(1)机座 机座兼起机械支撑和导磁磁路两个作用。它既用来作为安装电机所有零件的外壳,又是 联系各磁极的导磁铁轭。机座通常为铸钢件,也有采用钢板焊接而成的 (2)主磁极 主磁极是一个电磁铁,如图2-8所示,由主极铁心和主极线圈两部分组成。主极铁心 般用1-1.5m厚的薄钢板冲片叠压后再用铆钉铆紧成一个整体。小型电机的主极线圈用绝缘 铜线(或铝线)绕制而成,大中型电机主极线圈用扁铜线绕制,并进行绝缘处理,然后套在 主极铁心外面。整个主磁极用螺钉固定在机座内壁。 图2-8主磁极 1-机座:2-主极螺钉:3-主极铁心;4-框架:5-主极绕组:6-绝缘垫衬 (3)换向极 换向极又称为附加极,它装在两个主极之间,用来改善直流电机的换向。换向极由换向 极铁心和换向极线圈构成。换向极铁心大多用整块钢加工而成。但在整流电源供电的功率较 大电机中,为了更好地改善电机换向,换向极铁心也采用叠片结构。换向极线圈与主极线圈 样也是用圆铜线或扁铜线绕制而成,经绝缘处理后套在换向极铁心上,最后用螺钉将换向 极固定在机座内壁。 (4)电刷装置 电刷装置的作用是通过电刷与换向器表面的滑动接触,把转动的电枢绕组与外电路相连 电刷装置一般由电刷、刷握、刷杆、刷杆座等部分组成,如图2-9所示。电刷一般用石墨粉 压制而成。电刷放在刷握内,用弹簧压紧在换向器上,刷握固定在刷杆上,刷杆装在刷杆座 ,成为一个整体部件
(1)机座 机座兼起机械支撑和导磁磁路两个作用。它既用来作为安装电机所有零件的外壳,又是 联系各磁极的导磁铁轭。机座通常为铸钢件,也有采用钢板焊接而成的。 (2)主磁极 主磁极是一个电磁铁,如图 2-8 所示,由主极铁心和主极线圈两部分组成。主极铁心一 般用 1-1.5mm 厚的薄钢板冲片叠压后再用铆钉铆紧成一个整体。小型电机的主极线圈用绝缘 铜线(或铝线)绕制而成,大中型电机主极线圈用扁铜线绕制,并进行绝缘处理,然后套在 主极铁心外面。整个主磁极用螺钉固定在机座内壁。 图 2-8 主磁极 1-机座;2-主极螺钉;3-主极铁心;4-框架;5-主极绕组;6-绝缘垫衬 (3)换向极 换向极又称为附加极,它装在两个主极之间,用来改善直流电机的换向。换向极由换向 极铁心和换向极线圈构成。换向极铁心大多用整块钢加工而成。但在整流电源供电的功率较 大电机中,为了更好地改善电机换向,换向极铁心也采用叠片结构。换向极线圈与主极线圈 一样也是用圆铜线或扁铜线绕制而成,经绝缘处理后套在换向极铁心上,最后用螺钉将换向 极固定在机座内壁。 (4)电刷装置 电刷装置的作用是通过电刷与换向器表面的滑动接触,把转动的电枢绕组与外电路相连。 电刷装置一般由电刷、刷握、刷杆、刷杆座等部分组成,如图 2-9 所示。电刷一般用石墨粉 压制而成。电刷放在刷握内,用弹簧压紧在换向器上,刷握固定在刷杆上,刷杆装在刷杆座 上,成为一个整体部件
图2-9电刷装置 1-刷杆座:2-弹簧:3-刷杆:4-电刷;5-刷握:6-绝缘杆 2.转子 转子又称电枢,主要由转轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器等组成。 (1)转轴 转轴的作用是用来传递转矩,一般用合金钢锻压而成。 (2)电枢铁心 电枢铁心是电机磁路的一部分,也是承受电磁力作用的部件。当电枢在磁场中旋转时, 在电枢铁心中将产生涡流和磁滞损耗,为了减小这些损耗的影响,电枢铁心通常用0.5mm厚 的电工钢片迭压而成,电枢铁心固定在转子支架或转轴上。