水利]华北电力大学电机学87讲直流电机11直流电机的共同问题一电枢绕组磁势和磁场.ppt

第二十三章　直流电机的共同问题 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 举例： 2p＝4， u=1，Z＝ Z e＝S＝K＝15，左行短距单波绕组 一、 节距计算 节距计算 y, y1, y2 画绕组展开图 安放电刷和磁极 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 元件、换向片的放置： 1＃元件上层边1＃槽，下层边4＃槽;首末端所连的换向片相距yk＝7； 为了端部对称， 首末端所连的两换向片之间的中心线与1＃元件的轴线重合。 1＃元件上层边所连的换向片定为1＃。 依次联接。 磁极放置： N、S极磁极均匀交替的排列。 电刷的放置：放在与主磁极轴线重合的换向片上。即几何中心线上。 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 单波绕组展开图 3 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 13 14 15 2 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 N S S N τ τ τ τ 槽展开 绕组放置 安放磁极、电刷 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 单波绕组展开图 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 单波绕组元件连接顺序图 从绕组展开图可以看出， 全部15个元件串联而构成一个闭合回路的顺序是： 1 8 15 7 14 6 13 5 12 4 11 3 10 2 9 1 用联接顺序图表示为： 1 8 15 7 14 6 13 5 12 4 11 3 10 2 9 1 4 11 3 10 2 9 1 8 15 7 14 6 13 5 12 上层边 下层边 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 电路图 23.3 单波绕组 直流电机的共同问题（一） 单波绕组的特点 1）同极下各元件串联起来组成一条支路，支路对数为1，即a＝1，与磁极对数无关； 2）当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准主磁极中心线，支路电动势最大； 3）电刷数原则上等于2，为降低电刷电流密度，可用2p只电刷，即电刷数等于磁极数（采用全额电刷）； 5）电枢电流等于两条支路电流之和。即Ia=2ia 4）电枢电动势等于支路感应电动势；因只有两条支路，元件一定时，可得到较高的电压； 直流电机的共同问题（一） 单叠绕组和单波绕组的主要区别 单叠绕组：各个极面下上层的绕组元件构成一支路，并联支路数等于极数，每增加一对主极就增加一对支路。 2a＝2p。 相同元件数时，叠绕组并联的支路数多， 每条支路中串联元件数少，称并联绕组，适应于较大电流、较低电压的电机。 单波绕组：全部上元件边在相同极性下的元件相连，形成一条支路，即N极下上层的绕组元件串联为一支路，S极下的串联为另一支路，并连支路数恒等于2 ， 整个绕组只有一对支路， 极数的增减与支路数无关。 2a＝2。 相同元件数时，波绕组并联的支路数少， 每条支路中串联元件数多，称串联绕组，适用于较高电压、较小电流的电机。 大容量的电机，可以采用混合绕组。 直流电机的共同问题（一） N N S S 叠绕组 波绕组 单叠绕组和单波绕组的主要区别 直流电机的共同问题（一） 直流电机绕组归纳 直流电机的电枢绕组总是自成闭路; 电枢绕组的支路数（2a）永远是成对出现，因为磁极数(2p)是一个偶数；且至少有2条并联支路；? ?单叠绕组：a = p 即并联支路对数恒等于电机极对数 单波绕组：a = 1 即并联支路对数恒等于1 电刷放置的一般原则是空载时通过正、负电刷间的电动势最大，或者说，被电刷短路的元件中的电动势为零。 对于端接对称的元件，电刷也就放置在主极轴线下的换向片上，电刷总是与位于几何中线上的导体相接触。 23.4 直流电机的磁动势和磁场 直流电机的共同问题（一） 一、空载时的主磁场 1、主磁通和漏磁通 磁场是电机实现机电能量转换的媒介。 主极磁场由永久磁铁或励磁绕组通入直流电流产生。 空载时电机中的磁场分布是对称的。 主磁通，经气隙进入电枢 主极漏磁通(15-25%) φ0,不进入电枢，只增加磁极的饱和程度 23.4 直流电机的磁动势和磁场 直流电机的共同问题（一） 一、空载时的主磁场 主磁通磁路：气隙1－电枢齿－电枢轭－电枢齿2－气隙2－主磁极2－定子轭－主磁极1 －气隙1 23.4 直流电机的磁动势和磁场 直流电机的共同问题（一） 一、空载时的主磁场 23.4 直流电机的磁动势和磁场 直流电机的共同问题（一） 一、空载时的主磁场 直流电机空载时的磁场分布 23.4 直流电机的磁动势和磁场 直流电机的共同问题（一） 一、空载时的主磁场 2、气隙主极磁场的分布 在一个磁极的范围内，励磁磁势大小相同，主磁极下气隙磁通密度的分布取决于气隙的大小和形状。磁极中心及附近的气隙小且均匀，磁通密度较大且基本为常数