【正文】 ??? ??pQuy k 氣隙系數(shù) ??K 串勵(lì)繞組電密 AmmJc ? () 由公式（ ） 繞組導(dǎo)線截面積預(yù)計(jì)值 為： 22// 300 mmmmJa ISccac ???? 串勵(lì)繞組線規(guī)取 mmmm 72 ? 214mmSc ? 電磁力矩： 設(shè)導(dǎo)體中的電流為 ai ，導(dǎo)體所在處的氣隙磁通密度為 Tb ?? ，則作用在該載流導(dǎo)體上的電磁轉(zhuǎn)為 cT 應(yīng)為 mNDlibT aac . ?????? ? 式中， aD 為電 樞外徑 由于一個(gè)極下的載流導(dǎo)體數(shù)為 )2/( pZa ，所以作用在一個(gè)極下載流導(dǎo)體上的合成電磁轉(zhuǎn)矩 pT 應(yīng)為 22 22)(22/1aaavaipZaap DliBpZxbDliT a ?? ? ? 式中， avB 為平均氣隙磁通密度， TxbpZB ipZaaav )(2/1 2/1 ?? ? ?作用在整個(gè)電樞上的電磁轉(zhuǎn)矩 eT 為 mNDliBZpTT aaavape . ???????? 電機(jī) 的電磁轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)為額定功率 6KW，額定電壓 24V，電樞線徑規(guī)格為 ???（ mm），勵(lì)磁線圈線徑規(guī)格為 mmmm 72 ? ，電磁力矩 設(shè)計(jì) 參數(shù) 工作制定額 小時(shí)制 額定功率 KW6PN ? 額定電壓 V24UN ? 空載轉(zhuǎn)速 4200r/minn ?空 負(fù)載轉(zhuǎn)速 1200r/minn ?負(fù) 制動(dòng)力矩 ? 最大功率 ）（ mN . .9 9 k wP m a x ?? 模數(shù) 12 齒數(shù)為 11 勵(lì)磁方式 串勵(lì) 極對(duì)數(shù) 2?p 扁銅線寬度 mmB 7? 定子線圈重量 g634Gcu ? 線圈外寬 (m ax) mmL ? 線圈外長(zhǎng) (m ax)1002 mmL ? 線圈匝數(shù) 7?N 焊接部位 能承受 300N 拉脫力 定子總成耐壓測(cè)試 要求 AC660V/50Hz,2s 不擊穿 定子總成絕緣電阻檢查 保證總成絕緣電阻 ?? M200 電樞外徑 ? 主極極數(shù) 42p? 23 極距 p2D ap ?? ?? 繞組形式 單波繞組 槽數(shù) 25Q? 每槽元件數(shù) ?u 2 槽距 QDt a ?? ? 電樞 線圈線長(zhǎng) mml ? mml ? 節(jié)距 141* ??K 換向器直徑 mm35Db ? 換向器片數(shù) 50uQK ?? 換向器 高 mm34H? 換向器內(nèi)徑 ?內(nèi) 換向器升高片高 ? 氣隙系數(shù) ?? 絕緣端板寬 ? 空心轉(zhuǎn)子高 ??空心 加固環(huán) A內(nèi)徑 mm46?內(nèi)AR 加固環(huán) A外徑 52mmA ?外R 加固環(huán) B內(nèi)徑 mm4?內(nèi)BR 加固環(huán) B外徑 ?外BR 電樞繞組電阻 ?? 電刷壓降 ??U 2V 電樞繞組的銅重量 g270Gcua ? 動(dòng)平衡校驗(yàn) 要求鐵芯側(cè)不平衡量 ? 耐壓實(shí)驗(yàn) 要求 AC750V/50Hz， 2S 不擊穿 ， 絕緣電阻值 ?? M200 24 5 電磁開(kāi)關(guān)和繼電器的選擇 起動(dòng)機(jī)用 的 電磁開(kāi)關(guān) 、繼電器是起動(dòng)機(jī)三大部件（直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng) 嚙合機(jī)構(gòu) 、控制裝置 ）之一。這是單波繞組的特點(diǎn)，即 ： 1a2? 或 1a? 正因?yàn)槿绱?，在元件?shù)相同的情況下，波繞組每條支路的串聯(lián)元件數(shù)就可能比疊繞組多，支路電壓也就會(huì)比較高。