电枢铁心冲片如图2-10所示,沿 铁心外圈均匀地分布有槽,在槽内嵌放电枢绕组 图2-10电枢铁心冲片和铁心 1-电枢铁心:2-换向器:3-绕组元件:4-铁心冲片 (3)电枢绕组 电枢绕组的作用是产生感应电势和通过电流产生电磁转矩,实现机电能量转换。它是直 流电机的主要电路部分。电枢绕组通常都用圆形或矩形截面的导线绕制而成,再按一定规律 嵌放在电枢槽内,上下层之间以及电枢绕组与铁心之间都要妥善地绝缘。为了防止离心力将
图 2-9 电刷装置 1-刷杆座;2-弹簧;3-刷杆;4-电刷;5-刷握;6-绝缘杆 2.转子 转子又称电枢,主要由转轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器等组成。 (1)转轴 转轴的作用是用来传递转矩,一般用合金钢锻压而成。 (2)电枢铁心 电枢铁心是电机磁路的一部分,也是承受电磁力作用的部件。当电枢在磁场中旋转时, 在电枢铁心中将产生涡流和磁滞损耗,为了减小这些损耗的影响,电枢铁心通常用 0.5mm 厚 的电工钢片迭压而成,电枢铁心固定在转子支架或转轴上。电枢铁心冲片如图 2-10 所示,沿 铁心外圈均匀地分布有槽,在槽内嵌放电枢绕组。 图 2-10 电枢铁心冲片和铁心 1-电枢铁心;2-换向器;3-绕组元件;4-铁心冲片 (3)电枢绕组 电枢绕组的作用是产生感应电势和通过电流产生电磁转矩,实现机电能量转换。它是直 流电机的主要电路部分。电枢绕组通常都用圆形或矩形截面的导线绕制而成,再按一定规律 嵌放在电枢槽内,上下层之间以及电枢绕组与铁心之间都要妥善地绝缘。为了防止离心力将
绕组甩出槽外,槽口处需用槽楔将绕组压紧,伸岀槽外的绕组端接部分用无纬玻璃丝带绑紧。 绕组端头则按一定规律嵌放在换向器钢片的升髙片槽内,并用锡焊或氩弧焊焊牢。 (4)换向器 换向器的作里是机槭整流,即在直流电动机中,它将外加的直流电流逆变成绕组内的交 流电流:在直流发电机中,它将绕组内的交流电势整流成电刷两端的直流电势。换向器的结 构如图2-11所示。换向器由许多换向片组成,换向片间用云母片绝缘。换向片凸起的一端称 升高片,用以与电枢绕组端头相连,换向片下部作成燕尾形,利用换向器套筒、V形压圈及 螺旋压圈将换向片、云母片紧固成一个整体。在换向片与换向器套筒、压圈之间用V形云母 环绝缘,最后将换向器压装在转轴上。 图2-11换向器 1-螺旋压圈:2-换向器套筒:3-V形压圈:4-V形云母环:5-换向铜片:6-云母片。 、直流电机的额定值 每一台电机都有一块铭牌,上面标注各种额定数据,简要介绍这台电机的型号、规格、 性能,是用户合理选择和正确使用电机的依据。 根据国家标准要求设计和试验所得的一组反映电机性能的主要数据,称为电机的额定值。 1.额定功率P 额定功率指电机按规定的工作方式运行时,所能提供的输出功率。作为发电机额定功率 是指接线端子处的输出功率;作为电动机额定功率是指电动机转轴的有效机械功率。单位为 千瓦(kw)。额定功率、额定电压和额定电流的关系为: 发电机 PN=UNI (2-3) 电动机 PN=UNINnA (2-4)
