直流机-2章-直绕组.ppt

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1、第一篇直流机第1章直流机概述第2章直流机的电枢绕组第3章直流机原理第4章直流机特性第5章直流电动机的起调制各章简称:概述、绕组、原理、特性、三项(电动机三项)。华南理工大学电力学院 程小华第2章直流机的电枢绕组2.1电枢绕组的构成2.2单叠绕组2.3单波绕组不要求2.4复合绕组不要求2.1电枢绕组的构成2.1.1电枢绕组的线圈2.1.2电枢绕组的节距2.1.1电枢绕组的线圈1线圈结构2两匝线圈示例3线圈连接规律4虚槽的概念1线圈结构线圈是构成绕组的基本单元,可以是单匝也可以是多匝。本章以单匝为例。图示是一个单匝的单叠线圈。每个线圈都有两个出线端,分别连接到不同的换向片上。2两匝线圈示例3线圈

2、连接规律线圈连接规律:后一个线圈的首端(即双层边的端子)与前一个线圈的末端(即下层边的端子),通过换向片相连。因而,所有线圈连成一个闭合回路(详见后面实例)。从电刷看进去,线圈接成若干条并联支路。并联支路多,则电枢电流大,电枢电压小。并联支路少,则电枢电流小,电枢电压大。4虚槽的概念绕组所含线圈很多。由于工艺原因,电枢铁心不便开太多的槽,无法做到多少线圈开多少槽。总体来看,无法实现一圈一槽,而只能实现多圈一槽。即,在每个槽的上下层,各放若干个线圈边。一槽一层中,放了几个线圈边,就说该槽含有几个虚槽。图示为一个实槽包含三个虚槽的情况。4续1线圈在电枢上布置时,一律以虚槽来编号。由于一个换向片与

3、不同线圈的两个出线端相连,因此换向片数K等于线圈数S。一个虚槽有上下两层,一个线圈有上下两边。因而线圈数S等于虚槽数Qu,即S=K=Qu=uQ式中,Q为实槽数;u为单槽虚槽数。2.1.2电枢绕组的节距1电枢绕组的四个节距及其单位2单叠绕组的四个节距3单波绕组的四个节距4第一节距5第二节距6合成节距7换向器节距8四种节距之间的关系1电枢绕组的四个节距及其单位线圈有四个节距:第一节距y1、第二节距y2、合成节距y、换向器节距yk。前三种节距的单位:虚槽。因此,统称之为虚槽节距。换向器节距的单位:换向片。因此,四个节距,必是整数。电枢绕组的连接规律是通过线圈的节距来表征的。2单叠绕组的四个节距3单

4、波绕组的四个节距4第一节距为了得到较大的感应电势和电磁转矩,y1最好等于或接近一个极距τ。极距相邻两极之间的距离,亦即一个磁极所占有的范围,以虚槽为单位。y1=τ±ε=Qu/(2p)±ε式中,ε是小于1的分数,用来把y1凑成整数。当ε=0时,y1=τ,称为整距绕组;当y1<τ时称为短距绕组;当y1>τ称为长距绕组。短距绕组的感应电势与长距绕组的相同,虽小于整距绕组,但有利于换向,故常采用。显然,y1恒正。同一线圈上下两边之间的距离,以虚槽为单位,称为第一节距,记为y1。5第二节距相串的两个线圈中,第一个线圈的下层边与第二个线圈的上层边,在电枢表面上前进的距离,称为第二节距y2。单叠绕组第二节

5、距为负。因为单叠绕组从上一线圈下边到下一线圈上边,是沿电枢表面倒退。单波绕组第二节距为正。因为单波绕组从上一线圈下边到下一线圈上边,是沿电枢表面前进。6合成节距相串联两个线圈的对应边在电枢表面上的距离,称为合成节距,记为y。合成节距表征每连接一个线圈时,绕组在电枢表面上前进的虚槽数。单叠绕组的合成节距,可正可负,详后。单波绕组的合成节距,均为正,亦详后。7换向器节距一个线圈的两个出线端所接两个换向片在换向器表面上的距离,称为换向器节距yC。由于线圈数等于换向片数,每连一个线圈时,线圈边在电枢表面上前进了多少个虚槽的距离,其出线端在换向器表面上就前进的了多少个换向片数,故合成节距等于换向器节距

6、:y=yC。8四种节距之间的关系由三种虚槽节距的定义可知:y=y1+y2注意:y2对单叠绕组取负值,对单波绕组取正值。前已述及,y=yC即合成节距=换向器节距。2.2单叠绕组1叠绕组概述2展开图概念3单叠绕组设计实例4圆形绕组图5圆形绕组图的变形6单叠绕组的最大并联支路数7单叠绕组对称条件1叠绕组概述合成节距y=yC=±1时为单叠绕组。合成节距y=yC=±m时为复叠绕组,m=2,3,4…。我们仅研究单叠绕组。如果y=+1,则表示每串联一个线圈,绕组就向“右”移动一个虚槽,称为右行绕组。如果y=-1,相应地,称为左行绕组。左行绕组中线圈接到换向片的连接线相互交错,用铜较多,很少采用。叠绕组描述

7、:相串联的线圈,总是后一个叠在前一个上面。2展开图概念为方便起见,工程上常用展开图来表达电枢绕组的设计。展开图-----把电枢绕组沿电枢母线切开,展开成平面,并画出磁极、换向片和电刷的绕组连接图。3单叠绕组设计实例第一步定节距由于是右行绕组,故y=yC=1。而S=K=Qu=uQ=16,y1=Q/(2p)=16/4=4,ε=0,为整距绕组。于是y2=y-y1=1-4=-3。第二步画虚槽画出所有的虚槽,自左至右编

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