第二章 第二节直流电机绕组

1、提要 第三节 直流电机的绕组3.1 简单8槽单层绕组3.2 改进的8槽单层绕组 3.3 8槽双叠绕组3.4 16槽双叠绕组 第四节 直流电机的励磁方式及磁场(A) 直流电机励磁方式(B) 直流电机的空载磁场(C) 直流电机负载时的磁场(D) 电枢反应先把这张“8槽电枢未嵌入绕组图”copy下来，待会一起画单叠绕组图先把这张“8槽电枢未嵌入绕组图”copy下来，待会一起画双叠绕组图直流电机的工作原理（复习）直流电机的工作原理（复习） 当线圈当线圈ax中通入中通入直流电流时，线圈边直流电流时，线圈边a和和x上均受到电磁力，上均受到电磁力，根据左手定则确定力根据左手定则确定力的方向。这一对电磁的方向

2、。这一对电磁力形成了作用于电枢力形成了作用于电枢的一个电磁转矩。的一个电磁转矩。3.1 简单绕组 嵌入4个元件（线圈）第1个元件嵌入到1号槽和5号槽第2个元件嵌入到2号槽和6号槽第3个元件嵌入到3号槽和7号槽第4个元件嵌入到4号槽和8号槽3.1 简单绕组的缺点 电动机： 虽然有很多线圈元件都在切割磁力线，但是只有通过电流的那个元件能产生电磁转矩。 发电机： 每个切割磁力线的线圈元件都能产生感应电动势，但是只有和外部电路相接触的元件才能将其产生的产生感应电动势引出。直流电机的 绕组名称 电枢表面上均匀分布的槽内嵌放着许多线圈，这些线圈按照一定的规律连接起来，构成直流电机的电枢绕组。 (1)一个线

3、圈是绕组的一个单元，称为元件。 (2)极距：相邻两主极之间的距离，用 表示。 (5) 单、双层绕组单、双层绕组: 根据同一槽内放置的线圈边划分；单层绕组每个槽内仅放置一层元件边;而双层绕组每个槽内则放置两层元件边。1yky(3) 线圈的节距线圈的节距: 同一线圈的两个元件边之间的间距, 用 表示;(4) 换向器的节距换向器的节距:同一线圈的两个出线端所接换向片之间的距离, 用 表示; 短距线圈 等距线圈 长距线圈 哪种线圈能获得的电势最大？ 简单绕组每时每刻只有一个线圈通电。 我们是否可以改变绕组在槽中的布线方式来提高效率呢？3.2 改进的简单绕组（单层） 同样是刚才有8个空槽的电枢，为了让电

4、路能同时通过多个线圈，我们将相邻元件的首末端焊接到一个换向片上。一起画“单层绕组展开图”吧 单层绕组的元件应该如何嵌入槽中呢？1 计算元件夸距Y1和换向片节距Yk等参数。 2 连接顺序表3 绕组展开图4 瞬时电路图3.2 单层绕组画法8槽的单叠绕组3.2 单层绕组展开图单层绕组还有没有改进方案呢？一个电枢槽内放上下2个元件绕组的基本形式 直流电机电枢绕组有2种基本形式（双层）：单叠绕组单波绕组单叠绕组的联结规律 单叠绕组的特点：元件的两个端子连接在单叠绕组的特点：元件的两个端子连接在相邻相邻的的两个换向片上。两个换向片上。 单叠绕组的所有的相邻元件单叠绕组的所有的相邻元件依次串联依次串联，即后

5、一元，即后一元件的首端与前一元件的末端连在一起，接到一个件的首端与前一元件的末端连在一起，接到一个换向片上。最后一个元件末端与第一个元件首端换向片上。最后一个元件末端与第一个元件首端连接在一起，形成一个连接在一起，形成一个闭合闭合回路。回路。 联结规律：联结规律： （1）同一元件的两个出线端分别接至相邻的）同一元件的两个出线端分别接至相邻的换向片上；换向片上； （2）相邻的两个元件接至相邻的换向片上。）相邻的两个元件接至相邻的换向片上。3.4 8槽的双叠绕组8槽的双叠绕组 了解了8槽绕组的情况，能不类推出16槽的单叠绕组的情况？它们之间有没有什么差别？单叠绕组 瞬时绕组电路图分析 1 那些部分

6、是电枢的（能移动的）？那些是静止的？ 2 槽中元件的电流方向和磁极之间的关系？ 3 为什么绕组要闭合呢？ 4一个N极突然失去励磁，会发生什么事故？问题 绘制 16槽 “单叠绕组展开图”和 “瞬时绕组电路图” 16槽单叠绕组连接顺序表如下图所示： 16槽 单叠绕组展开图下图所示： 16槽单叠绕组 瞬时绕组电路图 如下图所示： 根据上面3张图，解释下面几个问题： 1. 16槽 单叠绕组展开图中 ，哪些部分是电枢的（能移动的）？那些是静止的？ 2. 16槽 单叠绕组展开图中 ，槽中元件边（上元件边和下元件边）的电流方向和磁极之间存在什么样关系？ 3 “16槽单叠绕组 瞬时绕组电路图” 和 “16槽

7、单叠绕组展开图” 说明为什么绕组是闭合的？整个闭合回路中会不会产生环流？如果产生环流，会有什么样的后果。 4. 参考“16槽单叠绕组 瞬时绕组电路图” 和 “16槽 单叠绕组展开图” ，如果“16槽 单叠绕组展开图” 中，最左边的那个N极的极性突然消失， “16槽单叠绕组 瞬时绕组电路图”中，哪些元件中的电流会发生变化（要指明元件边槽号，如“1号元件5号槽的下元件边”）？根据上面的分析说明其对整个电路带来的影响。单波绕组 联结规律联结规律： 把上层边同一类型磁极下（N极或S极）的元件通过换向片依次相连构成支路。作业 2题 1. 一台直流发电机，其额定功率一台直流发电机，其额定功率PN=160kw，额定电压额定电压UN=220V，额定效率，额定效率 N =90，额定转速额定转速nN=1500rmin，求该发电机的输，求该发电机的输入功率、额定电流及额定输出转矩各是多入