绕组甩出槽外,槽口处需用槽楔将绕组压紧,伸出槽外的绕组端接部分用无纬玻璃丝带绑紧。 绕组端头则按一定规律嵌放在换向器钢片的升高片槽内,并用锡焊或氩弧焊焊牢。 (4)换向器 换向器的作里是机械整流,即在直流电动机中,它将外加的直流电流逆变成绕组内的交 流电流;在直流发电机中,它将绕组内的交流电势整流成电刷两端的直流电势。换向器的结 构如图 2-11 所示。换向器由许多换向片组成,换向片间用云母片绝缘。换向片凸起的一端称 升高片,用以与电枢绕组端头相连,换向片下部作成燕尾形,利用换向器套筒、V 形压圈及 螺旋压圈将换向片、云母片紧固成一个整体。在换向片与换向器套筒、压圈之间用 V 形云母 环绝缘,最后将换向器压装在转轴上。 图 2-11 换向器 1-螺旋压圈;2-换向器套筒;3-V 形压圈;4-V 形云母环;5-换向铜片;6-云母片。 二、直流电机的额定值 每一台电机都有一块铭牌,上面标注各种额定数据,简要介绍这台电机的型号、规格、 性能,是用户合理选择和正确使用电机的依据。 根据国家标准要求设计和试验所得的一组反映电机性能的主要数据,称为电机的额定值。 1.额定功率 PN 额定功率指电机按规定的工作方式运行时,所能提供的输出功率。作为发电机额定功率 是指接线端子处的输出功率;作为电动机额定功率是指电动机转轴的有效机械功率。单位为 千瓦(kw)。额定功率、额定电压和额定电流的关系为: 发电机 N N N P = U I (2-3) 电动机 N N N N P = U I (2-4)
式中n一额定效率 2.额定电压U 额定电压指在额定输出时电机接线端子间的电压。单位为伏(V)。 3.额定电流Ix 额定电流指电机按照规定的工作方式运行时,电机绕组允许流过的最大安全电流。单位 为安(A) 4.额定转速n 额定转速指电机在额定电压、额定电流和额定输出功率时,电机的旋转速度。单位为转/ 分(r/min)。 此外,还有工作方式、励磁方式、额定励磁电压、额定温升、额定效率等 额定值是选用或使用电机的主要依据,一般希望电机按额定值运行。但实际上,电机运 行时的各种数据可能与额定值不同,它们由负载的大小来确定。若电机的电流正好等于额定 值,称为满载运行;若电机的电流超过额定值,称为过载运行;若比额定值小得多,称为轻 载运行。长期过载运行将使电机过热,降低电机寿命甚至损坏;长期轻载运行使电机的容量 不能充分利用。两种情况都将降低电机的效率,都是不经济的。故在选择电机时,应根据负 载的要求,尽可能使电机运行在额定值附近。 第三节直流电机的电枢绕组(*) 电枢绕组是实现电能和机械能相互转换的枢纽,为直流电机重要部件之一,绕组的型式 与电机的性能、寿命和效率有很大的关系。研究直流电机电枢绕组,主要是找出绕组元件相 互之间和元件与换向器角司的连接规律。不同类型的电枢绕组,具有不同的连接规律。直流 电机的电枢绕组分为单叠绕组、复叠绕组、单波绕组、复波绕组等几种类型。本节仅讨论应 用较广泛又具有代表性的单叠和单波绕组。 、电枢绕组概述 1.对电枢绕组的要求 电枢绕组是由许多形状相同的线圈,按一定规律连接起来的总称。对于电枢绕组,要求 定的导体数,应能产生较大的电势;通过一定大小的电流能产生足够大的电磁转矩。同时 应尽量节省有色金属和绝缘材料。并要求结构简单,运行安全可靠。 2.绕组元件
