南京信息工程大学第16章_直流电机的基本作用原理

1、第五篇第五篇 直流电机直流电机DC Machines第十六章第十六章 直流电机的基本原理和电磁关系直流电机的基本原理和电磁关系 旋转电枢式的直流电机旋转电枢式的直流电机 电枢旋转、磁极固定，带有换向器电枢旋转、磁极固定，带有换向器通过换向片，电刷通过换向片，电刷1总总与位于与位于N极下的导体极下的导体相连，极性为相连，极性为正正电刷电刷2与位于与位于S极下的极下的导体相连，极性为导体相连，极性为负负直流电机的工作原理直流电机的工作原理磁极磁极 (直流激磁直流激磁. 定子定子) 电枢线圈电枢线圈(转子转子)旋转旋转换向片换向片静止静止电刷电刷单线圈导体的感应电势单线圈导体的感应电势电刷电刷l、2

2、间的电势间的电势e12为一含有很大脉动分量的为一含有很大脉动分量的直流电势。直流电势。两线圈串联后的合成电势两线圈串联后的合成电势 与原有线圈相距与原有线圈相距90 电角度再设置一个线圈。其两端各接电角度再设置一个线圈。其两端各接有换向片，并与原有换向片有换向片，并与原有换向片A、B相距相距90 电角度。则共有电角度。则共有4片换向片，相邻换向片间各相距片换向片，相邻换向片间各相距90 电角度。电角度。 当电枢旋转时，两个线圈的感应电势在时间相位上相距当电枢旋转时，两个线圈的感应电势在时间相位上相距90 电角度。电角度。 通过一定方式连接换向片，则合成电势要相对平稳一些。通过一定方式连接换向片

3、，则合成电势要相对平稳一些。当有足够多的线圈当有足够多的线圈和换向片时，可获和换向片时，可获得稳定直流电势。得稳定直流电势。若电机每极下的导若电机每极下的导体数大于体数大于8，电势脉，电势脉动幅度可小于动幅度可小于1% 。直流发电机实质是带直流发电机实质是带换向器换向器、电刷电刷的交流发电机。的交流发电机。闭合绕组电刷NSn(交轴位置)磁极电势方向圆筒形铁芯环型电枢绕组12+-abNS磁极电刷铁芯外圆导体铁芯内圆导体(不感应电势)电势方向n电枢绕组电枢绕组展开图展开图环 型 电 枢环 型 电 枢绕组示意图绕组示意图12+-abNS磁极电刷铁芯外圆导体铁芯内圆导体(不感应电势)电势方向ne1e2

4、e3e4e5e6e7e8e9e10e11e12e13e14ab12+-闭合绕组电刷交轴位置(交轴位置) 1、从图中可以、从图中可以看出，为使电刷看出，为使电刷ab间电势达最大值，间电势达最大值，电刷应与位于交轴电刷应与位于交轴的导体相接触。的导体相接触。 2、为闭合的绕、为闭合的绕组。组。电枢绕组电枢绕组展开图展开图12+-abNS磁极电刷铁芯外圆导体铁芯内圆导体(不感应电势)电势方向n电枢绕组电枢绕组展开图展开图12+-abNS磁极电刷铁芯外圆导体铁芯内圆导体(不感应电势)电势方向n铜片绝缘体(构成换向器)为避免电势直接为避免电势直接从绕组引出，增从绕组引出，增加结构：加结构：铜片铜片+绝缘

5、绝缘(两者构成两者构成换向器换向器)。12+-abNS磁极电刷铁芯外圆导体铁芯内圆导体(不感应电势)电势方向n铜片绝缘体(构成换向器)上图的结构还有上图的结构还有不合理之处：内不合理之处：内圆导体不感应电圆导体不感应电势，仅仅起连线势，仅仅起连线作用作用(浪费浪费)。故。故可作进一步改进。可作进一步改进。实际上，这种结实际上，这种结构必须接成上、构必须接成上、下层绕组，才可下层绕组，才可以构成一闭合的以构成一闭合的绕组。见下页绕组。见下页4槽槽的电枢绕组。的电枢绕组。闭合的电枢绕组闭合的电枢绕组(以以4槽为例槽为例)：直流电机绕组特点：直流电机绕组特点： 1、电刷应放在交轴位置，使输出电势最大

