《直流电机电枢绕组》课件.ppt

*******************直流电机电枢绕组课程导引课程目标掌握直流电机电枢绕组的基本知识，了解常见类型学习内容电枢绕组的概念、类型、构造、计算等学习方法理论讲解、案例分析、实操练习相结合直流电机的概述直流电机是一种将电能转换为机械能的旋转电机，广泛应用于工业、交通、医疗等领域。直流电机具有以下特点:结构简单，易于控制起动转矩大，可实现平稳启动调速性能好，可以实现无级调速效率高，运行可靠性高直流电机的工作原理磁场直流电机由定子和转子组成，定子产生磁场，转子绕组在磁场中旋转。电流当电流通过转子绕组时，会产生一个磁场，该磁场与定子磁场相互作用，产生旋转力矩。转动转子绕组在磁场中旋转，带动电机轴转动，输出机械功。整流直流电机使用整流子来将直流电转换成所需的交流电，使转子绕组持续旋转。直流电机的结构直流电机主要由定子、转子、电刷、整流器和轴承组成。定子是电机静止的部分，通常由机座、磁极和励磁绕组组成。转子是电机旋转的部分，主要包括电枢、换向器和转轴。电刷是将直流电源连接到电枢绕组的部件。整流器是将电枢绕组产生的交流电转换为直流电的装置。电枢绕组是直流电机中最重要的部分之一，它将电能转换为机械能。电枢绕组的结构和连接方式会影响电机的性能。电枢绕组的连接方式主要有两种：波绕组和环状绕组。波绕组具有较高的电势，而环状绕组具有较低的电势。电枢绕组的匝数会影响电机的电压和电流。电枢绕组的概念导体电枢绕组由多个导体构成，这些导体在磁场中运动时，就会产生感应电动势。绕组多个导体按一定方式连接在一起，就形成了电枢绕组。电流路径电枢绕组是电流的路径，它决定了电机的转矩和转速。电枢绕组的构造1导体绕组的基本元素2绝缘防止导体之间短路3绕组骨架提供固定和支撑4端部连接连接导体并形成闭合回路齿状绕组导线排列导线沿电枢铁芯的齿槽排列，每个齿槽内放置一组线圈。线圈形状线圈呈矩形或圆形，每个线圈由多个匝组成。环状绕组环状绕组又称闭式绕组，其绕组线圈绕成封闭的环状，绕组线圈的两个端点连接在同一整流片上。环状绕组具有结构简单、制造方便等优点，但存在以下缺点：电枢反应较大，换向性能较差，因此一般仅适用于小功率直流电机。波绕组波绕组是直流电机电枢绕组的一种类型。它具有以下特点：每个电枢导体被两个相邻的换向片所连接，构成一个闭合回路，称为一个绕组节距多个绕组节距组成一个绕组支路，所有绕组支路串联起来形成一个闭合回路，称为一个波绕组波绕组的优点是结构简单，制造方便，但磁场强度比齿状绕组低集集绕组结构特点集集绕组每个导体都与其他所有导体并联连接。这种结构使得电流在每个导体中均匀分配，从而降低了电阻，并提高了电机的效率。应用场景集集绕组适用于需要高电流输出的直流电机，例如用于起重机、电动机车等大型设备。优点集集绕组具有以下优点：电流分布均匀电阻小，效率高启动转矩大绕组匝数的计算1确定电机额定电压2计算电枢电流根据额定功率和效率计算3确定导线截面积根据电流密度选择合适的导线4计算绕组匝数根据电枢电压、电流和导线截面积计算绕组连接方式1并联连接并联连接的绕组组，其电势差相等，但电流则根据绕组的匝数分配。2串联连接串联连接的绕组组，其电流相同，但电势差则根据绕组的匝数分配。3混合连接混合连接的绕组组，兼具并联和串联连接的优点，可以根据需要进行调整。直流电机的励磁方式串励励磁绕组与电枢绕组串联，电流相同。并励励磁绕组与电枢绕组并联，电压相同。他励励磁绕组由独立电源供电，电流和电压均可独立控制。复励励磁绕组包含串励和并励两种绕组，综合控制电机的特性。串激电机串激电机是指励磁绕组与电枢绕组串联的直流电机。这种电机具有转速与负载电流成反比的特点，因此在负载较轻时，转速较高，而当负载较重时，转速会显著降低。并激电机独立励磁励磁绕组与电枢绕组并联连接，由独立电源供电。稳定运行转速变化时，励磁电流保持稳定，电机运行平稳。广泛应用常用于要求稳定运行的场合，如机床、风机、水泵等。混励电机混励电机兼具串激电机和并激电机的特点。它将励磁绕组的一部分与电枢绕组串联，另一部分与电枢绕组并联。这种混合励磁方式可以提高电机的启动转矩，并改善其运行性能。电枢反应电枢电流电枢电流在电枢绕组中流动，产生磁场，称为电枢磁场。磁场叠加电枢磁场与主磁场叠加，影响磁场的分布和磁通量。磁场畸变电枢磁场与主磁场方向相反，导致磁场畸变，影响电机性能。电枢反应的原因1电枢电流电枢绕组通电后产生磁场，与主磁场相互作用。2磁场叠加电枢磁场与主磁场叠