式中ηN——额定效率。 2.额定电压 UN 额定电压指在额定输出时电机接线端子间的电压。单位为伏(V)。 3.额定电流 N I 额定电流指电机按照规定的工作方式运行时,电机绕组允许流过的最大安全电流。单位 为安(A)。 4.额定转速 N n 额定转速指电机在额定电压、额定电流和额定输出功率时,电机的旋转速度。单位为转/ 分(r/min)。 此外,还有工作方式、励磁方式、额定励磁电压、额定温升、额定效率等。 额定值是选用或使用电机的主要依据,一般希望电机按额定值运行。但实际上,电机运 行时的各种数据可能与额定值不同,它们由负载的大小来确定。若电机的电流正好等于额定 值,称为满载运行;若电机的电流超过额定值,称为过载运行;若比额定值小得多,称为轻 载运行。长期过载运行将使电机过热,降低电机寿命甚至损坏;长期轻载运行使电机的容量 不能充分利用。两种情况都将降低电机的效率,都是不经济的。故在选择电机时,应根据负 载的要求,尽可能使电机运行在额定值附近。 第三节 直流电机的电枢绕组(*) 电枢绕组是实现电能和机械能相互转换的枢纽,为直流电机重要部件之一,绕组的型式 与电机的性能、寿命和效率有很大的关系。研究直流电机电枢绕组,主要是找出绕组元件相 互之间和元件与换向器角司的连接规律。不同类型的电枢绕组,具有不同的连接规律。直流 电机的电枢绕组分为单叠绕组、复叠绕组、单波绕组、复波绕组等几种类型。本节仅讨论应 用较广泛又具有代表性的单叠和单波绕组。 一、电枢绕组概述 1.对电枢绕组的要求 电枢绕组是由许多形状相同的线圈,按一定规律连接起来的总称。对于电枢绕组,要求 一定的导体数,应能产生较大的电势;通过一定大小的电流能产生足够大的电磁转矩。同时, 应尽量节省有色金属和绝缘材料。并要求结构简单,运行安全可靠。 2.绕组元件
绕组元件是用绝缘铜导线绕制成的线圈,这些线圈是组成电枢绕组的基本单元,故称为 绕组元件。一个元件有两个有效边,其中一个有效边嵌放在某个槽的上层(称为上元件边), 另一个有效边嵌放在另一个槽的下层(称为下元件边),元件的首末端分别接于两个换向片 上,如图2-12所示。元件在铁心槽内的部分称为有效部分,槽外两端仅起连接作用,称为端 接部分 图2-12线圈与换向器 3.元件数S、换向片数K、虚槽数Z之间的关系 每个元件均有首末两端,而每个换向片总是焊接着一个元件的末端和另一个元件的首 端.因此,元件数与换向片数相等,即 S=K (2-5) 若每一个实槽内嵌放上、下两个有效边,则称为一个单元槽或一个虚槽。但有些电机, 个实槽内上、下层常并列嵌放多个元件边,如图2-13所示。这时,电枢总的虚槽数为: (2-6) 式中Z—一电枢铁心实槽数, 个实槽内所包含的虚槽数 图2-13实槽与虚槽 于是,可得S、K、Zu的关系为:
绕组元件是用绝缘铜导线绕制成的线圈,这些线圈是组成电枢绕组的基本单元,故称为 绕组元件。一个元件有两个有效边,其中一个有效边嵌放在某个槽的上层(称为上元件边), 另一个有效边嵌放在另一个槽的下层(称为下元件边),元件的首末端分别接于两个换向片 上,如图 2-12 所示。元件在铁心槽内的部分称为有效部分,槽外两端仅起连接作用,称为端 接部分。 图 2-12 线圈与换向器 3.元件数 S、换向片数 K、虚槽数 Zu之间的关系 每个元件均有首末两端,而每个换向片总是焊接着一个元件的末端和另一个元件的首 端.因此,元件数与换向片数相等,即: S=K (2-5) 若每一个实槽内嵌放上、下两个有效边,则称为一个单元槽或一个虚槽。但有些电机, 一个实槽内上、下层常并列嵌放多个元件边,如图 2-13 所示。这时,电枢总的虚槽数为: Zu = uZ (2-6) 式中 Z——电枢铁心实槽数, u——一个实槽内所包含的虚槽数。 图 2-13 实槽与虚槽 (a)u=1;(b)u=2;(c)u=3 于是,可得 S、K、Zu的关系为: