【正文】 發(fā)電機 —— 電源電勢 (與電樞電流同方向 )。上式表明直流電機的感應電動勢與電機結(jié)構(gòu)、氣隙磁通和電機轉(zhuǎn)速有關(guān)。 圖 電動機 /發(fā)電機運行時電樞元件中的電勢與電流方向 ? 一根導體中的感應電動勢可通過電磁感應定律求得，其表達式為 ? Bav與 的關(guān)系為 ? V可以表示為 ? 可得每根導體的電動勢為 av ave B lv? 要計算支路電動勢，可先求出每個元件電動勢的平均值，然后乘上每條支路串聯(lián)元件數(shù)，就可得出支路電動勢。 直流電機的電樞電動勢 定義：電樞繞組中的感應電動勢。 直流電機的電樞電動勢 167。 直流電機的電樞反應 直流電機的電樞反應 電刷不在幾何中性線時的電樞反應可用下列表格說明 電刷順轉(zhuǎn)向偏移 電刷逆轉(zhuǎn)向偏移 發(fā)電機 交軸和直軸去磁 交軸和直軸助磁 電動機 交軸和直軸助磁 交軸和直軸去磁 167。 ??adFaqF這時電樞磁動勢可以分解為兩個垂直分量：交軸電樞磁動勢 和直軸電樞磁動勢 。即電刷在幾何中性線時的電樞反應為 交軸去磁性質(zhì) 。 磁路不飽和時，主磁場被削弱的數(shù)量等于加強的數(shù)量，因此每極量的磁通量與空載時相同。 xB0axBxB?主磁場的磁通密度分布曲線 電樞磁場磁通密度分布曲線 兩條曲線逐點疊加后得到負載時氣隙磁場的磁通密度分布曲線 由圖可知，電刷在幾何中性線時的電樞反應的特點： 2)、對主磁場起去磁作用 1)、使氣隙磁場發(fā)生畸變 ? 空載時電機的物理中性線與幾何中性線重合。電樞反應與電刷的位置有關(guān)。 axBaxBaxF 直流電機的電樞反應 當勵磁繞組中有勵磁電流，電機帶上負載后，氣隙中的磁場是勵磁磁動勢與電樞磁動勢共同作用的結(jié)果。 直流電機的電樞反應 如果認為直流電機電樞上有無窮多整距元件分布，則電樞磁動勢在氣隙圓周方向空間分布呈三角波，如圖中 所示。 假設勵磁電流為零，只有電樞電流。電樞磁動勢的出現(xiàn)使電機的磁場發(fā)生變化。 0?0? 0fF0fI 為了經(jīng)濟、合理地利用材料，一般直流電機額定運行時，額定磁通 設定在圖中 A點，即在磁化特性曲線開始進入飽和區(qū)的位置。 ?xB（ b）氣隙磁密分布 三、直流電機的空載磁化特性 為了感應電動勢或產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，直流電機氣隙中需要有一定量的每極磁通 ，空載時，氣隙磁通 與空載磁動勢 或空載勵磁電流 的關(guān)系，稱為直流電機的空載磁化特性。 空載時的氣隙磁通密度為一平頂波，如下圖 (b) 所示。當忽略鐵磁材料的磁阻時，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。在數(shù)量上， 漏磁通 比 主磁通 小得多，大約是主磁通的 20%。所以直流電機空載時的氣隙磁 場可以看作就是主磁場，即由勵磁磁通勢單獨建立 的磁場。要了解氣隙磁場的情況，就要先分析清楚主磁場和電樞磁場的特性。 直流電機的空載磁場 直流電機中除 主極磁場 外，當電樞繞組中有電流流過時，還將會產(chǎn)生 電樞磁場 。 直流電機負載時的磁場 167。 167。 （ 5）電樞電流等于兩條支路電流之和。 （ 3）電刷桿數(shù)也應等于極數(shù)（采用全額電刷）。 ? 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： （ 1）同極性下各元件串聯(lián)起來組成一個支路，支路對數(shù) a=1 ，與磁級對數(shù) p無關(guān) 。選擇負號時的單波繞組稱為左行繞組，左行繞組端部疊壓少。 167。當元件的幾何形狀對稱，電刷放在換向器表面上的位置對準主磁極中心線時，正、負電刷間感應電動勢為最大，被電刷所短路的元件里感應電動勢最小。 