心线上电势为零。
（3）电刷放置：电刷放置在使电刷的中心与主磁极轴线 对准的换向片上。
12
§1-2 直流电机的电枢绕组
4.电刷位置和极性
电刷在换向器上的 位置是根据空载时在 正负电刷之间能获得 最大电势这一原则来 确定的。
为了获得最大电势， 电刷应与电势为零的 电枢元件所连接的换 向片相接触。
对应一个主极，便 可放置一组电刷。本 例中2ｐ=4，则应有 四组电刷。
第一节矩，通常用槽数来表示。因为元件边置放在槽内，
所以 y1必定是一个整数。为得到较大的感应电动势和电
磁转矩，y1最好等于或者接近一个极矩，故
y1
z 2p
(槽)
当 y1=τ时，称为整矩绕组；当y1＜τ时，称为短距绕
组。因为短矩绕组有利于换向，对于叠绕组还能节省
端部用铜量，故常被采用。?
5
§1-2 直流电机的电枢绕组
之间的对应弧长的距离，或者指某一磁极N极或S极所 占槽数。用槽数表示时（不一定是整数）：
z (槽)
2p
3
Leabharlann Baidu
§1-2 直流电机的电枢绕组
3、极轴线，几何中心线（补充说明） 极轴线：磁极中心线 几何中心线：磁极间的平分线
4
§1-2 直流电机的电枢绕组
2、绕组节距☆
(1)第一节距(线圈节距 )y1
一个元件的两条有效边在电枢表面上所跨的距离称为
13
§1-2 直流电机的电枢绕组
4.电刷位置和极性
电刷的极性由线圈内电 势的方向来确定，当电枢 转向和主极极性一定时， 通过换向片跨接在任何两 相邻电刷间的元件中电势 方向是一定的，因此电刷 的极性固定不变。
图中A电刷为正，B电 刷为负。电机中将同极性 电刷相连后引出正负两接 线端。
电刷极性
14
§1-2 直流电机的电枢绕组
下面以Z＝S＝K＝16，2P＝4为例说明单迭绕组的连接 规律和特点：
1、绕组数据计算
y1
Z 2p
16 4
0
4
为整距绕组；
y yk 1
为单迭右行绕组。
8
§1-2 直流电机的电枢绕组
2、绕组展开图
元件上层边画成实线，下层边画成虚线。第一元件的首端接在 换向片1上，它的一边放在1号槽的上层，另一边放在5号槽的下层
p yk k 1
或
yk
y
k
1 p
整数
当采用K＋1时，p个元件串联后，接到换向片2上，称 右行绕组，此时端接交叉，很少采用。一般采用K－1， 称为左行绕组。
17
§1-2 直流电机的电枢绕组
下面以Z＝S＝K＝15，2p=4为例，绕制一单波左行绕组。
为使元件的端 接对称，电枢槽 号和换向片号之 间的相对位置， 应使每一元件所 接的两个换向片 的分界线与元件 轴线重合。
10
3.主极位置
§1-2 直流电机的电枢绕组
在展开图上对称均 匀划分极距，极靴宽 度一般为0.6-0.7τ，画 出主极的位置和极性 如图。
根据电枢转向及右 手定则，可以确定各 导体中感应电势的方 向：N极下的元件边 中电势方向均向下；S 极下元件边的电势均 向上。
§1-2 直流电机的电枢绕组 一、电枢绕组概述☆
对电枢绕组的基本要求是：在产生足够大的感应电 动势（发电机）或电磁转矩（电动机）的前提下，消耗 材料少，机电强度高；结构简单、运行可靠。 1、电枢绕组元件
由绝缘导线绕制而成的线圈称绕组元件，绕组元件可 以是单只的也可以是多只的，如图。（一个线圈称为一 个元件。）
(2)合成节距y
直接相连的两个元件对应元件边在电枢表面上的距离 称为合成节矩，通常用槽数来表示。
6
§1-2 直流电机的电枢绕组
(3)换向器节距yk
每个元件首末两端所连的两个换向片在换向器表面上 的距离。通常用所跨的换向片数来表示。
由图可知，y=yk
7
§1-2 直流电机的电枢绕组
二、单迭绕组☆
单迭绕组的同一元件首末两端分别与相邻两换向片相 接，第一只元件的末端与第二只元件的首端接在同一换 向片上。两只相互串联的元件总是后一只紧迭在前一只 上面，故称为迭绕组。在单迭绕组中，绕组元件数S，槽 数z和换向片数k相等。
1
§1-2 直流电机的电枢绕组
一个绕组元件有两个有效边，分别放置在电枢槽的上 层和下层，称上层边和下层边。元件的两条引线分别接 到两个换向片上，如图。
2
§1-2 直流电机的电枢绕组
2、极对数p、极数2p及极距τ ☆
极对数指电机中主磁极的对数（N、S为一对），用p 表示。则极数为2p
极距用希腊字母τ表示，是指相邻两个异性极中心线
Ｉa＝2a·ia ☆
15
§1-2 直流电机的电枢绕组
三、单波绕组
单波绕组如连接规律如下图所示，在单波绕组中， 为了使两个串联的元件产生的电动势相叠加，应使合成
节距y接近于2倍极距，但y和yk又不能等于2倍极距。否则
将使从＃1出发的元件又回到＃1，从而无法继续。
16
§1-2 直流电机的电枢绕组
因此，我们希望从＃1片出发，串联P个元件绕电枢一 周后，第p只元件的末端要接到第一只元件的首端所接的 ＃1换向片相邻换向片上，即单波绕组的换向器节距为 ：
5.并联支路数
将展开图中的元件依 次连接，可得单迭绕组 的瞬间电路图如图。
可见，有4条支路并联 于正负电刷之间。每一 支路都是由上层边处在 同一主极下的元件串联 而成，一个主极对应 一条支路，则单迭绕组的并联支路数恒等于电机的主极数。所 以支路对数ａ等于主极对数ｐ，即：ａ=p。☆
单迭绕组的电枢电势Ea等于一条支路的电势，电枢电流入等于 各支路电流ia之和，即：