6、；、电刷应放在交轴位置，使输出电势最大； 2、绕组是一个闭合绕组；、绕组是一个闭合绕组； 3、一般为双层。、一般为双层。16-1 直流电机的基本结构直流电机的基本结构风扇机座电枢(铁心和绕组)主磁极电刷换向器接线板接线盒励磁绕组端盖 定子定子 转子转子（固定部分）（固定部分） （转动部分）（转动部分） 主磁极主磁极(直流直流激磁激磁) 电刷装置电刷装置 机座机座 端盖端盖 轴承轴承产生磁场、电机的机械支撑产生磁场、电机的机械支撑 电枢铁心电枢铁心 电枢绕组电枢绕组(功功率绕组率绕组) 换向器换向器 轴轴感应电势，实现能量转换感应电势，实现能量转换的部分的部分 电刷装置电刷装置 电枢电流经旋转的

7、电枢电流经旋转的换向器换向器（随转子旋转），通过（随转子旋转），通过静止的静止的电刷电刷（固定在定子上）接至外电路（固定在定子上）接至外电路1.将转动的电枢绕组与外电路相连将转动的电枢绕组与外电路相连2.与换向器配合，获得直流电压与换向器配合，获得直流电压电刷组数一般等于电机极对数电刷组数一般等于电机极对数 直流电机的电路直流电机的电路 电枢绕组：嵌在电枢铁芯槽中电枢绕组：嵌在电枢铁芯槽中叠绕组和波绕组叠绕组和波绕组 励磁绕组：套在磁极铁芯上。励磁绕组：套在磁极铁芯上。并励绕组并励绕组和电枢绕组并联，匝数较多、截面和电枢绕组并联，匝数较多、截面积较小积较小串励绕组串励绕组和电枢绕组串联，匝数较

8、少，截面和电枢绕组串联，匝数较少，截面积较大积较大 换向器；将电枢绕组内部的交流电势用机械换接的方换向器；将电枢绕组内部的交流电势用机械换接的方法转换为电刷间的直流电势。法转换为电刷间的直流电势。直流电机的励磁方式直流电机的励磁方式 直流电机励磁方式，即励磁绕组与电枢绕组的连接方直流电机励磁方式，即励磁绕组与电枢绕组的连接方式，对电机的运行特性有较大的影响式，对电机的运行特性有较大的影响 他励他励励磁由另外独立的直流电源供给，与电枢绕励磁由另外独立的直流电源供给，与电枢绕组没有电路上的连接组没有电路上的连接 自励自励励磁绕组与电枢绕组相连接，励磁电流由发励磁绕组与电枢绕组相连接，励磁电流由发电

9、机本身供给电机本身供给 自励的形式自励的形式 n n 并励：励磁绕组与电枢绕组并联并励：励磁绕组与电枢绕组并联 n n 串励：励磁绕组与电枢绕组串联串励：励磁绕组与电枢绕组串联 n n 复励：两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，另一复励：两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，另一个与电枢绕组并联。分积复励和差复励。个与电枢绕组并联。分积复励和差复励。(励磁回路的功率较小，占总功率的励磁回路的功率较小，占总功率的1-5%)16-2 直流电机电枢绕组直流电机电枢绕组（略）（略）16-3 直流电机的磁场和电枢反应直流电机的磁场和电枢反应一、空载时直流电机的磁场一、空载时直流电机的磁场 由磁极的直流励磁电流

10、产生，空气隙磁场由磁极的直流励磁电流产生，空气隙磁场不随时间变不随时间变化化，是恒定磁场；空间上，忽略极面下的齿槽效应，是恒定磁场；空间上，忽略极面下的齿槽效应，沿极面均匀分布沿极面均匀分布。边缘磁通边缘磁通空间上，空间上，非正弦分布非正弦分布，在导体中感应电势将包在导体中感应电势将包括有高次谐波。括有高次谐波。主磁通与磁极漏磁通主磁通与磁极漏磁通 主磁通主磁通 ：产生感应电势和电磁转矩的有效磁通，产生感应电势和电磁转矩的有效磁通，通过空气通过空气隙，同时交链电枢绕组和励磁绕组。隙，同时交链电枢绕组和励磁绕组。 磁极漏磁通磁极漏磁通 ：从磁极的侧面逸出，只和励磁绕组交链。从磁极的侧面逸出，只和

