第2节 直流电机的绕组

绕组是电机的主要电路，是电机实现机电能量变换的枢纽。它的制造工艺比较复杂，在运行中易发生故障，因此，设计绕组时要求：

能通过规定的电流和产生足够大的电势。
      尽可能节省有色金属和绝缘材料。
      保证换向良好。

一、直流电机绕组的特点：(如图)

基本术语：

元件：两端分别与两片换向片连接的单匝或多匝线圈。
      元件边：每一元件在槽内能切割磁场、感应电动势的边，也称为有效边。
      端接：元件在槽外的部分。

一般为了工艺要求，元件的一元件边放某一槽的上层，另一元件边放另一槽的下层。直流电机的绕组是由结构、形状相同的绕组元件构成的。其常用参数有：

1、第一节距：y1，每一元件的两个元件边在电枢表面所跨的距离，用槽数来表示。

例：上元件边在1槽，下元件边在5槽，则y1=5-1=4 。为了使绕组感应电动势最大，应使y1接近于极距。(极距即相邻两主极间的距离，用槽数表示。)

2、第二节距：y2，在由同一片换向片串联起来的两个元件 中，前一元件的下边与后一元件的上边之间的距离，用槽数来表示。迭绕组的y2为负，波绕组的y2为正。

3、合成节距：y，相串联的两个元件的对应边之间的距离。y=y1+y2。

4、换向器节距：yk，同一元件的两端所接的两换向片之间的距离以换向片数表示。y=yk 。

二、绕组的基本型式：

1、单迭绕组：

元件的两个出线端连接于相邻的两个换向片上;相邻元件依次串联，后一元件的首端与前一元件的尾端连在一起，并接到同一个换向片上，最后一个元件的尾端与第一个元件的首端连在一起，形成一个闭合回路。紧相串联的两个元件的端接部分紧''叠'在一起。举例说明联接特点和支路组成情况：

例一 极对数p=2，槽数Z=16，元件数S=K=16，y1=4， yk=1，绘制一单迭绕组展开图。

(一)、节距计算

单迭：y1=yk=1，整距：y1=16/4=4，y2=y-y1=1-4=-3。

(二)、绕组连接表

(带箭头线表示元件本身的连接，红线表示通过换向片的连接)

(三)、绕组连接图：

(四)、安放主极和电刷：

主极均匀放置。为获得最大电动势，电刷应放置在元件几何轴线与主极轴线重合的元件所接的两换向片的分界线上。电刷的中心线与该分界线重合。

(五)、单迭绕组的瞬间电路图：

(六)、绕组的并联支路数：

单迭绕组的并联支路数等于电机极数。并联支路对数等于极对数，即：a=p 。

电刷数目=支路数=极数

2、单波绕组：

每元件的两端所接两换向片相隔较远，yk>y1，元件串联后形成波浪形。Y1应接近于极距，yk满足下式：

，绕行一周后，比出发时的换向片前进(+，右行〕或退后(-，左行)一个换向片。

例2、绘制一左行短距单波绕组展开图，2p=4，Z=S=K=15。

绘制步骤：

(二)、绕组连接表：

上元件边在槽数：

下元件边在槽数：

带箭头的连线表示元件本身的联接，红线表示不同元件经过换向片的连接。

(三)、绕组连接图：

(四)、安放主极和电刷：

主极均匀放置。为获得最大电动势，电刷应放置在元件几何轴线与主极轴线重合的元件所接的两换向片的分界线上。电刷的中心线与该分界线重合。电刷数目=电机极数

(五)、单波绕组的瞬间电路图：

(六)、绕组并联支路数：

单波绕组的并联支路数恒等于2，与主极数无关。

电机绕组除单迭、单波两种基本型式外，还有其它型式，如：复迭，复波，混合绕组，同心式绕组等。各种绕组的差别在并联支路数上。

3、迭绕组与波绕组的差别：

a、并联支路数的差别：

单迭绕组的并联支路数等于电机极数。并联支路对数a=p 。单波绕组的并联支路数恒等于2，与主极数无关。

b、连接规律的差别：

迭绕组：元件串联的次序是将上元件边在同一极(N或S)下的所有元件串联起来形成一条支路。所以，单迭绕组每增加一对主极就增加一对支路数。

波绕组：将上元件边在所有N极下的元件串联起来形成一条支路，再将上元件边在所有S极下的元件串联起来形成另一条支路。即不管电机极数为多少，其并联支路数只有两条。

示意图：