圖 單迭繞組并聯(lián)支路圖 單疊繞組有以下特點： （ 1）位于同一個磁極下的各元件串聯(lián)起來組成了一條支路，即支路對數(shù)等于極對數(shù) 2a=2p 。 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個元件后又回到第 1元件。 ? 第五步：連接繞組。 1 ky31412 ????? yyy? 第三步：放置主磁極。 已知一臺直流電機的極對數(shù) p=2,Z=S=K=16,試畫出其右行單疊繞組展開圖。 單疊繞組的第二節(jié)距 y2： ??? pZy 21Z為電樞槽數(shù) P為電機的極對數(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、電刷間的相對位置關(guān)系。 單迭繞組 一、節(jié)距計算 單疊繞組的合成節(jié)距和換向節(jié)距相同，即 y= =177。 （ 4）換向器節(jié)距 ： 每個元件首、末端所聯(lián)兩個換向片之間的 跨距。 （ 2）第二節(jié)距 ： 聯(lián)至同一個換向片的兩個元件邊之間的距 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。 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 ： 一個元件的兩個元件邊在電樞表面所跨的 距離，用所跨槽數(shù)表示。 繞組節(jié)距 ：是指被聯(lián)接起來的兩個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。 a)元件； b)元件在槽內(nèi)的放置； c)實槽與虛槽 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。 ?pD2?? ?疊繞組 ：指串聯(lián)的兩個元件總是后一個元件的端接部分緊疊在前一個元件端接部分，整個繞組成折疊式前進。 元件的首末端 ： 每一個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。 單迭繞組 167。 直流電機的電樞繞組簡介 167。為此選擇電機時，應 根據(jù)負載的要求，盡量讓電機工作在額定狀態(tài)。長期過載有可能因過熱而損壞電機。如果流過電機的電流小于額定電流，稱為 欠載運行 ，長期欠載，電機沒有得到充分利用，效率降低，不經(jīng)濟。在額定狀態(tài)下，電機能可靠地工作，并具有良好的性能。 (1)額定功率 （ 2）額定電壓 （ 3）額定電流 （ 4）額定轉(zhuǎn)速 （ 5）勵磁方式和 額定勵磁電流 有些物理量雖然不標在銘牌上，但它們也是額定值，例如在額定運行狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩、效率分別稱為額定轉(zhuǎn)矩、額定效率等。 167。 ? 換向器采用導電性能好、硬度大、耐磨性能好的紫銅或銅合金制成。繞制好的繞組或成型繞組放置在電樞鐵心上的槽內(nèi)，放置在鐵心槽內(nèi)的直線部分在電機運行時產(chǎn)生感應電動勢，稱為元件的有效部分；在電樞槽兩端把有效部分連接起來的部分稱為端接部分，端接部分僅起連接作用，不產(chǎn)生感應電動勢。繞組由帶絕緣的導體繞制而成，小型電機采用銅導線，大中型采用成型線圈。沖制好的硅鋼片疊裝成電樞鐵心。 圖 直流電機的電樞 1— 轉(zhuǎn)軸； 2— 軸承； 3— 換向器； 4— 電樞鐵心； 5— 電樞繞組； 6— 風扇； 7— 軸承 ? 電樞鐵心是主磁路的一部分，同時對放置在其上的電樞繞組起支撐作用。端蓋固定于機座上，其上放置軸承支撐直流電機的轉(zhuǎn)軸，使直流電機能旋轉(zhuǎn)。電刷裝置與換向片一起完成機械整流，把電樞中的交變電流變成電刷上的直流或把外部電路中