第20章直流電機的工作原理和根本結(jié)構(gòu)20.1直流電機的工作原理20.2直流電機的根本結(jié)構(gòu)20.3直流電機的電樞繞組20.4電流電機的額定值20.5直流電動機的勵磁方式NS20.1直流電機的工作原理1.直流電動機的工作原理NS＋U－＋U－電刷線圈邊切割磁感線會產(chǎn)生什么？換向片直流電機模型產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁極半環(huán)形金屬環(huán)支柱直流電機模型電刷轉(zhuǎn)軸換向片直流電機模型轉(zhuǎn)向電流方向換向片線圈磁極直流電流交流電流電磁轉(zhuǎn)矩(拖動轉(zhuǎn)矩)換向機械負載Φ旋轉(zhuǎn)克服反電動勢做功電磁關(guān)系NS2.直流發(fā)電機的工作原理NS－E＋－E＋輸出直流電換向原動機感應(yīng)電動勢、電流Φ電磁轉(zhuǎn)矩〔阻轉(zhuǎn)矩〕做功電磁關(guān)系直流電機的結(jié)構(gòu)電樞20.2直流電機的根本結(jié)構(gòu)1.主要部件(1)定子①主磁極②換向磁極③機座④端蓋等直流電機的定子(a)主磁極(b)機座直流電機模型直流電機的定子更多的圖片直流電機的定子

裝配圖(2)轉(zhuǎn)子〔電樞〕①電樞鐵心②電樞繞組③換向器④轉(zhuǎn)軸與風(fēng)扇直流電機的轉(zhuǎn)子(a)轉(zhuǎn)子主體(b)電樞鋼片直流電機的換向器電機裝配圖20.3直流電機的電樞繞組1、直流電樞繞組的構(gòu)成電樞繞組元件兩匝元件組成繞組的根本單元稱為元件。元件有單匝的，也有多匝的。一個元件由兩個元件邊和端接線組成。元件邊置于槽內(nèi)稱為有效邊，端接線置于鐵心外，不切割磁場，僅起到連接作用。元件的一條有效邊放在槽的上部，另一條有效邊放在另一槽底部，每一槽內(nèi)有上層和下層兩個元件邊構(gòu)成雙層繞組。元件首尾按一定規(guī)律接到不同的換向器片上，最后使整個繞組通過換向片連接成一個閉合回路。假設(shè)電樞每槽上、下層只有一個元件邊，那么整個繞組元件數(shù)S應(yīng)等于槽數(shù)Z，即S=Z。在大型電機中每槽上、下層包含u個元件，此時S=uZ.u為槽內(nèi)一層嵌放的元件邊數(shù)。通常把一個上層邊和一個下層邊在槽內(nèi)所占的空間作為一個虛槽，故虛槽數(shù)為：Zi=S=uZ一個線圈內(nèi)有兩個元件〔u=2〕的繞組由于一個換向片與不同元件的兩個出線端相連接，所以換向片數(shù)K=S,那么K=S=Zi2、直流電樞繞組的節(jié)距電樞繞組的連接規(guī)律是通過繞組的節(jié)距來表征的?！?〕第一節(jié)距y1一個元件的兩條有效邊在電樞外表上所跨的虛槽數(shù)，稱為第一節(jié)距，用y1表示。常采用短距繞組，可節(jié)省用銅。=整數(shù)〔2〕第二節(jié)距y2相串聯(lián)的兩個元件中，第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊在電樞外表所跨過的虛槽數(shù)，稱為第二節(jié)距，用y2表示，也用虛槽數(shù)計算?！?〕合成節(jié)距y相串聯(lián)的兩個元件對應(yīng)邊在電樞外表所跨過的虛槽數(shù)，稱為合成節(jié)距。不同類型繞組的差異，主要表現(xiàn)在合成節(jié)距上。疊繞組元件在電樞上的聯(lián)接波繞組元件在電樞上的聯(lián)接〔4〕換向片節(jié)距yk疊繞組指各極下元件依次連接，后一個元件總是疊在前一個元件上；波繞組指把相隔約為一對極下的同極性磁場下的相應(yīng)元件串聯(lián)起來，像波浪一樣延伸。一個元件的兩個出線端所連接的兩個換向片之間所跨的距離，其大小用換向片數(shù)表示?！?〕繞組的型式按照繞組的連接方法，電樞繞組可分為5種：單疊繞組，復(fù)疊繞組，單波繞組，復(fù)波繞組，蛙繞組〔混合繞組〕直流電樞繞組AB12345678A

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3AB結(jié)論：整個電樞繞組通過換向片連成一個閉合回路。AB123456783、直流電樞繞組展開圖eeeeeeee1

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5AB直流電樞繞組電動機＋－E發(fā)電機＋－IaeeeeeeeeE兩匝元件A1

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5BIaNSNS12345678910111212356891112A1B1A2B2單疊繞組的展開圖※并聯(lián)支路對數(shù)：a=2。※電刷的中心線對著磁極的中心線。A1A2B1B2n36'

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3'12單疊繞組的展開圖NSNS12345678910111212356891112A1B1A2B2n※電刷的中心線對著磁極的中心線：①電刷之間的電動勢最大。②被電刷短接的元件電動勢為零?！?xí)慣稱“電刷放在幾何中心線位置〞。磁極中心線幾何中心線(1)額定電壓UN發(fā)電機的UN：指輸出電壓的額定值。電動機的UN：指輸入電壓的額定值。(2)額定電流IN發(fā)電機的IN：指輸出電流的額定值。電動機的IN：指輸入電流的額定值。(3)額定功率PN發(fā)電機的PN：指輸出電功率的額定值(UNIN)

。電動機的PN：指輸出機械功率的額定值(UNINηN)

。20.4額定值(4)額定轉(zhuǎn)速nN(5)額定勵磁電壓UfN(6)額定勵磁電流IfN※

額定狀態(tài)：指U、I、P、n均為額定值的狀態(tài)。※滿載狀態(tài)：

指I=IN的狀態(tài)。M20.5勵磁方式If+Ua－Ia+Uf－他勵并勵串勵復(fù)勵(1)直流電動機按勵磁方式分類M+U－IIfIaM+