【正文】 的電流小于額定電流，稱為 欠載運(yùn)行 ，長(zhǎng)期欠載，電機(jī)沒有得到充分利用，效率降低，不經(jīng)濟(jì)。超過額定電流，稱為 過載運(yùn)行 。長(zhǎng)期過載有可能因過熱而損壞電機(jī)。 長(zhǎng)期過載或欠載運(yùn)行都不好。為此選擇電機(jī)時(shí)，應(yīng) 根據(jù)負(fù)載的要求，盡量讓電機(jī)工作在額定狀態(tài)。 直流電動(dòng)機(jī)的銘牌舉例 167。 直流電機(jī)的電樞繞組簡(jiǎn)介 167。 直流電樞繞組基本知識(shí) 167。 單迭繞組 167。 單波繞組簡(jiǎn)介 直流樞繞組基本知識(shí) 元件 ：構(gòu)成繞組的線圈稱為繞組元件，分單匝和多匝兩種。 元件的首末端 ： 每一個(gè)元件均引出兩根線與換向片相連，其中一根稱為首端，另一根稱為末端。 極距 ：相鄰兩個(gè)主磁極軸線沿電樞表面之間的距離，用 表示。 ?pD2?? ?疊繞組 ：指串聯(lián)的兩個(gè)元件總是后一個(gè)元件的端接部分緊疊在前一個(gè)元件端接部分，整個(gè)繞組成折疊式前進(jìn)。 波繞組 ：指把相隔約為一對(duì)極距的同極性磁場(chǎng)下的相應(yīng)元件串聯(lián)起來，象波浪式的前進(jìn)。 a)元件； b)元件在槽內(nèi)的放置； c)實(shí)槽與虛槽 1— 元件邊； 2— 首端； 3— 末端； 4— 有效部分； 5— 端接部分； 6— 元件邊 圖 電樞繞組的元件及在槽內(nèi)的放置情況 極軸線 ：把主磁極平分為兩部分。 幾何中心線 ：把相鄰兩極軸線平分。 繞組節(jié)距 ：是指被聯(lián)接起來的兩個(gè)元件邊或換向片之間的 距離，以所跨過的元件邊數(shù)或虛槽數(shù)或換向片 數(shù)來表示。 。 圖 1. 9 單疊繞組的節(jié)距 圖 1. 1 0 單波繞組的節(jié)距 （ 1）第一節(jié)距 ： 一個(gè)元件的兩個(gè)元件邊在電樞表面所跨的 距離，用所跨槽數(shù)表示。選擇 的依據(jù)是盡量 讓元件里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大。 （ 2）第二節(jié)距 ： 聯(lián)至同一個(gè)換向片的兩個(gè)元件邊之間的距 離，或者說，是元件 1的下層元件邊在換向 器端經(jīng)過換向片聯(lián)到元件 2的上層元件之間 的跨距。 （ 3）合成節(jié)距 ：元件 1和它相聯(lián)的元件 2對(duì)應(yīng)邊之間的跨距。 （ 4）換向器節(jié)距 ： 每個(gè)元件首、末端所聯(lián)兩個(gè)換向片之間的 跨距。 21 yyy ??單疊繞組 21 yyy ??單波繞組 167。 單迭繞組 一、節(jié)距計(jì)算 單疊繞組的合成節(jié)距和換向節(jié)距相同，即 y= =177。 1，一般取y= = 1,此時(shí)的單疊繞組稱為右行繞組，元件的連接順序?yàn)閺淖蛴疫M(jìn)行。 單疊繞組的第二節(jié)距 y2： ??? pZy 21Z為電樞槽數(shù) P為電機(jī)的極對(duì)數(shù) kyyyy ?? 12ky二、繞組展開圖 單疊繞組的展開圖是把放在鐵心槽里、構(gòu)成繞組的所有元件取出來畫在一張圖里，展示元件相互間的電氣連接關(guān)系及主磁極、換向片、電刷間的相對(duì)位置關(guān)系。在畫展開圖之前應(yīng)根據(jù)電機(jī)極對(duì)數(shù) p、槽數(shù) Z、元件數(shù) S和換向片數(shù)K，算出各節(jié)距值，然后根據(jù)計(jì)算值畫出單疊繞組的展開圖。 已知一臺(tái)直流電機(jī)的極對(duì)數(shù) p=2,Z=S=K=16,試畫出其右行單疊繞組展開圖。 ?解：第一步：計(jì)算繞組的各節(jié)距 ?第二步：畫元件，用實(shí)線代表上層元件邊，虛線代表下層元件邊，虛線靠近實(shí)線，實(shí)線（虛線）根數(shù)等于元件數(shù) S，從左向右為實(shí)線編號(hào)，分別為 1到 16 441621 ???? ?pZyy= =177。 1 ky31412 ????? yyy? 第三步：放置主磁極。 ? 第四步：放置換向片。 ? 第五步：連接繞組。 ? 第六步：放置電刷 圖 三、元件連接順序及并聯(lián)支路圖 繞組元件聯(lián)接順序圖用來表示電樞上所有元件邊的串聯(lián)次序。 圖 單疊繞組元件聯(lián)接順序圖 從圖 ，從第 1元件出發(fā)，繞完 16個(gè)元件后又回到第 1元件。可見，整個(gè)繞組是一個(gè)閉路繞組。 圖 單迭繞組并聯(lián)支路圖 單疊繞組有以下特點(diǎn)： （ 1）位于同一個(gè)磁極下的各元件串聯(lián)起來組成了一條支路，即支路對(duì)數(shù)等于極對(duì)數(shù) 2a=2p 。 （ 2）電刷桿數(shù)等于極數(shù) 2b=2p。