元件在換向器上的串聯(lián)次序 是，元件 1的上元件邊接到換向片 1，它的下元件邊接到換1 8 15 7 14 6 13 5 12 4 11 3 10 2 9 4* 11* 3* 10* 2* 9* 1* 8* 15* 7* 14* 6* 13* 5* 12* 下元件邊 上元件邊 20 向片 1＋ yk＝ 1+7＝ 8，再串聯(lián)元件 8而接到換向片 8＋ yk＝ 8+7＝ 15，如此繼續(xù)串聯(lián)下去，可把 15個(gè)元件串聯(lián)完畢而回到換向片 1，構(gòu)成閉合回路。通常波繞組也是端接對(duì)稱的，即每一元件所接的兩換向片對(duì)稱地位于該元件軸線的左右兩邊，也就是元件所接兩換向片的中心線與元件軸線重合。要求繞制一左行短距單波繞組。 現(xiàn)舉例說(shuō)明單波繞組的繞法、支路電動(dòng)勢(shì)和支路數(shù)等問(wèn)題：已知電機(jī)極數(shù) 2p＝ 4，槽數(shù)和換向片數(shù)均等于 15。故要求 yk 值滿足下列關(guān)系： kYY? = 整數(shù)??? 21 YYp 1?Zu （ ） 式中如取負(fù)號(hào)，則繞行一周后比出發(fā)時(shí)的換向片后退一片，稱為左行繞組，見(jiàn)圖 （ a） ；如取正號(hào)，則前進(jìn)一片，稱為右行繞組，見(jiàn)圖 （ b） 。 因?yàn)楫?dāng) y＝ 2τ時(shí)，由出發(fā)點(diǎn)串聯(lián) p個(gè)元件而繞電樞一周之后，就會(huì)回到出發(fā)點(diǎn)而閉合，以致繞組無(wú)法繼續(xù)繞下去，就換向片來(lái)Y1 Y2 Y1 Y2 Y （ a）左行繞組 （ b）右行繞組 Y 2? 2? 19 說(shuō) 也是一樣。 單波繞組 元件的第一節(jié) y1與疊繞組一樣，要求接近于極距τ。從這種觀點(diǎn)出發(fā)，也可以把所有同樣極性下的元件都串聯(lián)成一條支路，這時(shí)兩個(gè)相串聯(lián)的元件的對(duì)應(yīng)邊相距（即合成節(jié)距 y）約等于兩個(gè)極距（ 2τ），形成如圖所示的波浪形。這樣，元件 1 的上元件邊接到換向片 1，下元件邊接到換向片 5411 ???? ky ，再經(jīng)過(guò)元件 2 而接到換向片 9455 ???? ky ，如此繼續(xù)依次連接便得繞組展開(kāi)圖。并且可看出電刷電位的正負(fù)。左上方的箭頭表示繞組的旋轉(zhuǎn)方向。上元件邊 用實(shí)線段表示，下元件邊用虛線段表示。直流電樞繞組總是自行閉合的。如 1～ 5*為第 1元件等等，兩元件之間的虛線則表示通過(guò)換向器上的一片換向片把兩元件串聯(lián)的連接線。一般情況下，實(shí)際槽數(shù) Z與虛槽數(shù) Zu 的關(guān)系為 ： uZZu ? （ ） 電樞繞組的特點(diǎn)常用虛槽數(shù)、元件數(shù)、換向片數(shù)及各種節(jié)距來(lái)表征。引入 “ 虛槽 ” 概念，設(shè)槽內(nèi)每層有 U個(gè)元件邊，則意味著一個(gè)實(shí)際的槽包含了 U個(gè) “ 虛槽 ” 。元件在槽外 (電樞鐵心兩端 )的部分一般只作為聯(lián)接引線，稱為端接。如果1??? kyy ，則繞組向右繞行，稱右行繞組，見(jiàn)圖 （ a） ； 1??? kyy ，則繞組向左繞行，稱左行繞組，見(jiàn)圖 （ b） 。 單疊繞組 電樞繞組中任何兩個(gè)串聯(lián) 的元件都是后一個(gè)疊在前一個(gè)的上面的稱為疊繞組。 3．合成節(jié)距 y 和換向片節(jié)距 yk y是相串聯(lián)的兩個(gè)元件的對(duì)應(yīng)邊的距離，以虛槽數(shù)計(jì)． y 與 y y2 的關(guān)系為 ： 對(duì)疊繞組 21 yyy ?? （ ） 對(duì)波繞組 21 yyy ?? （ ） 換向器節(jié)距 yk， 在換向器表面上，同一個(gè)元件的兩個(gè)出線端所接的兩個(gè)換向片之間所跨的距離，稱為換向器節(jié)距。 在相串聯(lián)的兩個(gè)元件中，第一個(gè)元件的下層邊與第二個(gè)元件 的上層邊在電樞表面上所跨的距離，稱為第二節(jié)距。通常， y1=T 稱為整距元件；相應(yīng)的， T?1y 為長(zhǎng)距； T?1y 為短距。因?yàn)樵呏梅旁?槽內(nèi)，所以 y1 必定是一個(gè)整數(shù)。 直流電樞繞組的節(jié)距 y1 元件的兩條有效邊在電樞表面上所跨的距離稱為第一節(jié)距，用 y1 表示。 