电机与电器控制 教学课件 作者 冯晓 刘仲恕编 - 副本第二节.ppt

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1、第二章第二节电枢绕组电枢绕组是直流电机产生电磁转矩和感应电动势，实现机电能量转换的枢纽，电枢绕组的名称由此而来，并为此把直流电机的转子称为电枢。电枢绕组由许多线圈(以下称元件)按一定规律连接而成。按照连接规律的不同，电枢绕组分为单叠绕组和单波绕组等多种型式。本节先介绍元件的基本特点，再以单叠绕组和单波绕组阐述电枢绕组的构成原理和连接规律。元件由绝缘铜线绕制而成，每个元件有两个嵌放在电枢槽中，能与磁场作用产生转矩或电动势的有效边，称为元件边。元件的槽外部分（2和5）亦即元件边以外的部分称为端接部分。为便于嵌线，每个元件的一个元件边嵌放在某一槽的上层，称为上层边1，

2、画图时以实线表示;另一个元件边则嵌放在另一槽的下层，称为下层边3，画图时以虚线表示。每个元件有两个出线端，称首端6和末端4，均与换向片相接。第二章第二节（续1）元件与节距第二章第二节（续1）元件与节距每一个元件有两个元件边，每片换向片又总是接一个元件的上层边和另一元件的下层边，所以元件数s总等于换向片数K，即每个元件有两个元件边，而每个电枢槽分上下两层嵌放两个元件边，所以元件数S又等于槽数Z，即第二章第二节（续1）元件与节距对于小容量电机，电枢直径小，电枢铁心外圆不宜开太多槽时，往往在一个槽的上层和下层各放u个元件边，即把一个实槽当成u个虚槽使用。虚槽数Zu与实

3、槽数Z之间的关系为为分析方便起见，本书中均设u＝1。第二章第二节（续1）元件与节距节距表征电枢绕组元件本身和元件之间连接规律的数据为节距。为了正确地把各元件安放入电枢槽内，并且和相应的换向片按一定规律连接起来，就必须先了解绕组的极距。极距一个磁极在电枢圆周上所跨的距离称为极距τ，当用槽数表示时，极距的表达式为第二章第二节（续1）元件与节距节距第一节距y1第二节距y2合成节距y换向器节距yk第二章第二节（续1）元件与节距第一节距指同一元件的两个元件边在电枢周围上所跨的距离，用槽数来表示。由于线圈边要放入槽内，所以y1应是整数。而为了让绕组能感应出最大的电动势，应使

4、y1接近或等于极距，即第二章第二节（续1）元件与节距y1=τ称为整距元件，绕组称为整距绕组y1﹤τ称为短距元件，绕组称为短距绕组y1﹥τ称为长距元件，其电磁效果与y1﹤τ的元件接近，但端接部分较长，耗铜多，一般不用。第二章第二节（续1）元件与节距第二节距第一个元件的下层边与直接相连的第二个元件的上层边之间在电枢圆周上的距离，用槽数表示，称为第二节距y2第二章第二节（续1）元件与节距合成节距直接相连的两个元件的对应边在怒枢圆涌上的距离，用槽数表示，称为合成节距y。第二章第二节（续1）元件与节距换向器节距每个元件的首、末两端所接的两片换向片在换向器圆周上所跨的距离，

5、用换向片数表示，称为换向器节距yk。换向器节距yk与合成节距y总是相等的，即第二章第二节（续2）单叠绕组一元件的端接部分紧叠在前一元件的端接部分上，这种绕组称为叠绕组。当叠绕组的换向器节距yk＝1时称为单叠绕组。下面举一例说明单叠绕组的连接规律和特点。一台直流电机，Z＝S＝K＝16，2p＝4，接成单叠绕组。计算节距第一节距换向器节距和合成节距第二节距第二章第二节（续2）单叠绕组第二章第二节（续2）单叠绕组绕组展开图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。第二章第二节（续2）

6、单叠绕组绘制步骤先画16个槽（一根实线和一根虚线，其中实线代表槽的上层，虚线代表槽的下层）和16个换向片，为了作图方便，令换向片宽度等于槽与槽之间的距离并将元件、槽和换向片按顺序编号。编号时要把元件号码、元件上层边所在槽的号码以及与元件上层边相连接的换向片号码编得一致，即1号元件的上层边放在1号槽内并与l号换向片相连接。这样当1号元件的上层边放在1号槽内（上层边用实线表示）并与1号换向片相连后，因为y1=4，则1号元件的下层边应放在第5号槽（1+y1=5）的下层（下层边用虚线表示），编号为5'；因y＝yk＝1，所以1号元件的末端应连接在2号换向片上（1+yk＝2

7、）。一般应使元件左右对称，这样1号换向片与2号换向片的分界线正好与元件的中心线相重合。第二章第二节（续2）单叠绕组然后将2号元件的上层边放入2号槽的上层（1+y＝2），下层边放在6号槽的下层（2+y1＝6），2号元件的上层边连在2号换向片上，下层边连在3号换向片上。依次类推，最后第16号元件的下层边与1号换向片相连，整个绕组形成一个闭合回路，绕组连接完毕。绕组元件的连接顺序见下图。第二章第二节（续2）单叠绕组放置磁极和电刷在绕组展开图上均匀放置4个磁极（2p＝4）。设N极的磁通是进入纸面，S极的磁通是从纸面穿出，电枢自右向左运动，根据右手定则就可判定各元件边的感

8、应电动势的方向。在展开图