當(dāng)元件的幾何形狀對(duì)稱，電刷放在換向器表面上的位置對(duì)準(zhǔn)主磁極中心線時(shí)，正、負(fù)電刷間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大，被電刷所短路的元件里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小。 （ 3）電樞電流等于個(gè)并聯(lián)支路電流之和。 167。 單波繞組簡(jiǎn)介 一、節(jié)距計(jì)算 K為換向片數(shù)，正負(fù)號(hào)的選擇首先應(yīng)滿足使 為整數(shù)，其次考慮選擇負(fù)號(hào)。選擇負(fù)號(hào)時(shí)的單波繞組稱為左行繞組，左行繞組端部疊壓少。單波繞組的合成節(jié)距與換向節(jié)距相同，即 y= ??? pZy 21pKyyK1???12 yyy ??KyKy二、繞組展開圖 ? 已知主磁極對(duì)數(shù) p=2,Z=S=K=15,繪制單波左行繞組展開圖 。 ? 解： ? 參照單疊繞組的展開圖 畫法，如圖所示 34341521 ????? ?pZy圖 72 1151 ?????? pKyy K43712 ????? yyy單波繞組有以下特點(diǎn)： （ 1）同極性下各元件串聯(lián)起來組成一個(gè)支路，支路對(duì)數(shù) a=1 ，與磁級(jí)對(duì)數(shù) p無關(guān) 。 （ 2）當(dāng)元件的幾何形狀對(duì)稱時(shí)，電刷在換向器表面上的位置對(duì)準(zhǔn)主磁極中心線，正、負(fù)電刷間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。 （ 3）電刷桿數(shù)也應(yīng)等于極數(shù)（采用全額電刷）。 （ 4）電樞電動(dòng)勢(shì)等于支路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 （ 5）電樞電流等于兩條支路電流之和。 圖 單波繞組并聯(lián)支路圖 三、并聯(lián)支路圖 167。 167。 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 167。 直流電機(jī)負(fù)載時(shí)的磁場(chǎng) 167。 直流電機(jī)的電樞反應(yīng) 167。 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng) 直流電機(jī)中除 主極磁場(chǎng) 外，當(dāng)電樞繞組中有電流流過時(shí)，還將會(huì)產(chǎn)生 電樞磁場(chǎng) 。電樞磁場(chǎng)與主磁場(chǎng)的合成形成了電機(jī)中的 氣隙磁場(chǎng) ，它是直接影響電樞電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩大小的。要了解氣隙磁場(chǎng)的情況，就要先分析清楚主磁場(chǎng)和電樞磁場(chǎng)的特性。 定義：直流電機(jī)的空載是指 電樞電流等于零或者很小，且 可以不計(jì)其影響的一種運(yùn)行狀態(tài)， 此時(shí)電機(jī)無負(fù) 載，即無功率輸出。所以直流電機(jī)空載時(shí)的氣隙磁 場(chǎng)可以看作就是主磁場(chǎng)，即由勵(lì)磁磁通勢(shì)單獨(dú)建立 的磁場(chǎng)。 圖 直流電機(jī)空載時(shí)的磁場(chǎng)分布示意圖 1— 極靴； 2— 極身； 3— 元子磁軛； 4— 勵(lì)磁繞組； 5— 氣隙； 6— 電樞齒； 7— 電樞磁軛 一、直流電機(jī)的磁路 直流電機(jī)中， 主磁通 是主要的，它能在電樞繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，而 漏磁通 沒有這個(gè)作用，它只是增加主磁極磁路的飽和程度。在數(shù)量上， 漏磁通 比 主磁通 小得多，大約是主磁通的 20%。 磁力線由 N極出來，經(jīng)氣隙、電樞齒部、電樞鐵心的鐵軛、電樞齒部、氣隙進(jìn)入 S極，再經(jīng)定子鐵軛回到 N極 主磁通 主磁路 磁力線不進(jìn)入電樞鐵心，直接經(jīng)過氣隙、相鄰磁極或定子鐵軛形成閉合回路 漏磁通 漏磁路 fff NIF ?當(dāng)勵(lì)磁繞組的串聯(lián)匝數(shù)為 ，流過電流為 ，每極 的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)為： fN fI二、空載時(shí)氣隙磁通密度的分布圖形 空載時(shí)，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)主要消耗在氣隙上。當(dāng)忽略鐵磁材料的磁阻時(shí)，主磁極下氣隙磁通密度的分布就取決于氣隙的大小和形狀。 如右圖 (a) 所示 幾何中性線 極靴 極身 ?（ a）氣隙形狀 磁極中心及附近的氣隙小且均勻，磁通密度較大且基本為常數(shù)，靠近極尖處，氣隙逐漸變大，磁通密度減小；極尖以外，氣隙明顯增大，磁通密度顯著減少，在磁極之間的幾何中性線處，氣隙磁通密度為零。 空載時(shí)的氣隙磁通密度為一平頂波，如下圖 (b) 所示。 空載