11、励磁绕组交链。 磁极总磁通：包括主磁通和漏磁通，磁极总磁通：包括主磁通和漏磁通， k = + 25. 115. 11一般为场漏系数K主磁路包括下列部分：定子磁轭、主主磁路包括下列部分：定子磁轭、主磁极、空气隙、电枢齿、电枢磁轭磁极、空气隙、电枢齿、电枢磁轭 电枢磁轭磁通：主磁通的一半电枢磁轭磁通：主磁通的一半 /2 定子磁轭磁通：磁极总磁通的一半定子磁轭磁通：磁极总磁通的一半k /2二、负载时直流电机的磁场二、负载时直流电机的磁场 负载时，空气隙磁势的分布情况发生改变。空气隙磁场由负载时，空气隙磁势的分布情况发生改变。空气隙磁场由主磁极磁势和电枢磁势共同产生。主磁极磁势和电枢磁势共同产生。静止

12、的电刷间的导体是变化的；但电刷间导体的电流静止的电刷间的导体是变化的；但电刷间导体的电流(大小、大小、方向方向)却是固定的。故却是固定的。故电刷间导体电流产生的磁势是不变的电刷间导体电流产生的磁势是不变的。负载时，空气隙磁场仍是一恒定磁场，不随时间变化。负载时，空气隙磁场仍是一恒定磁场，不随时间变化。直流电机电枢电流产生的磁势直流电机电枢电流产生的磁势(a) 单个线圈产生的磁势单个线圈产生的磁势(b) 3个线圈分别产生的磁势个线圈分别产生的磁势(c) 3个线圈产生的合成磁势个线圈产生的合成磁势(d) N个线圈产生的合成磁势个线圈产生的合成磁势(e) N ，线圈的合成磁势为三角形波线圈的合成磁势

13、为三角形波N：1对极距内的线圈数对极距内的线圈数(或或1个极距内的导体数个极距内的导体数)I：导体中的电流：导体中的电流(同步电机的电枢磁势和主磁极也相对静止，但其相对位置随同步电机的电枢磁势和主磁极也相对静止，但其相对位置随负载功率因数而变化负载功率因数而变化) 直流电机的电枢磁势是幅值固定的空间分布波，不随时直流电机的电枢磁势是幅值固定的空间分布波，不随时间变化间变化 (与交流电机不同与交流电机不同)。 电枢磁势幅值在电流方向发生改变的位置，即电刷位置。电枢磁势幅值在电流方向发生改变的位置，即电刷位置。电刷位置是不变的，故电枢磁势和主磁极的相对位置保电刷位置是不变的，故电枢磁势和主磁极的相

14、对位置保持不变。持不变。 因为电刷一般位于交轴位置，故磁势幅值在交轴位置，因为电刷一般位于交轴位置，故磁势幅值在交轴位置，即为即为交轴电枢反应交轴电枢反应。电刷位置对电枢磁势的影响电刷位置对电枢磁势的影响 电枢磁势幅值的位置恰在导体中的电流改变方向处，即在电枢磁势幅值的位置恰在导体中的电流改变方向处，即在电刷位置。电刷位置。 如电刷位于交轴，则电枢磁势的轴线也在交轴；如电刷移如电刷位于交轴，则电枢磁势的轴线也在交轴；如电刷移动位置，则电枢磁势的轴线也就跟着移动。动位置，则电枢磁势的轴线也就跟着移动。任意位置电枢磁势的计算任意位置电枢磁势的计算设电枢绕组导体数为设电枢绕组导体数为W，极数，极数为

