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1、第二章第二章 直流电机的电枢绕组直流电机的电枢绕组 引言引言2.1电枢绕组的一般知识电枢绕组的一般知识 2.2 单叠绕组单叠绕组 2.3单波绕组单波绕组 2.4 各种绕组的应用范围各种绕组的应用范围 小结小结 8/11/20241引 言电枢绕组是直流电机的电路部分电路部分，亦是实现机电能量转换的枢纽机电能量转换的枢纽。设计要求设计要求：电枢绕组的构成，应能产生足够的感应电动势，并允许通过一定的电枢电流，从而产生所需的电磁转矩和电磁功率，此外，还要节省有色金属和绝缘材料，结构简单，运行可靠。8/11/20242分类分类：直流电枢绕组有叠绕组叠绕组、波绕波绕组组和混合绕组混合绕组等三种类型。本节主
2、要说明单叠和单波绕组的组成和连接规律。 8/11/202432.1电枢绕组的一般知识电枢绕组的一般知识 一、直流电枢绕组的构成一、直流电枢绕组的构成 二、直流电枢绕组的节距二、直流电枢绕组的节距 8/11/20244一、直流电枢绕组的构成一、直流电枢绕组的构成每一个元件有两个放在槽中切割磁力线、感应电动势的有效边，称为元件边元件边。元件在槽外(电枢铁心两端)的部分一般只作为联接引线，称为端接端接。与换向片相联的一端为前端接前端接，另一端叫后端后端接接。8/11/20245引入“虚槽”概念，设槽内每层有u个元件边，则意味着一个实际的槽包含了u个“虚槽”，而每个虚槽的上、下层依然只有一个元件边。图
3、示为u2，即一个实槽包含两个虚槽的情况。一般情况下，实际槽数Z与虚槽数Zi的关系为 8/11/20246电枢绕组的特点常用虚槽数、元件数、换向片数及各种节距来表征。因为每一个元件有两个元件边，而每一片换向片同时接有一个上元件边和一个下元件边，所以元件数S一定与换向片数K相等；又由于每一个虚槽亦包含上、下层两个元件边，即虚槽数也与元件数相等，故有 8/11/20247二、直流电枢绕组的节距二、直流电枢绕组的节距 1第一节距第一节距y1 元件的两条有效边在电枢表面上所跨的距离称为第一节距，用y1表示。第一节距的大小通常用所跨的虚槽数来计算。因为元件边置放在槽内，所以所以y1必定是一个整数必定是一个
4、整数。为得到较大的感应电动势和电磁转矩，y1最好等于或者接近于一个极距，即 8/11/20248为使yl凑成整数的一个小数。通常，y1=称为整距元件；相应的，y1为长距；y10为右行绕组，yk1的整数，amp。复波绕组：yK(Km)/p，am。混合绕组：因为ap，amp，所以a2p。8/11/202441双叠绕组是由两个单叠绕组通过电刷并联起来构成，每个单叠绕组的元件互相间隔地嵌入槽内。双波绕组则由两个单波绕组通过电刷并联起来构成，每个单波绕组的元件也是互相间隔地嵌于槽内。所以双绕组的节距与单绕组不同，但连接规律与单绕组并无根本区别。双绕组的支路数应是单绕组的一倍，这是容易理解的。一套叠绕组和
5、一套波绕组按一定的规律嵌放并连接到同一个换向器上，可以构成混合绕组(亦称蛙型绕组)。 8/11/202442就使用而言，各种直流电枢绕组的主要差别就在于并联支路数的多少。支路多时，每条支路中的串联元件数减小。通常都是根据电机额定电流的大小和额定电压的高低来选择绕组型式。单波绕组单波绕组的支路数最少，用于小容量电机和电压较高或转速较低的电机。复波绕组复波绕组可用于多极数、低速的中、大型电机。单叠绕组单叠绕组的支路数比波绕组多，主要用于中等容量、正常电压和转速的电机。复叠绕组复叠绕组用于大容量或低压、大电流的电机。蛙型绕组蛙型绕组常用在转速较高、换向困难的大型直流电机上。8/11/202443小结
6、小结电枢绕组是电机中实现能量转换的重要部件，无论是感应电势还是产生电磁转矩都要通过它。直流电机的电枢绕组，无论什么型式，都是闭合绕组。在闭合回路中各元件的电势恰好互相抵消，故回路中不致产生环流。8/11/202444直流电枢绕组由两端接到两个换向片的元件构成。无论什么绕组型式，为使空载时正、负电刷之间的电势最大，电刷应放在换向器上的几何中性线上。所谓换向器上的几何中性线是指：当元件轴线与主极轴线重合时，该元件两端所接两个换向片之间的中心线。当电刷中心线与此几何中性线重合时，被电刷短路的元件电势为零或接近于零，因此不致产生有害的短路电流。对通常采用的端接对称的元件，换向器上的几何中性线与主极轴线
7、重合，因此电刷应放在主极轴线下的换向片上。8/11/202445电刷把闭合的电枢绕组分成若干段，每段电势相等。因此从正、负电刷连接的端点来看，电枢绕组就形成了许多并联支路。由于电枢绕组中的电流是从电刷引入或引出的，因此电枢表面上的电流分布是以电刷所接触的换向片所连接的元件边作为分界线。8/11/202446电枢绕组按元件连接的不同方式而分为两大类：叠绕组和波绕组。单叠绕组是把上元件边在同一个主极下画的元件串联成一支路，故其支路数等于主极数，2a2p。而单波绕组则是构成一支路的元件的上元件边分布于电机所有同极性的主极下面，因此其支路数与极数无关，总是只有两条支路，2a2。复叠、复波和蛙形绕组都是在单叠、单波的基础上绕制的复合绕组。8/11/202447
