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1、2023/2/24电机学电机学电机学电机学Electric MachineryElectric Machinery2006.32006.3（第（第2章章 直流电机绕组与磁场）直流电机绕组与磁场）2023/2/24直流电机电枢绕组和磁场直流电机电枢绕组和磁场直流电机电枢绕组和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励磁方式 直流电机电枢磁场直流电机电枢磁场 直流电机空载磁场直流电机空载磁场直流电机电枢绕组的演变直流电机电枢绕组的演变 单叠绕组单叠绕组 元件元件单波绕组单波绕组 交轴电枢反应交轴电枢反应 直轴电枢反应直轴电枢反应 感应电动势和电磁转矩感应电动势和电磁转矩 2.2 直流电
2、机电枢绕组直流电机电枢绕组 p环形电枢绕组环形电枢绕组u只只有有一一半半的的导导体体产产生生感感应应电电动动势势，导导体体利利用率低。用率低。eeeeeeeeeeeeee电枢绕组的演变电枢绕组的演变Y.Q.Xiong 2006-33电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 p鼓形电枢绕组鼓形电枢绕组2e 2e 2e 2e 2e 2e 2e2e 2e 2e 2e 2e 2e 2eY.Q.Xiong 2006-34电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 元件元件u构成构成 直流电机电枢绕组的直流电机电枢绕组的基本单元为元件；基本单元为元件；u一台电机的元件数一般等于一台电机的元件数一般等于电机的槽数。电
3、机的槽数。Y.Q.Xiong 2006-36电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 第一节距第一节距 y1第二节距第二节距 y2合成节距合成节距 y换向节距换向节距 yK单叠绕组元件 右行左行单波绕组元件 右行Y.Q.Xiong 2006-37电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 4极电机，极电机，Z=Zi=S=K=16单叠右行整距绕组单叠右行整距绕组单叠绕组单叠绕组Y.Q.Xiong 2006-38电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 4极电机，极电机，Z=Zi=S=K=15单波左行短整距绕组单波左行短整距绕组单波绕组单波绕组Y.Q.Xiong 2006-310电机学第2章 直流电机电枢绕组和
4、磁场 4极电机，极电机，Z=Zi=S=K=15单波左行短整距绕组单波左行短整距绕组并联支路对数并联支路对数a=1单波绕组是把所有单波绕组是把所有处于相同极性下的处于相同极性下的元件都串联起来构元件都串联起来构成一条支路成一条支路 并联支路数等于并联支路数等于2Y.Q.Xiong 2006-311电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 2.3 直流电机的磁场直流电机的磁场 1.直流电机按励磁方式分类直流电机按励磁方式分类磁场是电机实现机电能量转换的媒介。磁场是电机实现机电能量转换的媒介。磁场是电机实现机电能量转换的媒介。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
5、。主极磁场由永久磁铁或励磁绕组通入直流电流产生。主极磁场由永久磁铁或励磁绕组通入直流电流产生。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 2006-313电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁化曲线Y.Q.Xiong 2006-315电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 3.直流电机电枢磁场直流电机电枢磁场uu电电电电枢枢枢枢绕绕绕绕组组组组中中中中的的的的电电电电流流流流产产产产生生生生的磁场。的磁场。的磁场。的磁场。uu主主主主磁磁磁磁极极极极的的的的中中中中心心心心线线线线称称称称为为为为直直直直轴轴轴轴，相相相相邻邻邻邻N N极极极极和和
6、和和S S极极极极的的的的分界线称为交轴。分界线称为交轴。分界线称为交轴。分界线称为交轴。uu一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下，直直直直流流流流电电电电机机机机电电电电枢枢枢枢磁磁磁磁场场场场方方方方向向向向总总总总是是是是对对对对准准准准交交交交轴轴轴轴，称称称称为为为为交交交交轴轴轴轴电电电电枢反应枢反应枢反应枢反应。Y.Q.Xiong 2006-316电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 电刷偏离电刷偏离直轴电枢磁动势直轴电枢磁动势交轴电枢磁动势交轴电枢磁动势Y.Q.Xiong 2006-318电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 交轴电枢反应交轴电枢反应交轴电枢反应交轴电枢反应
7、使磁场的零点偏移；使磁场的零点偏移；使磁场的零点偏移；使磁场的零点偏移；不饱和时，每极磁通量不变；不饱和时，每极磁通量不变；不饱和时，每极磁通量不变；不饱和时，每极磁通量不变；饱和时，每极磁通量会减少。饱和时，每极磁通量会减少。饱和时，每极磁通量会减少。饱和时，每极磁通量会减少。Y.Q.Xiong 2006-319电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 直轴电枢反应直轴电枢反应直轴电枢反应直轴电枢反应Y.Q.Xiong 2006-320电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场 4.直流电机的感应电动势和电磁转矩直流电机的感应电动势和电磁转矩感应电动势感应电动势E：支路中各串联元件感应电动势的代数和。：支路中各串联元件感应电动势的代数和。电磁转矩电磁转矩 Tem：所有导体产生的电磁转矩的代数和。：所有导体产生的电磁转矩的代数和。u为每极磁通量，空载时由励磁电流产生，负载时由励为每极磁通量，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。磁电流和电枢电流共同产生。uCE为电动势常数为电动势常数CT为转矩常数，与电机结构有关。为转矩常数，与电机结构有关。Y.Q.Xiong 2006-321电机学第2章 直流电机电枢绕组和磁场