15、为2p，则一个极距内的导体数，则一个极距内的导体数N为为W2p。电刷电流为。电刷电流为Ia，并联支路数为并联支路数为2a，则每一导体，则每一导体的电流的电流I为为Ia2a，则，则A：电负荷电负荷（线负载线负载，沿着电枢圆，沿着电枢圆周每单位长度内的电流安培数）周每单位长度内的电流安培数）2xaxFFAx则任意位置磁势则任意位置磁势Fx为：为：ApaWIFpaWIaIpWINFaaaaa2122218222121负载时的气隙负载时的气隙合成磁场合成磁场极尖处磁密最大极尖处磁密最大由于饱和程度的提高，使由于饱和程度的提高，使合成磁密幅值略有下降，合成磁密幅值略有下降，即极面下的总磁通略有减即极面下

16、的总磁通略有减小，呈现小，呈现去磁作用去磁作用。交轴直轴交轴电枢反应交轴电枢反应对气隙磁场的对气隙磁场的影响影响：使气隙磁场发生畸变，使气隙磁场发生畸变，极面下磁密分布不均匀。极面下磁密分布不均匀。使物理中心线偏移几何使物理中心线偏移几何中心线一个角度（对发中心线一个角度（对发电机：顺着旋转方向）。电机：顺着旋转方向）。或交轴处磁密不为或交轴处磁密不为0 0，妨，妨碍线圈中电流的换向。碍线圈中电流的换向。1.1. 如不考虑磁路饱和，则如不考虑磁路饱和，则每极磁通每极磁通 不变。如考虑不变。如考虑磁路饱和，则交轴电枢磁路饱和，则交轴电枢反应有去磁作用。反应有去磁作用。空载气隙磁场空载气隙磁场电枢

17、磁场电枢磁场负载时合成磁场负载时合成磁场定义：电枢进入极面处的磁极极尖为定义：电枢进入极面处的磁极极尖为前极尖前极尖，电枢离开极面处的，电枢离开极面处的极尖为极尖为后极尖后极尖 。则。则发电机的后极尖下磁通密度增强，电动机前极发电机的后极尖下磁通密度增强，电动机前极尖下磁通密度增强尖下磁通密度增强 。直轴电枢反应直轴电枢反应 如电刷如电刷顺着发电机的旋转方向顺着发电机的旋转方向或或逆着电动机的旋转方向逆着电动机的旋转方向移过一个角度移过一个角度，则电枢电流的分布随之改变。，则电枢电流的分布随之改变。在角度在角度2范围内的导体所范围内的导体所产生的磁势作用在直轴，产生的磁势作用在直轴，为为直轴电

18、枢反应直轴电枢反应，其方向，其方向与主磁极极性相反，使主与主磁极极性相反，使主磁通减弱，呈现去磁作用。磁通减弱，呈现去磁作用。将使电枢电势减小将使电枢电势减小。在角度在角度2范围以外的导体范围以外的导体所产生的磁势作用在交轴，所产生的磁势作用在交轴，为为交轴电枢反应交轴电枢反应。发电机发电机电动机电动机直轴电枢反应直轴电枢反应 如电刷如电刷逆着发电机的旋转方向逆着发电机的旋转方向或或顺着电动机的旋转方向顺着电动机的旋转方向移过一个角度移过一个角度，则电枢电流的分布随之改变。，则电枢电流的分布随之改变。在角度在角度2范围内的导体所产范围内的导体所产生的磁势作用在直轴，为生的磁势作用在直轴，为直直

19、轴电枢反应轴电枢反应，其方向与磁极，其方向与磁极极性相同，呈磁化作用。极性相同，呈磁化作用。将将加剧换向的困难加剧换向的困难。在角度在角度2范围以外的导体所范围以外的导体所产生的磁势作用在交轴，为产生的磁势作用在交轴，为交轴电枢反应交轴电枢反应。 一般情况下，电刷应严格放在交轴，以避免产生直轴电枢反应。一般情况下，电刷应严格放在交轴，以避免产生直轴电枢反应。电动机电动机发电机发电机有效励磁磁势有效励磁磁势设电枢磁势的每极安匝数为设电枢磁势的每极安匝数为Fa则直轴电枢磁势的幅值为则直轴电枢磁势的幅值为交轴电枢磁势的幅值为交轴电枢磁势的幅值为交轴电枢磁势的去磁作用，可以用交轴电枢磁势的去磁作用，可

