串激電機技術講座1.ppt

1、1,串激電機技術講座,2,第一節(jié) 電機常識,電 機：機械能與電能相互轉換的一種器械 按能源轉換方式分： 電動機：電能轉換成機械能 發(fā)電機：把機械能轉換電能 按電源分： 直流電機：電流大小恒定 交流電機：電流按一定頻率(50Hz/60Hz)交變 按功率大小分： 大型電機： 中小型電機： 微電機：中心高小于90mm或1500r/min時的折算功率小于1.1KW. 按應用領域分： 驅動電機 控制電機,1.1 電機分類,3,1.2 常見電機,異步電機 結構簡單可靠、用途最為廣泛，調速性能差。 三相交流異步電動機 （廣泛地應用在工業(yè)設備上，如機床、礦山機械、中央空調等） 單相交流異步電動機（廣泛地應用家

2、用電器上，風扇、冰箱、油煙機等） 同步電機 轉速與頻率之間有嚴格的關系 n=60f /p，故謂這同步。 （主要用于發(fā)電機，現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需電能幾乎都是有同步發(fā)電機 發(fā)出的） 直流電機 良好的調速性能差，但有電刷的機械磨損 電磁式直流電動機(功率較大，用于軋鋼機械、紡織機械等) 永磁式直流電動機（功率較小，用于汽車、小家電） 串激電機 啟動力矩大，轉速與電源頻率無關 （電力機車、電動工具、小家電）,4,1.3 串激電動機,串激電動機特點 1）可交流、直流兩用； 2）轉速高，一般800035000轉/分； 3）調速方便（調壓調速），且轉速與電源頻率無關； 4）啟動轉矩大，46倍額定轉矩； 5）機

3、械特牲較軟，過載能力強； 6）體積小，用料??； 7）不足：碳刷和換向器有磨損、換向火花、電磁干擾等 主要用途 1）電動工具（電鉆、角磨、電鋸、砂光機、電刨） 2）園林工具（割草機、修枝剪、電鏈鋸） 3）醫(yī)療器械（牙床機） 4）家用電器（吸塵器、電吹風、榨汁機、滾筒洗衣機）,Series Motor / Universal Motor,5,1.4 串激電機等值電路,定子線圈與轉子線圈在電路上是串聯(lián) 換向器的換流作用，不論工作在交流電的正半波、負半波或是恒定直流電，其電磁轉矩方向是一致的。 這正是串激電動機可以交流、直流兩用的原因 If = 2*Ia,6,1.5 如何改變一臺串激電機的轉向？,改變

4、定子線圈接線方式，碳刷線與電源線對調 一對碳刷線對調 改變轉子線繞線方式 對調電源線進線無效果,7,機械特性即負載與轉速的關系改變轉子線繞線方式 串激電動機的機械特性較軟，即隨著機械負載的增加，轉速迅速下降,1.6串激電動機的機械性有什么特點？,8,1.7換向火花形成原因,機械性火花： 1)轉子平衡不好或裝配不好，造成轉子振動 2)換向器偏心、圓度差、光潔度不好 3)彈簧壓力不合適 4)碳刷與換向器接觸不好 5)碳刷與刷盒配合不好 6)碳刷材料不合適 電磁性火花： 1) 換向火花（換向線圈的電流突變，電磁能釋放） 2) 電位差火花（換向器片間電壓過高） 化學火花： 1) 換向器表面氧化層（主要

5、是氧化亞銅和碳素薄膜），這層氧化層在運轉中被不斷地磨損和加厚,9,1.8 轉子電阻,轉子電路由24個小線圈串聯(lián)而成； 一個線圈頭、另一個線圈尾、 換向片三者相聯(lián)結； 換向器的銅片與銅片之間以云母片絕緣， 但之間卻是被1個線圈所短接； 片間電阻：1個線圈與23個線圈并聯(lián)電阻； 對角電阻：12個線圈與12個線圈并聯(lián)電阻； Rb=R180*4*(K-1)/K2,10,1.9 串激電機結構,機械結構：定子、轉子、軸承、前后支架、碳刷 材料： 導電材料：漆包線、換向器、碳刷、引接線 導磁材料：硅鋼片、鋼外殼 絕緣材料：絕緣紙、槽楔片、絕緣漆、套管、端板 支撐材料：軸、軸承、前后支架,11,第二節(jié) 繞組基

