《电机技术》3.1.2 直流电机电枢绕组任务手册

直流电机电枢绕组【任务要求】知识点技能点了解电枢绕组常用术语理解电枢绕组连接方式掌握单叠绕组、单波绕组的连接方式和特点知晓电枢绕组常用术语会判断电枢绕组连接方式单叠绕组、单波绕组的分析与应用重点难点单叠绕组、单波绕组的连接方式单叠绕组、单波绕组的连接方式【任务清单】任务1：电枢绕组常用术语元件：两端分别与两片换向片连接的单匝或多匝线圈，是构成绕组的基本单元当电枢每槽上、下层只有一个元件边时，电机的元件数S、换向片数K、槽数Q之间的关系为：S=K=Q第一节距y1：每个元件的两个元件边在电枢表面的跨距。第二节距y2：每相串联的两个元件中，第一个元件的下层边与第二个元件的上层边在电枢表面上所跨的距离。合成节距y:相串联的两个元件对应边在电枢表面上所跨的距离。单叠绕组y=y1-y2单波绕组y=y1+y2换向节距yk:每个元件所联的两片换向片在换向器表面的跨距，用换向片数表示,y=yk。单叠绕组单波绕组任务2：电枢绕组连接方式电枢绕组、换向片与电刷连接:通过换向片，6个元件依次串联构成一个闭合回路。两个电刷位于换向器内圆对称位置（实际放置在外圆上），电刷将闭合的6个线圈分成两条对称的并联支路。结论：整个电枢绕组通过换向片连成一个闭合回路。任务3：单叠绕组单叠绕组的特点：相邻元件(线圈)相互叠压,合成节距与换向节距均为1，即：y=yk=1单叠绕组展开图单叠绕组并联支路图单叠绕组特点：1）并联支路对数等于磁极对数，即a=p。2）电刷数等于主磁极数，电刷间电动势等于并联支路电动势。3）电枢电流等于各支路电流之和。任务4：单波绕组单波绕组特点：单波绕组的合成节距与换向节距相等。单波绕组展开图单波绕组并联支路图单波绕组特点：1）支路对数为1，与磁极对数无关；2）电刷数等于磁极数；3）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；4）电枢电动势等于支路感应电动势；5）电枢电流等于两条支路电流之和。任务:5：直流电机绕组总结1)电刷放置的一般原则是确保空载时通过正、负电刷的电动势最大。2)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。3)对于端接对称的元件，电刷放置在主极轴线下的换向片上。4)对于端接对称的元件，电刷放置在主极轴线下的换向片上。5)所有的直流电机的电枢绕组都是无头无尾的闭合绕组。【任务拓展】请认真思考并回答下列问题1、直流发电机中电枢绕组元件内的电势和电流是交流的还是直流的?若是交流的,为什么计算稳态电势E=U+IaRa时不考虑元件本身电感呢?2、为什么叠绕组常采用右行绕组，而波绕组常用左行绕组？3、一台四极直流电机，采用单叠绕组，问:（1）若取下一只电刷，或取下相邻的两只电刷，电机是否可以工作？（2）若只用相对两只电刷，是否可以工作?（3）若电枢绕组中一个元件断线，是否可以工作?（4）若有一极失去励磁将产生什么后果?4、某六极直流电机电枢为单迭绕组，每极磁通＝2.1×10-2Wb,电枢总导体数N＝398，转速n＝1500r/min，求电枢电动势Ea；若其它条件不变，绕组改变为单波，求电枢电动势Ea＝230V时的转速。5、某四极直流电机，电枢槽数Z＝36，单叠绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2×10-2Wb,电枢电流Ia＝800A，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？6、某四极他励直流电机电枢绕组为单波，电枢总导体数N＝372，电枢回路的总电阻R＝0.208,运行于U＝220V的直流电网并测得n＝1500r/min，每极磁通＝0.01Wb，铁耗pFe＝362W，机械损耗