20、以用一个等效直轴去磁安匝一个等效直轴去磁安匝Faqd来表示，来表示，它与磁路的饱和程度有关，近似它与磁路的饱和程度有关，近似认为与电枢电流成正比。认为与电枢电流成正比。则有效的励磁磁势则有效的励磁磁势Ff0为为22adaaFFFA1222aqaFFA0ffadaqdFFFF例例16-1： 分析电枢反应的等效去磁分析电枢反应的等效去磁 由电枢回路电压方程，求得由电枢回路电压方程，求得 利用插值法，在空载特性上，求得对应的有效激磁电利用插值法，在空载特性上，求得对应的有效激磁电流为流为 已知实际的额定励磁电流为已知实际的额定励磁电流为 2.85 则交轴电枢反应的等效激磁电流为则交轴电枢反应的等效激

21、磁电流为242.5aNNaN aEUIrV0242.52402.382.742.382.43258240fIA02.852.430.42ffNfIIIA(P312)思考题思考题为什么说直流电机的空气隙磁场是恒定为什么说直流电机的空气隙磁场是恒定磁场？磁场？16-4 电枢绕组的感应电动势和电枢绕组的感应电动势和电压、功率平衡方程式电压、功率平衡方程式一、电枢绕组的感应电势一、电枢绕组的感应电势 电枢绕组的感应电势电枢绕组的感应电势电机正、负电机正、负电刷电刷之间的电之间的电势，即每一并联支路的电势。势，即每一并联支路的电势。电枢绕组感应电势：位于电刷间的各导体的感应电势之和。电枢绕组感应电势：位

22、于电刷间的各导体的感应电势之和。假设电枢导体是连续均匀分布的，则该电势为恒定的直流电势。假设电枢导体是连续均匀分布的，则该电势为恒定的直流电势。(对比：导体内电势是交流量对比：导体内电势是交流量)电枢绕组的感应电势电枢绕组的感应电势 设电枢总导体数为设电枢总导体数为W，有，有2a条并联支路，则每一条并联支路，则每一支路的串联导体为支路的串联导体为W2a 电刷间的感应电势为每一支路中的串联导体的感电刷间的感应电势为每一支路中的串联导体的感应电势之和应电势之和212WaajavjWEeeanCnWapEanpnplBlvBenpnDvvlBeavavavaav6060260260260则，运动线速

23、度为导体有效长度为，假设平均磁密为 ：电势常：电势常数数60epWCa直流电机的感应电势与每极磁通量、转速有关：直流电机的感应电势与每极磁通量、转速有关：电刷间的感应电势仅和极面下的总磁通量有关，而电刷间的感应电势仅和极面下的总磁通量有关，而和极面下磁通密度的分布情况无关。和极面下磁通密度的分布情况无关。(交流电机中，交流电机中，要求磁密在空间作正弦分布要求磁密在空间作正弦分布)如将每极磁通量保持不变，直流电机的感应如将每极磁通量保持不变，直流电机的感应电势将和转速成正比。电势将和转速成正比。如将转速保持不变，直流电机的感应电势将如将转速保持不变，直流电机的感应电势将和每极磁通量成正比。和每极

24、磁通量成正比。aeECn一般电刷在交轴。如果移动电刷位置，则支路中一一般电刷在交轴。如果移动电刷位置，则支路中一部分导体的感应电势将因方向相反而互相抵消，导部分导体的感应电势将因方向相反而互相抵消，导致电刷间电势致电刷间电势Ea的减小。的减小。直流发电机直流发电机：负载时从电刷间测得的端电压负载时从电刷间测得的端电压U满足：满足： Ea-U=电枢回路电压降电枢回路电压降直流电动机直流电动机：Ea为反电势，满足：为反电势，满足： U-Ea=电枢回路电压降电枢回路电压降二、直流发电机电压、功率方程二、直流发电机电压、功率方程并励发电机并励发电机aLfIII2aa aEUI rU U每一电刷的接触电

25、压降，每一电刷的接触电压降，通常可以假定为常数，取为通常可以假定为常数，取为1V 。以并励直流发电机为例以并励直流发电机为例1. 直流发电机的电压、电流方程式直流发电机的电压、电流方程式ra:电枢回路绕组的总电阻。电枢回路绕组的总电阻。2. 直流发电机的功率方程式直流发电机的功率方程式并励发电机并励发电机电磁功率电磁功率输入功率输入功率01mecFeMMadpppPPPp空载损耗空载损耗p022()(2)()(2)22aLfMaaa aaa aafaaLaaaafabPIIUI rU IUI rU IUEUI rUI rIUIppIIpUIPI 负载损耗、可变损耗负载损耗、可变损耗三、直流电动

