2、对气隙齿谐波磁导和齿谐波磁场幅值及阶次的影响.b)径向磁拉力是否均匀对称,平衡.、有效导体数及电流波形、绕组对称性要求、传热,散热效果,电枢温升.、工艺方面a)绕线b)电枢齿最小宽度限制.c)换向片节距,电刷宽度的限制.3、选取槽数的数值范围、、直流电机交流串激电机-单位cm.、二、槽数Z、换向片数K对电机性能影响分析.1、分析Z=K=2的直流电机.、电机模型2P=2,认为气隙磁场按正弦波分布.转子上有1,2二个槽,要放ab,cd两根导体,A,B二个电刷,以n的转速,顺时针方向旋转.、发电机运行工况分析a)电枢旋转一周(转),即(秒
3、),在“ab–cd”线圈内感应的电势,为2个半波的脉动波形.b)如果外按负载R,则形成电枢电流(即输出电流),其波形与一致.c),均为强烈脉动的直流.、电动机运行工况分析.a)若电源为恒定直流,A仍为正刷,电流从此流入,这样在导体ab,cd中电流的方向与发电机工况相反,但n方向一致,仍然为顺时针方向旋转.b)由于感应的反电势仍有如发电机工况的半波脉动波形,即使恒定值,仍为脉动直流.c)由,脉动,必定引起电磁转矩Tm脉动.d)如果负载阻力矩TB是恒定值,由于Tm是脉动,Tm与TB之间时而存在正的加速转矩(),使;时而为,使,因而转速n
4、也是脉动的!、由于T,n中存在过大的脉动分量,在有刷直流电动机中,不采用K=Z=2的设计.2、Z=K=3的三槽直流电动机的性能分析,将在专题F中讨论.3、Z(K)>3的直流电动机性能分析.、Z(K)>3的电机,指一般性电机,而不是具体分析Z=5,7,9的电机.、转矩a)运行转矩–分析表明,当以后,脉动分量大大减小,且随,愈平稳.b)定位转矩–,定位转矩(即磁阻转矩)c)起动转矩–,特别是Z=奇数,起动转矩均匀,与起动初瞬(t=0时)转子的位置无关.、转速-,随着Tm脉动量减小,转速的脉动,愈平稳.对于某些家用电器或办公设备上的电动机
5、是重要的.、对换向性能的影响.a)当一定时,,a)当一定时,平均片间电压.使换向器上产生环火的可能性.b)当换向器直径DK一定时,K,.当电刷宽度不变时,它覆盖(接触)的换向片数这样,可能有几个线圈在同时换向:i.对于Z=K=S,即u=1,每槽内只有一个线圈的电机,同时换向的线圈间没有互感电势,因而对无影响.ii.对于的电机,即槽内安放个线圈,可能同时换向,它们之间有互感存在,将使数值,波形复杂化.iii.对于单转向电动机,当采用时,可在2个线圈总匝数不变的情况下,分为匝数不等的2个线圈,例如一只占65%,另一只占35%,利用同一槽
6、中的线圈,一只超前换向,另一只正常换向,可减少它们之间的互感,又使后换向元件的达到改善换向的目的,Dr.孙进行了这方面研究,已有成果.c)实例:AC串激马达,要从定子线圈抽头处,引出一个的交流电压,进行全波整流,供给一台18VDC马达,这时,用Z=K=S=8,由于火花大,电刷寿命,后改为Z=8,K=S=16,火花,寿命,达到客户要求,这是,的结果.、振动和噪声a)当使气隙磁导中的一阶和二阶齿谐波磁导的次数上升.而幅值(径向电磁力),电磁力节点对数.而振动的振幅,即激振力幅值,节点,振动幅值m.于是,使电机的电磁振动,相应地,电磁噪音
7、.b),但由于槽开口宽并不根据的比例,以相应的比例减小,因而齿谐波磁场的幅值并不按的比例下降,使振动、噪声的幅值有一定影响.c)对Z很少时,如Z=5,7等,对于2P=2的电机,有时在两个极面下的齿(面)数不等,引起径向磁拉力的不平衡,这种不平衡是随电机电枢旋转而变化的,因而可能引起振动.由于微型永磁直流电动机都采用滑动轴承,存在径向游间隙.上述单边磁拉力就可能引起转子的振动.d)物体出现振动,一是要有足够强度的激振力,二是激励的频率与物体的固有频率接近,才能形成大的响应.一般说来,转子的整体性,刚性较好,固有频率很高.难以与激振频率
8、相近;而定子为壳体结构,刚性较差,低,因而一般由气隙谐波磁场引起的振动,多数出现在机壳方面.e)振动和噪声都是由物体振动所引起,后者是物体将振动传给空气,使空气形成压缩与伸张的波式运动,传入人耳就成噪声.“低频显振,高频显声”.、电枢