繞組元件又叫線圈，一臺(tái)電機(jī)的總元件數(shù)用 s表 示，每一元件有兩個(gè)放在槽中能切割磁通感生電動(dòng)勢(shì)的有效邊稱元件邊 。 電樞繞組 為了獲得足夠的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)電樞繞組的電流一般為 200－ 600 A，因此電樞繞組采用較粗的銅線繞制出成型繞組。 在電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中，起 關(guān)鍵和樞紐作用 14 的部件。刷桿座裝在端蓋或軸承內(nèi)蓋上，圓周位置可以調(diào)整，調(diào)好以后加以固定。電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷桿座等組成。為保證機(jī)座具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的導(dǎo)磁性能，一般為鑄鋼件或由鋼板焊接而成。 圖 電樞上裝有 6個(gè)線圈 機(jī)座 電機(jī)定子的外殼稱為機(jī)座。 實(shí)際的電樞繞組都是由裝置在電樞表面相隔一定角度的許多線圈串聯(lián)而成， 如圖a b 13 （圖中為 六 個(gè)線圈）。此時(shí)電刷和換向器起到把外部電源通入的直流，改變成線圈內(nèi)的交流的“逆變”作用。因?yàn)殡娝?1B和 2B 靜止不動(dòng)，電流 i 總是從正極性電刷 1B 流入，經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的換向片 流入位于 N 極下的導(dǎo)體，再經(jīng)位于 S極下的導(dǎo)體，由負(fù)極性電刷 2B 流出。設(shè)導(dǎo)體中的電流為 i，截流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中將受到電磁力 BILf? ，作用在線圈上的電磁轉(zhuǎn)矩 XAT 則等于 2 倍的電磁力乘上力臂，即 （ aD 為電樞外徑 ） ： aaXA BIL D2Df2T ?? （ ） 若電流 i為恒定，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，氣隙磁通密度 B 的方向?yàn)橐徽回?fù)，因此電磁轉(zhuǎn)矩 XAT 將為 交變的，一個(gè)周期內(nèi)的平均值 為 0。換向器上放置著 一對(duì)靜止不動(dòng)的電刷 1B和 2B ，電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞線圈通過(guò)換向片和電刷與外電路接通。電樞鐵心上裝有由 A和 X兩根導(dǎo)體連成的電樞線圈，線圈的首端和末端分別接到兩個(gè)圓弧形的 1K 和 2K 上，此圓弧稱為換向片，換向片之間相互絕緣。 圖 （ a）、（ b） 是 一臺(tái)最簡(jiǎn)單的兩極直流電機(jī)模型，它的固定部分（定子）上，裝有一對(duì)用直流勵(lì)磁的主磁極 N和 S，在旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）上裝設(shè)電樞。先將勵(lì)磁繞組兩兩串聯(lián)后并聯(lián)再與電樞（轉(zhuǎn)子）繞組串聯(lián)。勵(lì)磁繞組由扁銅帶（矩形截面）繞制而成，其匝數(shù)一般為 6－ 10匝；銅帶之間用絕緣紙絕緣，并用白布帶以半疊包扎法包好后浸上絕緣漆烘干而成。 當(dāng)一電流 I 的長(zhǎng)直導(dǎo)線穿過(guò)一磁環(huán)，磁環(huán)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度 H 和電流I間的關(guān)系為： rIH ?2? r— 磁環(huán)半徑 當(dāng)磁環(huán)線圈有 N匝時(shí)： rINH ?2? （ ） 圖 鐵磁材料的磁滯回 線圖 Hc d Hc Br e f Br c b B H a O 11 在交變磁場(chǎng)下，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)