【正文】 QZ1 絕緣 聚脂漆包銅線，按表 Ⅰ 1 及表 Ⅰ 3 查得： ? mm ， AlfA = 2mm 600V 直流機組電動機設(shè)計 24 8預(yù)計并勵電流 39。 80、空載轉(zhuǎn)速 0n 0n = 8 8 706 0 1 0 6 0 1 4 4 0 1 02 4 4 4 0 .1 9 1 0NaaUpN ? ? ? ??? ? ? ?=1565r/min 。 空載特性及轉(zhuǎn)速調(diào)整率 7交軸電樞反應(yīng)每極磁動勢 ? ? =??439= A 。 查表Ⅱ 4得 jH = A/cm 。 6主極鐵心磁通密度 mB mB = 70 .2 2 9 1 0 152930 .9 5 9 .7 1 6 .2 5mF e m m mk b l? ????? 高斯。 由表Ⅱ 1查得 jaH = A/cm 。 6齒中視在磁密 taB? taB? = 7 3 5 3 . 9 2 . 5 5 1 8 3 3 0 . 80 . 9 3 1 . 1aF e a tBtkb? ???? 高斯。 5滿載時每極磁通 N? N? = 860 10NaNEapN n? = 860 425 1 102 444 1500? ? ??? = 710? 麥。 5機座外徑 jD 600V 直流機組電動機設(shè)計 21 jD = 2ij jDh? =60+2?= cm 。jB —— 機座磁軛初選磁密，取 39。 7 9 10 28 10N? ? ? ? ? ? ? 麥 其中 ? —— 主磁極漏磁系數(shù)，取 ? = 。mh 39。 主磁極及機座尺寸 4主磁極氣隙 ? 采取均勻氣隙， ? ? （ ～ ） ? ? （ ～ ） ? 取 ? = 4主磁極極弧長 pb 600V 直流機組電動機設(shè)計 20 39。 4每 桿 電刷數(shù) bN 1 8 6 . 4 1 . 8 6 42 2 2 . 5 1 0abb b bIN p b l J? ? ? ?? ? ? ? 取 bN =2。 3電樞繞組電阻75oaCR 75oaCR= 42 2 .1 7 1 0( 2 )CuaCuaLAa ???= 421 9 2 4 4 .7 4 2 .1 7 1 01 5 .5 ( 2 1 ) ?????=? 。 式中 jaB? —— 電樞軛部磁密初選值，取 jaB? =12500 高斯。 實際熱負荷 ()aAJ =439?= A/cm A/ 2mm 。 2預(yù)計電樞電密 aJ? 按圖 35?。?A aJ? ） =2670A/cm A/ 2mm ； aJ? =()aAJA? =2670439 =。 1 10 3 30sy y u? ? ? ?， 21 56 30 26Ky y y? ? ? ? ?。 1換向器片距 Kt Kt = 20 0 .5 7111KDK? ? ???cm ? 。 1實際導(dǎo)體總數(shù) aN aN = sN Z=12?37=444。 槽數(shù) Z 根據(jù)表 32得，2Zp=7～ 14，得 Z=28～ 56，取 Z=37。 電樞周速 av av = 60aNDn? 210??? 23 0 1 5 0 0 1060? ??? ?? ms? 35 40ms。B? =9200 高斯。 電動機的額定參數(shù) 額定功率 NP =75KW 額定電流 NI = 額定電壓 440NUV? 額定轉(zhuǎn)速 Nn =1500r/min 效率 ? =% 600V 直流機組電動機設(shè)計 15 第 5 章 電磁計算 給定數(shù)據(jù)： 功 率： 75 KW； 額定電壓： 440 V； 效 率： % 額定轉(zhuǎn)速： 1500 r/min； 勵磁方式：并勵； 運行方式：連續(xù)運行?？蓪懗? 02211 FLHLHLH nn ??? ? () 上式左邊表示一對極回路各段的磁壓降，右邊 0F 表示每對極勵磁磁勢。根據(jù)全電流定律，磁場沿閉合賄賂的線積分等于該賄賂所包圍的全電流，即 ? ???l idlH () 如果積分路徑沿著磁場強度矢量取向，則 ? ??l iHdl () 等式左邊為磁場強度 H 在 dl 方向上的線積分；所選擇的閉合回路一般通過磁極的中心線，等式右邊為回路包圍的全電流，即等于每對極的勵磁磁勢。磁路計算的目的在于確定產(chǎn)生主磁場所必需的磁化力或勵磁磁動勢，并進而計算勵磁電流以及電機的空在特性。 