1、电机学 Electric Machinery,华中科技大学 电气与电子工程学院 熊永前,2006.3,（第2章 直流电机绕组与磁场）,直流电机电枢绕组和磁场,直流电机励磁方式,直流电机电枢磁场,直流电机空载磁场,直流电机电枢绕组的演变,单叠绕组,元件,单波绕组,交轴电枢反应,直轴电枢反应,感应电动势和电磁转矩,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,3,2.2 直流电机电枢绕组,环形电枢绕组,只有一半的导体产生感应电动势，导体利用率低。,电枢绕组的演变,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,4,鼓形电枢绕组,Y.Q.Xiong
2、2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,5,N,S,电枢绕组展开图,换向器由彼此绝缘的换向片构成； 换向片与电枢绕组保持相对静止，电刷与主磁极保持静止； 电刷放在主磁极中心线下的换向片上。,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,6,元件,构成 直流电机电枢绕组的基本单元为元件； 一台电机的元件数一般等于电机的槽数。,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,7,第一节距 y1 第二节距 y2 合成节距 y 换向节距 yK,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,8,4极电机，Z=Zi=S
3、=K=16 单叠右行整距绕组,单叠绕组,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,9,4极电机，Z=Zi=S=K=16 单叠右行整距绕组 并联支路对数a=2,单叠绕组是把一个主极下的元件串联成一条支路 并联支路数等于极数,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,10,4极电机，Z=Zi=S=K=15 单波左行短整距绕组,单波绕组,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,11,4极电机，Z=Zi=S=K=15 单波左行短整距绕组 并联支路对数a=1,单波绕组是把所有处于相同极性下的元件都串联起来构成一条
4、支路 并联支路数等于2,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,12,直流电机电枢绕组是无头无尾的闭合绕组； 直流电机电枢绕组至少有2条并联支路。,在直流电机中，通常用 a 表示并联支路对数 单叠绕组 a = p 即并联支路对数恒等于电机极对数 单波绕组 a = 1 即并联支路对数恒等于1,电刷放置的一般原则是确保空载时通过正、负电刷引出的电动势最大，或者说，被电刷短路的元件中的电动势为零。 对于端接对称的元件，电刷也就放置在主极轴线下的换向片上。,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,13,2.3 直流电机的磁场,直流电机按励
5、磁方式分类,磁场是电机实现机电能量转换的媒介。 主极磁场由永久磁铁或励磁绕组通入直流电流产生。,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,14,直流电机空载磁场,励磁绕组通直流电产生的磁场； 空载时电机中的磁场分布是对称的; 主磁通；漏磁通。,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,15,磁化曲线,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,16,直流电机电枢磁场,电枢绕组中的电流产生的磁场。 主磁极的中心线称为直轴，相邻N极和S极的分界线称为交轴。 一般情况下，直流电机电枢磁场方向总是对准交轴，称为交轴
6、电枢反应。,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,17,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,18,电刷偏离,直轴电枢磁动势,交轴电枢磁动势,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,19,交轴电枢反应,使磁场的零点偏移； 不饱和时，每极磁通量不变； 饱和时，每极磁通量会减少。,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,20,直轴电枢反应,Y.Q.Xiong 2006-3,电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场,21,直流电机的感应电动势和电磁转矩,感应电动势E：支路中各串联元件感应电动势的代数和。 电磁转矩 Tem：所有导体产生的电磁转矩的代数和。,为每极磁通量，空载时由励磁电流产生，负载时由励磁电流和电枢电流共同产生。 CE为电动势常数CT为转矩常数，与电机结构有关。,
