电工机械I第2章随堂讲义(教师用本).doc.doc

第 2 章　直流發電機之原理、構造及分類 第1部分 課後重點複習 1. 直流發電機的電樞繞組在磁場內不停地轉動，就可以感應電勢（發電），電樞繞組的感應電勢為　交流正弦波　，經由轉子的換向片及定子的電刷後，形成　直流電　。 2. 若線圈纏繞的匝數越多，則線圈的應電勢越　大　。 3. 若磁極數為P，每極磁通量為韋伯，轉速為n轉∕分，電樞繞組總導體數為Z根，且電樞繞組形成a個並聯路徑數，則直流發電機的總應電勢平均值E＝。 4. 感應電勢E與轉速n成　正比　、與磁通量成　正比　。 5. 構成直流電機的三個要件為　磁場裝置　、　電樞裝置　及　集電裝置　。 6. 電機運轉中，靜止不動的部分稱為　定子　，會旋轉的部分稱為　轉子　。 7. 直流電機定子的組件有：　場軛　、托架、　主磁極　、　磁場繞組　、　電刷　、軸承、中間極及末端架等。 8. 直流電機轉子的組件有：　電樞繞組　、　電樞鐵心　、　換向器　、轉軸及風扇等。 9. 磁通所流過的路徑稱為　磁路　，磁通經過磁極、　空氣隙　、　電樞鐵心　與　　場軛　等組件。 10. 一個磁極的電機角訂為　180　度。 11. 機殼也稱為場軛，其功能是：(1)　支持與保護電機內部的機件　，(2)　作為磁路的一部分　。 12. 直流電機磁場建立的方式有兩種，一為　永久磁鐵式　，另一種為　電磁鐵式　。 13. 電磁鐵式電機的主磁極是由極掌與極身兩者組成，通常採用　矽鋼片　疊積而成。極身用來裝設　磁場繞組　，極掌兩側末端部分稱為　極尖　。 14. 磁場繞組又稱為激磁繞組，磁場繞組依照接線方式可分為　分激場繞組　和　串激場繞組　二種。 15. 　分激場　繞組與電樞繞組並聯，匝數多、線細。　串激場　繞組與電樞繞組串聯，匝數少、線粗。 16. 　握刷器　的功用是將電刷（brush）固定在定子上，並使電刷頂住換向器。 17. 　碳質　電刷之特性為質地細密、機械強度高、接觸電阻大，適用於小容量、低轉速電機。 18. 　石墨　電刷之特性為潤滑性佳、接觸電阻小，適用於高轉速電機。 19. 　電石墨　電刷之特性為潤滑性佳、接觸電阻大、有高載流能力，廣泛用於一般電機。 20. 大電流之電機使用　金屬石墨　電刷較適宜。 21. 換向片使用　銅　材料製成，並排成環狀固定在轉子上，相鄰兩換向片之間是以　雲母片　作絕緣。 22. 直流電機的電樞繞組有　疊繞　與　波繞　兩種繞法。 23. 電樞每一線槽放置　1　個線圈邊，是屬於單層繞；若放置　2　個線圈邊，是屬於雙層繞。 24. 極距等於電樞總線槽數除以　極數　。一個極距的電機角有　180　度。 25. 同一個線圈的兩個線圈邊相隔的線槽數，稱為　線圈節距　。 26. 如果線圈節距等於極距，稱為　全節距繞　；如果線圈節距　小於　極距，稱為短節距繞。 27. 若極數為P，繞組的複分數為m，則疊繞的並聯路徑數a＝　mP　；波繞的並聯路徑數a＝　2m　。 28. 為了改善換向，將疊繞的電樞繞組相距2個極距的各點使用導線連接起來，這一條導線就稱為　均壓線　。 29. 電樞繞組若是採用波繞，有可能線槽數與線圈數目不配合，而造成多餘空槽，為了達到機械平衡，須要再加線圈置入空槽中，這種不與換向片連接的線圈稱為　虛設線圈　。 30. 直流電機可依磁場繞組與電樞繞組之間的接線方式，分為　他激　式與　自 激　式兩種。 31. 直流電機磁場電路與電樞電路各自獨立者，稱為　他激式（又稱外激式）　。 32. 直流電機磁場繞組與電樞繞組串聯者，稱為　串激　式；磁場繞組與電樞繞組並聯者，稱為　分激（又稱並激）　式。 33. 直流電機同時具有串激場繞組與分激場繞組者，稱為　複激　式。 34. 直流電機串激場繞組先與電樞繞組串聯，再與分激場繞組並聯，稱為　長分路複激　式；分激場繞組先與電樞繞組並聯，再與串激場繞組串聯，稱為　短分路複激　式。 35. 直流電機串激場繞組與分激場繞組所生之磁通方向相同者，稱為　積複 激　式；串激場繞組與分激場繞組所生之磁通方向相反者，稱為　差複激　式。 第2部分 考試重點 1. 重要性：＊＊＊ 2. 直流發電機的感應電勢E＝計算，熟記感應電勢E與磁通量成正比、與轉速n成正比。 3. 熟悉直流電機各組件的構造及功用。 4. 分辨清楚有關電樞繞組繞製的幾種方式，如全節距繞與短節距繞、疊繞與波繞、複分數（單式繞、雙分繞與三分繞等）、重入數（一次重入、二次重入、三次重入等）、單層繞與雙層繞等。 5. 會計算電樞繞組疊繞與波繞的並聯路徑數a。 6. 了解疊繞均壓線的構成及功用。 7. 了解波繞虛設線圈的構成及功用。 8. 磁場繞組有分激場繞組與串激場繞組兩種，要分辨其構造和接線有何區別。 9. 熟悉直流發電機依照磁場繞組與電樞繞組接線方式之不同所做的分類。 第3部分 精選試題練習（題目前