同時，當極數(shù)增加，會使磁極及勵磁線圈的數(shù)目增多，從而增加了制造工時；隨著極數(shù)的增加，考慮到極漏磁不能太大，極弧系數(shù) pa 要減少，從而使電機原材料的利用率變差；磁極增加后，一定要增加換向器的換向片數(shù)，使相鄰換向片間的電壓仍在一定的限額以下，以防止環(huán)火；電樞中磁通的交變頻率將隨極數(shù)的增加而增加，因而齒的鐵損耗隨極數(shù)的增加而增大，而電樞軛的鐵損耗則增加很少，因為鐵軛的重 量反比于極數(shù)而下降；當電流密度不變時，電樞繞組中的銅耗隨極數(shù)的增加因銅重的減少而降低，但是勵磁繞組的銅耗因勵磁線圈數(shù)增多而上升。 極數(shù)的選擇 選擇極數(shù)應(yīng)綜合考慮運行性能和經(jīng)濟指標。 對于直流電機， ? 越大，則電樞越長，換向器片間電壓和換向元件的電抗電勢均將增大，使換向條件變差。但電機沖片數(shù)目增多，沖片沖剪和鐵心疊壓的工時增加，沖模磨損加劇；同時機座加工工時增加，并因鐵心直徑較小，下線難度稍大，而可能夠使下線工時怎國。 有趣電機細長，在采用氣體作為冷切介質(zhì)時，風(fēng)路加長，冷切條件變差，從而導(dǎo)致軸向溫度分布不均勻度增大。 今電機的體積未變，因此鐵的重量不變，在同一磁密下基本鐵耗也不變，但附加鐵耗有所降低，機械損耗則因直徑變小而減少。 若 eflD2 不變而 ? 較大： 電機將較細長，即 efl 較大而 D 較 小。 電樞長度與直徑的比值 主要尺寸比的選擇 在選定 A 和 ?B 后，由式?ABaP nlD pef ??? 即可初步確定電機的 eflD2 。計算極弧系數(shù) pa? 可根據(jù)圖 25 選取。 電磁負荷選擇時要考慮的因素很多，很難單純從理論上來確定。電樞繞組采用鋁線時，由于其電阻率較大，為了保證足夠的安放空間以免電損耗過大，往往采用比銅線時較低的電磁負荷。 電機的冷卻條件對電磁負荷的選用也有重要影響。 線負荷Ａ和氣隙磁密 ?B 的選擇 從電機綜合技術(shù)經(jīng)濟指標出發(fā)來選取 最合適的Ａ和 ?B 值，以便使制造和運行的費用最少，而且性能良好。 電樞直徑小于 99 厘米時用整圓沖片，大于 99 厘米時用扇形片拼成。我國目前制造的直流電機，根據(jù) aD 與NNnP 的的關(guān)系曲線，作為選定 aD 的初步依據(jù)。為了充分利用硅鋼片，減少沖模等工藝裝備的規(guī)格與數(shù)量，加強通用行和考慮系列電機 功率登記遞增的需要，我國目前規(guī)定了支流電機的標準電樞外徑 aD ，當 cmDa 99? 時，應(yīng)采用扇形片。 （ 3）電刷桿數(shù)也應(yīng)等于極數(shù)（采用全額電刷）。每個電刷的寬度等于每一個換向片的寬度。在圖示這一瞬間， 13四個元件正好位于兩個主磁極的中間，該處氣隙磁密為零，所以不感應(yīng)電動勢。 校核第 2 節(jié)距：第 1元件放在第 5 槽的下層邊與放在第 2槽第 2元件的上層邊，它們之間滿足 2 3y? 的關(guān)系。這樣當 1號元件的上層 邊放在 1號槽（實線）并與 1 號換向片相聯(lián)后，因為 1y =4，則 1 號元件的下層邊應(yīng)放在第 5 號槽（ 115y??）的下層（虛線）；因 1kyy??，所以 1 號元件的末端應(yīng)聯(lián)接在 2 號換向片上（ 112y??）。為了能聯(lián)出形狀對稱的元件，換向片的編號應(yīng)與槽的編號有一定對應(yīng)關(guān)系（由第一節(jié)距 1y 來考慮）。 圖 單波繞組展開圖 2p=4, Qu=S=K=15 第二步，放置主磁極。作圖步驟如下。圖。為此，須把兩個相串聯(lián)的元件放在同極性磁極的下面，讓它們在空間位置上相距約兩個極距。 1．繞組節(jié)距 單波繞組的繞組節(jié)距也分為第一節(jié)距、合成節(jié)距、換向器節(jié)距和第二節(jié)距等。這樣就 必須在同一個換向片上，既聯(lián)有一個元件的首端，又聯(lián)有另一元件的末端。 所謂單匝元件，就是每個元件的元件邊（一個元件有兩個元件邊）里僅有一根導(dǎo)體，對多匝元件來說，一個元件邊里就不止一根導(dǎo)體了。這種同一臺電機，既能作發(fā)電機又能作電動機運行的原理，在電機學(xué)理論中稱為電機的可逆原理。