直流电机基础2课案.ppt

电气与自动化工程学院 * 绕组温升或绝缘等级 绝缘等级越高，其允许温升越高；同样体积的电机，在运行条件及冷却条件相同的情况下，它的额定功率越大。 电机运行时，所有物理量与额定值相同——电机运行于额定状态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行，运行电流大于额定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。 电气与自动化工程学院 * 第二章 直流电机 2-1 直流电机的工作原理及结构 2-2 直流电机的铭牌数据 2-3 直流电机的绕组 2-4 直流电机的励磁方式及磁场 2-5 感应电动势和电磁转矩的计算 2-6 直流电机的运行原理 2-7 直流电机的换向 电气与自动化工程学院 * 电机中必须具有能在磁场里转动的线圈。 在电动机中，线圈里通过电流，产生电磁转矩，使线圈在磁场里转动，于是在线圈中感应产生反电动势，吸收电功率，实现将电能转换为机械能。 在发电机中，线圈在磁场里转动，在线圈中感应产生电动势，通过换向器及电刷向外传输，接上负载后，电流流过线圈，产生制动性质的电磁转矩，吸收机械功率，实现将机械能转换为电能。 在直流电机中，这种能在磁场中转动的线圈，是实现机电能量转换的枢纽，因此，直流电机的转子称为电枢，其上按一定规律连接在一起的线圈，为电枢绕组。 电气与自动化工程学院 * 一、简单的绕组 对绕组的要求：在能够通过规定的电流和产生足够的电动势的前提下，尽可能节省铜和绝缘材料，并且结构简单、运行可靠。 1-2、3-4、5-6、7-8分别构成4个线圈，线圈互不相连。 1. 多线圈装置结构（如书P25所示） 若1 2 圈边分别连A B电刷，1 2有电流，产生电磁转矩Te，其它线圈上没电流，同理，3 4圈边上接A B，仅3 4圈边上有电流。 电气与自动化工程学院 * 它的缺点是：随着电枢的转动，始终只有一个线圈有电流。这样的话，材料没有充分利用，产生的总转矩或电动势均很小，不满足绕组要求。 解决办法：将8个圈边构成的4个线圈镶放在均匀分布的电枢槽内，相邻线圈首端和末端一起焊接到一个换向片上，所有线圈通过换向片成为一个整体，成为一个闭合绕组，共用了4个换向片，节省了材料，提高了输出转矩。 1圈边和8圈边接换向片1上 2和3接到换向片2上 3和4接换向片3上 6 和7 接到4上 电气与自动化工程学院 * 1圈边的实线（1圈边的电流流入端）接换向片①上 ② ① ③ ④ 1圈边的虚线（电流流出端）接到2的虚线端上 2的实线端与3实线端接到换向片②上 3的虚线端接到4的虚线端上 4的实线端和5的实线端接入换向片③上 5的虚线端接到6的虚线端上 6的实线端和7的实线端接到换向片④上 沿圈边6 7中间切开的平面图 ① ② ③ ④ ④ 电气与自动化工程学院 * 电气与自动化工程学院 * 2. 并联支路（单层绕组） A B 1 2 3 4 8 7 6 5 1 2 与3 4 串联 8 7与6 5 串联 ① ② ③ ④ ④ 电气与自动化工程学院 * 短路现象 当电枢逆时针转过45度时，如图P26 2-13b所示，情况有些不同。 ① ② A B 8 7 5 6 2 1 ③ ④ ① ② ④ ③ ④ 1 2 5 6 线圈都被电刷短路 短路影响：短路瞬间，该线圈的圈边处于磁通密度最小处，感应电动势最小，所以基本不受影响。 电气与自动化工程学院 * 3. 双层绕组(了解) 实际电机中，每个槽中的元件边分上下两层叠放，一个元件边在一个槽的上层，另一个元件边放在另一个槽的下层。 电气与自动化工程学院 * 二、绕组的基本形式 基本形式分为：单叠绕组和单波绕组。 (一) 单叠绕组 单叠绕组的特点：元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。 图2-14 放置情况，如图2-14所示 电气与自动化工程学院 * 几个常用概念 元件：绕组的每个线圈的两个端子各接在一个换向片上，它是绕组的一个单元，称为元件。 第一节距(y1)：元件的跨距（一个元件边到另一个元件边的距离，常用所跨的槽数表示）。 换向器节距(yc)：上层元件边与下层元件边所连接的两个换向片之间的距离称为换向器节距。 换向器节距(yc) 第一节距(y1) 电气与自动化工程学院 * 叠绕组：绕组的任何两个紧相串联后，一个元件的端接部分紧“叠”在前一个元件的端接部分上。 单叠绕组：元件两个端子所连接的换向片之间的距离等于一个换向片的宽度，单叠绕组常采用右行绕组(左行绕组每一元件接到换向片的两根端线互相交叉，用