22 还有换向器、轴、通风冷却用的风扇等。 下面仅对主磁极、换向极、机座、电枢铁心、电枢绕组、换向器和电刷装置等主要部件 作简要介绍。 一、主极 主磁极简称主根,用来产生气隙磁场,以便电枢在此磁场中转动而感应电动势。绝大部 分直流电机的主极不用永久磁铁,而是出磁绕组通以直流电流米建立磁场。主极包括主极 铁心和套在铁心上的励磁绕望两都分,如图1-5所示。主极铁心推近电枢一端的扩大部分称 为极靴。为了降低涡流损耗,主极铁心一般用厚1一1.5mm的低碳解板冲片叠压而成,并用 铆钉把叠片紧固成一整体。极靴与电枢表面形成的气踪道常是不均匀的,在两侧极尖扩大。 图1-6a所示称为同心式气酿,极靴中部圆薰与电枢外圆是同心的,因此极靴中部为均匀气 ,在两侧极尖扩大图1-b所示称为编心式气隙,极靴圆孤中心与电枢外圆中心偏离 段距离,于是极靴中心气隙最小,向校尖两侧逐渐增大。整个主极用螺杆固定在机座 上。 图1-5主磁极 也有主极铁心用冲片叠压而成隐极式,见图1-7。这种结构常在主极靴上装有补偿绕组 (见第四章)。 由于磁极N极和S极只能成对出现,因此主 极的极数一定是偶数,而且沿机座内圆按N、S 父 N、S.以异极性交替排列。 二、换向极 换向极是用来改善换向的,其作用将在第四 章介绍。换向极也由铁心和套在上面的绕组构 图1-7隐极式定子冲片 成。铁心有用整块谢制成,或由厚1~1.5mm的钢板叠压而成。换向极绕组与电枢中联, 可用匝数少的矩形棍面导线绕制。换向极装在两程邻主极之间,用螺杆阳定干机座上,见图 1-8。换极的数日一般与主极的极致相等,在功率很小的直流电机中,也有装置的换向
数只为主极一半的,或不装换向极。 三、机座 机座的主体部分作为磁极间磁的通路,这部分称为磁轭。机克同时又用来面定主极、换 向极和端盖,并借底脚把电机固定在础上。机座一般用钢铸成或用厚钢板焊接成简 形,也有为了节省安装空间及维护方侧而制成八角形,并在水平方向分成两半,见图1-9,对 于换向费求高的电机,也有采用薄钢板登成磁辄部分的。 图1-8中型电机的主极和换向极 图1-9多角形机座 四、电枢铁心 电枢铁心是用来作为磁的通路及嵌放电枢绕织的。为了诚少冯流损耗,电枢铁心一般用 厚0.5~0,35mm的涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。每片冲片冲有嵌放绕组的矩形槽或梨形 和-·些通风孔(图1-10中的中部小圆孔)。对于容是较大的电机,为了加蓝冷却,把电区铁心 沿轴向分成数段,每段4~1cm,段与段之间空出8~10mm作为径向通风道。 NA 000 0% 000 0 a)
五、电枢绕组 电枫绕用来应电动势和通过电流,使电机能实现机电能转换。电枢绕组由许多用 绝缘导线绕制的线圈组成。各线图以一定规律焊接到换向器上面连接成一整体。小型电机的 电枢绕组用阅截面导线绕谢并旅放在梨形档中,较大容盘的电枢则用矩形被而导线绕制面嵌 放在矩形开口槽中,见图1-11。线图与快心之间以及上、下层线圈之间都必须妥善绝缘。为 了防止电都转动时贺圈受离心力而甩出,在挡口加上一槽楔来固定。楼楔一般采用环氧酚醛 玻璃布板制成。线因伸出档外的端接部分,通常用热固性无纬玻璃丝带来绑扎。 有些小容量直流电动机和数百千瓦的牵引电动机的电枢绕组,缴设在没有梢的电枢铁心 表面,用玻璃丝带绑扎,并用热因性树期粘图成一整体,这种电机称为无槽电机。 六、换句器 换向器的作用是把电枢绕组内部的交流电动势用机械换接的方法 转换为电制间的直流电动势。换向器是由许多彼此互相绝缘的换向片 构成,它有多种结构形式,常见的一种如图1-12。这种形式的换向片 下部为燕形,借助于V形钢制套简和V形环把它刷定,并用螺旋用 脚紧剧使之成一整体。片与片之间用云母垫什绝象,换向片与V形签 简及形环之阀均用云母制成的V形圈和云母简绝绿 七、电刷装置 电减的作用一足把转动的电枢与外电路相连接,使电流经电蝴输 入电区或从电枢羧出,二是与换刊器配合作州而获得直流电压。