這就保證了每個極下線圈邊中的電流始終是一個方向，從而形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩，使電動機能連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。當電樞轉(zhuǎn)了 180176。根據(jù)電 磁力定律可知，載流導(dǎo)體 ab ,cd 上受到的電磁力 f為 f=Bli(N) （ ） 式中 B—— 導(dǎo)體所在處的氣隙磁密（ Wb/m2）； L—— 導(dǎo)體的長度（ m）； i—— 導(dǎo)體中的電流（ A）。在直流發(fā)電機中，它的作用是將繞組內(nèi)的交變電動勢轉(zhuǎn)換為電刷端上的直流電動勢；在直流電動機中，它將電刷上所通過的直流電流轉(zhuǎn)換為繞組內(nèi)的交變電流。 （ 2）電樞繞組 電樞繞組是由許多按一定規(guī)律排列和聯(lián)接的線圈組成，它是直流電機的主要電路部分，是通過電流和感應(yīng)產(chǎn)生電動勢以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性部件。 2．轉(zhuǎn)子部分 直流電動機轉(zhuǎn)子部分主要由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等組成。直流電機里，常常把若干個電刷盒裝在同一個絕緣的刷桿上，在電路連接上，把同一個絕緣刷桿上的電刷盒并聯(lián)起來，成為一組電刷。由于機座要起導(dǎo)磁的作用，所以它是主磁路的一部分，叫定子磁軛，一般多用導(dǎo)磁效果較好的鑄鋼制成，小型直流電機也有用厚鋼板的。各主磁極上的勵磁繞組聯(lián)接必須使通過勵磁電流時，相鄰磁極的極性呈 N 極和 S 極交替的排列，為了讓氣隙磁密沿電樞圓周方向的氣隙空間里分布得更加合理一些，鐵心下部（稱為極靴）比套繞組的部分（稱為極身）寬。只有個別類型的小型直流電機的主磁極才用永久磁鐵，這種電機叫永磁直流電機?，F(xiàn)對各主要結(jié)構(gòu)部件的基本結(jié)構(gòu)及其作用簡述。 未來直流電動機將會沿著體積更小、機電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。與傳統(tǒng)直流電機想相比 永磁不需要直流勵磁電源，可以減少電源的耗電量，具有重 要的經(jīng)濟價值 ， 永磁電機沒有勵磁繞組，節(jié)省電機的用銅量，減少電氣銅耗 ， 特別是在微型和 小容量范圍內(nèi)，電機的重量，體積，效率和成本都得到改善。 無刷直流電動機是電動機技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合的機電一體化新型 直流 電 機 。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動是唯一的一種電力拖動方式， 19 世紀末期，由于研制出了經(jīng)濟實用的交流電動機，致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機械加工與冶金 工業(yè)生產(chǎn)過程的進步，對電力拖動在起動，制動，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng)方面提出了新的，更高的要求。 在現(xiàn)代化工 業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程，需要各種各樣的生產(chǎn)機械。 work performance 600V 直流機組電動機設(shè)計 1 第 1 章 概 述 直流電動機的發(fā)展概況 電動機是一種實現(xiàn)機、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。本文是對直流電動機做出深入的剖析與設(shè)計。 6 月 1日 6月 9日：修改、裝訂畢業(yè)設(shè)計說明書。 2 月 27 日 3月 10日： 查資料，寫文獻綜述，開題報告 。 進行所設(shè)電機的電磁計算。 畢 業(yè) 論 文 題 目： 600V直流機組電動機設(shè)計 系： 電氣與信息工程系 專業(yè)： 電氣工程及其自動化 班級： 學(xué)號 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 完成日期： 20 年月 日 誠 信 聲 明