第三章直流电机的绕组.ppt

§3 直流电机的绕组 §3.1 基本知识 §3.2 单叠绕组 §3.3 单波绕组 §3.1 基本知识 为了改善电机性能，往往需要采用较多的元件来构成电枢绕组，由于工艺和其它方面的原因，电枢铁心开的槽数不能太多，这样就只能在每个槽的上、下层各放置若干个元件边，为了确切地说明每个元件边所处的具体位置，引入“虚槽”的概念。设槽内每层有个元件边，则把每个实际槽看作包含有个“虚槽”，每个虚槽的上、下层各有一个元件边。 直流电机电枢绕组最基本的型式有两种：一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。下面分别说明它们的联接规律，以便进一步理解直流电机电枢电路的组成情况。 §3.2 单叠绕组 连接特点：元件的两个端子连接于相邻 的两个换向片。 一、绕组节距 所谓节距，是指被联接起来的两个元件边或换向片之间的距离，以所跨过的元件边数或虚槽数或换向片数来表示，如图3.2所示。元件的上层边用实线表示，下层边用虚线表示。 图3.2 单叠绕组的节距 （1）第一节距 一个元件的两个元件边在电枢表面所跨的距离（即跨距）是 ，用所跨虚槽数表示。选择 的依据是尽量让元件里感应电动势为最大，即 应等于或接近于一个极距 （每个主磁极在电枢圆周上所分得的弧长）。 式中 --电枢直径； --磁极对数。 若极距用虚槽数表示，则 由于 不一定能被极数 整除，而 又必须为整数，所以应使 式中 --小于1的分数。 （2）第二节距 是联至同一个换向片的两个元件边之间的距离，或者说，是元件1的下层元件边在换向器端经过换向片联到元件2的上层元件之间的跨距。 （3）合成节距和换向器节距 元件1和它相联的元件2对应边之间的跨距是y，用虚槽数表示。每个元件首、末端所联两个换向片之间的跨距是 ，用换向片数表示。对单叠绕组 。当把每一个元件联成绕组时，联接的顺序是从左向右进行，称为右行绕组。图3.2所示就是这种绕组。 二、单叠绕组展开图 所谓绕组展开图是假想将电枢及换向器沿某一齿（图3.3中为第16槽与第1槽间的1个齿）的中间切开，并展开成平面的联接图。 单叠绕组展开图 作图步骤如下： 第一步，画16根等长、等距的实线，表征各单元槽上层元件边，再画16根靠近实线的虚线，表征各单元槽下层元件边。（实际上一根实线和一根虚线构成一个单元槽），且标上编号，从1到16，如图3.3所示。 第二步，放置主磁极。让每个磁极的宽度约为0.7 ,且均匀分布，并标出极性N、S。假定N极的磁感应线进入纸面，S极出纸面。 第三步，画16个等距小方块，代表换向片，并标上号码。为了使展开图醒目，最好使换向片编号与所接原件编号相同。 第四步，连接原件构成绕组，由第一换向片经第一槽（第一元件上层元件边），因第一节距 ，则连到第五槽下层元件边（虚线），然后回到第二换向片，依此类推，构成如图3.3所示的展开图。从图3.3中可知，它们的连接次序如图3.4所示。从第一元件第一边开始，绕电枢一周后，把所有元件串联起来，最后又回到第一元件的第一边，构成一个闭合回路。 第五步，放置电刷。放置电刷的原则是要求正、负电刷间有最大感应电动势，所以在元件对称的情况下，电刷中心线必须对准磁极中心线，使电刷与处于几何中心线（或磁极中性线）上元件相连接（在图3.3中为1、5、9、13四个元件）。 三、单叠绕组连接次序图 绕组元件连接顺序图用来表示电枢上所有元件边的串联次序。根据图3.3的节距，可以直接看出绕组各元件之间是如何联接的。如第1虚槽上层元件边经接到第5虚槽的下层元件边，构成了第1个元件，它的首、末端分别接到第1、2两个换向片上。第5虚槽的下层元件边经接到第2虚槽的上层元件边，这样就把第1、2两个元件联接起来了。依次类推，如图3.4所示。 图3.3中每根实线所连接的两个元件边构成一个元件，两元件之间的虚线则表示通过换向器上的一片换向片把两元件串联起来。从图3.4中看出，从第1元件出发，绕完16个元件后又回到第1元件。可见，整个绕组是一个闭路绕组。 四、单叠绕组并联支路图 在绕组展开图3.3所示瞬间，根据电刷之间元件联接顺序，可以得到如图3.5所示的电枢绕组并联支路图。 要注意的是： 电刷在换向器表面上位置虽然对准主磁极的中心线，但被电刷短路的元件，它的两个有效边仍然处于几何中心线上。一般称“电刷放在几何中心线上”，就是指被电刷所短路的元件，它的两