第二章 直流电机(2.1~2.2).ppt

第二章 直流电机 直流电机的基本原理和结构（概述） 直流电机的电枢绕组 直流电机的电枢电动势、电磁转矩 和电磁功率 直流电力传动 直流电机的换向 直流电机的用途 直流电机的特点 直流发电机的电势波形较好，对电磁干扰的影响小 直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑 直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大 由于存在换向器，其制造复杂，价格较高 §2.1 直流电机的原理和结构（概述） 2.1.1 直流电机的原理 1、直流电机的物理模型 2、 直流发电机的工作原理 直流发电机运行时的几点结论 3、 直流电动机的工作原理 直流电动机运行时的几点结论 直流电机的可逆原理 同一台直流电机， 通过改变外界条件， 可当发电机运行， 也可当电动机运行。 §2.1.2 直流电机的结构（主要部件） 1 定子和转子 直流电机电枢绕组结构 直流电机电刷和换向器结构 直流电机电刷结构 直流电机的基本结构总结 2.1.3 直流电机的额定值 2.1.3 直流电机的额定值 直流电机的铭牌数据 §2.2 直流电机电枢绕组 2.2.1 基本特点 1.绕组实物图 2.电枢绕组的形式 3.有关电枢绕组名词、术语 单叠绕组分析实例 单叠绕组展开图 展开图（2） 绕组放置 元件1： 上元件边在1槽， 下元件边放在相距y1=4即5槽下层。 元件2： 上元件边在2槽， 下元件边放在相距y1=4即6槽下层。 以此类推 某一瞬间电刷、磁极放置 电刷放置：电刷放置在使电刷的中心线与主磁极轴线 对准的换向片上。 元件连接顺序图 电路图 单叠绕组的特点 元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上 并联支路数等于磁极数， 2a=2p 整个电枢绕组的闭合回路中， 感应电动势的总和为零， 绕组内部无换流 每条支路由不相同的电刷引出， 电刷不能少， 电刷数等于磁极数 正负电刷引出的电动势即为每一支路的电动势， 电枢电压等于支路电压 由正负电刷引出的电枢电流Ia为各支路电流之和， 即 2.2.3单波绕组 单波绕组实例 实例：p＝2， Z=S＝K＝15 左单波绕组 元件、磁极、电刷放置原则 单波绕组展开图 单波绕组元件连接顺序图 单波绕组电路图 单波绕组的特点 直流电机绕组的归纳 所有的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，这是由于磁极数(2p)是一个偶数。 ??? 注：a－支路对数????????? ?? ?? p－极对数 为了得到最大的直流电势，电刷总是与位于几何中心线上的导体相接触。 单叠绕组和单波绕组的区别 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 15 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 15 N S N S τ τ τ τ + － + + － － 磁极：磁极宽度约0.7τ , 均匀分布，N、S极交替安排。 电刷：联接内、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。 电势为零的元件：在一个主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。 绕电枢一周， 所有元件互相串联构成一闭合回路。 结合电刷的放置， 得到该瞬时的电路图 每个极下的元件组成一条支路。 即单叠绕组的并联支路数正好等于电机的极数。 这是单叠绕组的重要特点之一。 波绕组：首末端所接的两换向片相隔很远， 两个元件紧相串联后形似波浪。 为了使紧相串联的元件所生的电势同向相加， 元件边应处于相同磁极极性下， 即合成节距 为了使绕组从某一换向片出发， 沿电枢铁心一周后回到原来出发点相邻的一片上， 则可由此再绕下去。 单波绕组： 换向片极距yk必须符合 即 计算数据y和y1 画绕组展开图 安放电刷和磁极 1、绕组数据计算 元件、换向片的放置： 1＃元件上层边1＃槽， 下层边4＃槽；首末端所联的换向片相距yk＝7； 为了端部对称， 首末端所联的两换向片之间的中心线与1＃元件的轴线重合。 1＃元件上层边所联的换向片定为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：放在与主极轴线对准的换向片上。 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 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