电到 装蓝由电、捌探、脚秆、前杆座和汇流条等零作构成。图1-13是刑 图1-11电极绕江存 轻和电制的一种结构形式。电倒放在璃握的刷盒中,由弹簧机构把 中绝姿楷 一柱俊?一铁因艳经 压在换向器表面上。制握固定于刷杆上,借铜丝舞把电流从电制通到 多一导体4一丞碍绝缘 刷杆上。绿一刷杆斐经若于个制耀构成一组电刷组。役此互相绝缘的 5一植绝经6一带保绝锋 防杆装在刷杆座上。电侧组的组数(也即刚杆数)与主极的极数相等。杆座的位置是可以 整的,悶笼别杆座的位登就调整了各电刷组在换向器上的位置。 图1-12换向器 因1-13普通的到握和电消 1一V形在汤2一云母环3一换向片4一注接片 1一阴丝异2一压紫琳资3一电刷4一刷金 第三节直流电机的额定值 电机制进厂按国家标准、根据电机的设计和试验数据而规定的每台电机的正常运行状态
25 和条件,称为电机的额定运行情况。表征电机额定运行情况的各种数值如电压、电说、功率, 转速.等称为电机的领定信。额定值一殷标记在电机的铭牌上或产品说明书上。 直流电机的领定值主要有下列几项: 1,额定功率Px,单位为W。 2,额定电压Cw,单位为V。 3.额定电流1w,单位为A。 4,定转密nw,1位为r/min。 还有一些额定值,如额定效率、颜定转矩T、额定温升tw等,不一定标在铭牌上 额功率(颌定容量)是指电机的额定输出功率,对发电机来说是指发电机端点输出的 电功率,等于额定电压和额定电流的乘积,对电动机来说是指电机轴上输出的机械功率, 等于额定电压和额定电流乘积再乘以效率。出宇毅率一定小于100%,故电动机输入功率 vN>P,额定功率的单位,都用W或kW。 额定值是电机运行的基本依据,一般希塑电机按额定值运行。因为这种运行状态无论从 工作忙能、经济性、安全性等各方面米君都比较好,而且更合乎整个工业经济的统筹安排。 当电机恰好运行于额定容这时称为载。岩运行时出力超过额定容量,称为过致,过载会使 电机过热,降低电机的使月寿命,甚至损坏电机,因此过载的程度及时问都应严格控制。若 出力比之额定容磴小得多,称为轮载。轻载运行浪数设谷容量和降低电机效率,因此应尽量 避免。 第四节小 结 常用的流电机是换向器式电机,其电枢导体感应的电动势是交交的,经过换向器和电 刷的作用才得到直流电压。为了得到平稳的直流电压,电枢绕组由许多分布于电枢表面的线 興组成。 旋转电机的结构有定子和转子两大部分,定子和转子之铜存在着气隙。直流电机的定子 主要用来建立磁场并起机械支据和防护钓作用。转子是电枢,用米感应电动势和通过电说, 起着机电能量转换的作用。通过学习这一章的内容,应了解定、转子各士要部件的功能和结 构特点。 对电机的额定值的含义,一方面要认识到,它是根据国家标准,设计和试验数据而规定 的额定运行情况的数值,具有电机能力定额的意义;另一方面也要认识到婴符合工程中的习 惯规定。读者对此应有一个初步了解。 习思 11为么直发电机能发出直流电流?知果没有换向器,电机能不能发出直流电流? 1一?试判新下列情况下,电剧两端电玉性质 1,磁吸圆定,电厕与地枢同时旋转 ?。电招胡定,电刷与碰极同时旋转) ,1-3在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压面果用了换向器装登,但在宜流电动机 中,知在电的电压已是直流电压。 那么按向什么用鬼 1一4直流电机站将的主要部有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些都什的功能是什
26 么 1-5从原现上看,宜流电机电绕组可拟只有一个线阁作成。但实际直流电机用很多线圈申联粗 成,为什么?是不是线图愈多愈好? 1-6已绑某有流电动机铭辣数据如下:额定功常Py=75kW,定电压UN=220V,额定转逃mx一 15:/m1n,颜定效岸N与83,5%。试求该电机的领定电流。 1-7已知直发电机的额定身率P=240k1V,额定电压V=460V,额定转迪Rw=600:/ma, 试求电机的领定电流