26、机的电压、功率方程三、直流电动机的电压、功率方程以并励直流电动机为例以并励直流电动机为例2aa aEUI rU 电流方程电流方程afIII1. 直流电动机的电压、电流方程式直流电动机的电压、电流方程式2. 直流电动机的功率方程式直流电动机的功率方程式1(2)aaafabfafMaUIEI rU IPppUIpIPUp例例16-2 (P316)电磁功率电磁功率输入的电功率输入的电功率输出的机械功率输出的机械功率MaaPE I02()mecFeadMMPPPpppP16-5 电枢绕组的电磁转矩和电枢绕组的电磁转矩和转矩平衡方程式转矩平衡方程式电枢绕组的电磁转矩电枢绕组的电磁转矩从功率平衡角度推导：

27、从功率平衡角度推导：MaaTPE I T：电磁转矩：电磁转矩 ：角速度：角速度(机械机械)CT：转矩常数：转矩常数aTaaaeaaICIapNnInapNInCIET260260直流发电机的转矩平衡式直流发电机的转矩平衡式并励发电机并励发电机上式除以上式除以 ，得，得转矩平衡方程式转矩平衡方程式电磁转矩电磁转矩MTaPITC01TTT功率平衡式功率平衡式01MPpP空载损耗引起空载损耗引起的阻力转矩的阻力转矩00mecFeadPPPPT直流电动机的转矩平衡式直流电动机的转矩平衡式MTaPITC22PT 0mecFeadppTp上式除以上式除以 ，得，得转矩平衡方程式转矩平衡方程式02TTT功率

28、平衡式功率平衡式02MPpP思考题思考题 电刷之间的感应电势与某一导体的感应电刷之间的感应电势与某一导体的感应电势有什么不同电势有什么不同 各种数量之间的相互关系：导体总数、各种数量之间的相互关系：导体总数、换向片数、元件数、圈边数、槽数、每换向片数、元件数、圈边数、槽数、每元件匝数、每一槽中并列圈边数元件匝数、每一槽中并列圈边数 本章结束本章结束附录附录1 直流电机电枢绕组直流电机电枢绕组 作用：电枢绕组作用：电枢绕组功率绕组功率绕组。当电枢绕组在。当电枢绕组在磁场中旋转时将感应电势，当电枢绕组中流通磁场中旋转时将感应电势，当电枢绕组中流通电流时，电流和气隙磁场相互作用将产生电磁电流时，电流

29、和气隙磁场相互作用将产生电磁转矩。转矩。通过电枢绕组直流电机进行电功率和机通过电枢绕组直流电机进行电功率和机械功率的转换械功率的转换。 特点：特点：直流绕组是闭合绕组直流绕组是闭合绕组。每个元件的两端。每个元件的两端点分别连接在两换向片上，每个换向片连接两点分别连接在两换向片上，每个换向片连接两个元件，各元件依一定规律依次连接，形成闭个元件，各元件依一定规律依次连接，形成闭合回路。合回路。用环型绕组说明直流绕组的闭合情况用环型绕组说明直流绕组的闭合情况 (a)环形电枢环形电枢 (b)用换向器用换向器电枢旋转时(a)环形电枢各线圈依次通过电刷作为引出端各线圈依次通过电刷作为引出端 双层绕组双层绕

30、组 线圈的两边都在电枢铁芯表面的槽中：两边都线圈的两边都在电枢铁芯表面的槽中：两边都能切割磁场而产生感应电势。能切割磁场而产生感应电势。 两边电势相加：线圈的两边必须处于不同极性两边电势相加：线圈的两边必须处于不同极性的极面下，的极面下，线圈的跨距线圈的跨距约约等于一个极距等于一个极距。 线圈对称排列：当一线圈的一个边在某槽中占线圈对称排列：当一线圈的一个边在某槽中占有上层位置时，则该线圈的另一边必须放在另有上层位置时，则该线圈的另一边必须放在另一槽下层。一槽下层。 虚槽概念虚槽概念 在大型电机中、在大型电机中、每层可能有每层可能有N个并列圈边个并列圈边为了改善电机的性能，希望用更多的元件组成

31、电枢绕为了改善电机的性能，希望用更多的元件组成电枢绕组。由于工艺等原因，电枢铁心不能开太多的槽，采组。由于工艺等原因，电枢铁心不能开太多的槽，采用在每槽的上下层各放置若干元件边。用在每槽的上下层各放置若干元件边。每层有3个圈边CZZeZeKS每一元件有两个圈边，每一换向片上接有两个圈边，每一虚槽内放置有两个圈边，元件数S等于换向片数K，也等于虚槽数 每线圈有Nc匝，则总导体数NNcZeCNcZN22ZeKS直流绕组的节距直流绕组的节距 第一节距第一节距y1元件的宽度，虚槽数，两个圈边之间的距离元件的宽度，虚槽数，两个圈边之间的距离 第二节距第二节距y2联至同一换向片的两个圈边之间的距离联至同一

32、换向片的两个圈边之间的距离 合成节距合成节距y紧相串联的两个元件的对应圈边在电枢表面的紧相串联的两个元件的对应圈边在电枢表面的跨距跨距 换向器节距换向器节距yk每一线圈两端所连接的换向片之间在换向器表每一线圈两端所连接的换向片之间在换向器表面的跨距，用换向片数表示面的跨距，用换向片数表示pZye21保证绕组能循序串联021yyyyyk单叠绕组单叠绕组 每个元件出线端依次连在相邻的换向片上，后一每个元件出线端依次连在相邻的换向片上，后一个绕组元件相对前一个绕组元件仅移过一个槽。个绕组元件相对前一个绕组元件仅移过一个槽。右行左行1kyy1kyy例：绕组例：绕组20虚槽，四极，双层虚槽，四极，双层直

33、流绕组是闭合绕组每一极面下的元件串联成一支路每支路中一个元件被电刷短路，处于换向状态中在整个闭合回路中，感应电势总和为0，绕组内部无环流电刷数等于极数。同极性的电刷连接形成一个“极”电刷之间的引出电势为每一支路个元件的电势和 S极 N极 S极 N极电刷放置法电刷放置法 使电刷间导出的电势有最大值使电刷间导出的电势有最大值 使与电势为零的元件所连接的换向片相连接使与电势为零的元件所连接的换向片相连接当导体转至交轴时，感应电势为零，电刷应与处于交轴位置的导体相连如导体对称，则磁极的几何中心线处为电刷位置换向绕组的绕组轴线、磁极轴线和电刷位置在同一位置上。 N单波绕组单波绕组 每一绕组元件的出发点和

34、终端不在相邻的两换向片上，每一绕组元件的出发点和终端不在相邻的两换向片上，而相隔近似为一个极距而相隔近似为一个极距 相邻两元件相隔近似一对极距相邻两元件相隔近似一对极距 连接连接p个元件后回到出发元件的附近，相隔一个槽个元件后回到出发元件的附近，相隔一个槽pky1例：电枢绕组例：电枢绕组19槽，四极槽，四极454192921191221yyypZypkye第二节距第一节距单波左行例：电枢绕组例：电枢绕组19槽，四极槽，四极只有两条并联支路：所有N极下的导体并联为一支路，所有S极下的并联为另一支路。2a=2电刷数原则上可等于2，为降低电刷电流密度，可用2p只电刷电刷位置：原则应与电势为零的元件所连接的换向片相连单叠绕组和单波绕组的差别单叠绕组和单波绕组的差别 单叠绕组：各个极面下上层的绕组元件构成一支路，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并联支路数等于极数电枢间电势较下，电枢电流较大，称并联绕组电枢间电势较下，电枢电流较大，称并联绕组 单波绕组：单波绕组：N极下上层的绕组元件串联为一支路，极下上层的绕组元件串联为一支路，S极极下的串联为另一支路，并连支路数恒等于下的串联为另一支路，并连支路数恒等于2电刷间电势较大，电枢电流较下，称串