6、本原理,2.1 換向器式電機繞組分類 1）單疊： 同一極下的線圈串聯(lián)成一條支路 電樞支路數(shù) = 電機的極數(shù)， 每一個線圈的的頭和尾連接在兩個相鄰的換向片上 2）單波： 所有N極下的線圈串聯(lián)成一條支路，S極下的線圈串聯(lián)成另一條支路，電樞支路數(shù) = 2 線圈的頭和尾相隔一些換向片 （2極電機所連接的換向片是相鄰的） 3）復疊 4）復波 5）混合,12,2.2 單疊繞組,這些繞組的主要區(qū)別在于：從電刷端看進去，電樞繞組形成了不同數(shù)目的并聯(lián)支路數(shù) 生產(chǎn)實踐中大多數(shù)采用單疊或單波繞組 在小型換向器式電機上幾乎都是采用單疊繞組,Y1: 第一節(jié)距，即一個線圈的兩個有效邊之間的跨距 Y2: 第二節(jié)距，即前一個

7、線圈的次邊到后一線圈的首邊之間的跨距 Y: 合成節(jié)距，兩上相鄰線圈的首邊之間的跨距 YK:每一個線圈首端與尾端所聯(lián)結的兩個換向片之間的跨距,13,2.3 單波繞組,14,2.4 生產(chǎn)中實用的繞線圖,左飛叉：紅線 右飛叉：綠線 紅線頭與綠線尾繞在同一鉤子上 這組紅色圈與換向器連接關系（偏移） ，適用于任意槽內的一組線圈。,起始鉤,換向器,鐵芯,鉤對槽,Z=12 槽數(shù) U=2 虛槽數(shù) K=Z*U=24 換向片數(shù),15,2.5 尋找起鉤？,圖紙的起鉤究竟在轉子的什么位置？ 若以第一組所繞線圈為例，上圖的起鉤即繞線的第一個掛鉤； 若以轉子最后一槽線圈為例，上圖的起鉤對應于倒數(shù)第三鉤。 若以轉子下一個虛

8、擬線圈為例，上圖的起鉤對應于轉子尾鉤。 結論：任意一槽的線圈都有一個起始鉤，12槽就有12個起始鉤。 圖紙上的起始鉤 每一槽的起始鉤,16,尋找尾鉤？,任意一槽的線圈都有一個尾鉤，12槽就有12個尾鉤。 （圖紙上的起始鉤 每一槽的起始鉤） 圖紙上的尾鉤 每一槽的尾鉤,U=1，順著疊繞方向，每二鉤 U=2，順著疊繞方向，第三鉤,17,2.6 怎么觀察偏鉤？-圖紙,尋找圖紙上的尾鉤（第23鉤） 以線圈所在的槽與尾鉤來比較，一般以靠近尾鉤的槽。 常規(guī)繞線：本槽比每三鉤（1槽2鉤） 順疊繞方向的第三鉤 本槽比每二鉤（ 1槽1鉤）,18,留底繞線：本槽比起鉤（絕對是1槽2鉤）,19,怎么觀察偏鉤？-轉子

9、,一般以最后一槽線圈來作比較 尾鉤（雙鉤線） 以靠近尾鉤的一槽來與尾鉤比較，偏幾鉤？ 這一槽這一鉤一定要是同一飛叉上的漆包線 此槽對此鉤，彼槽對彼鉤 結論：比槽、比尾鉤,20,2.7 判定依據(jù)?,槽、鉤數(shù)，槽、鉤對齊情況 （左、右）偏幾鉤 疊繞方向（右疊繞、左疊繞） 尾線有無繞過180掛鉤 留底與否,21,2.8 繞線機參數(shù)計算,三門巨力繞線機 1次移位掛鉤 上一個虛擬線圈中心線到起鉤所跨過的換向片數(shù)：A 1次移位繞線 起鉤到線圈中心線所跨過的換向片數(shù)：B （根據(jù)下表，A，B值只要算出一個即可） XMJ繞線機 起鉤數(shù)：起鉤到線圈中心線所跨過的換向片數(shù)：B 以下列表及實例基于兩種前提 1）飛叉順

10、時針繞線（從轉子外表觀察） 2）轉子順時針移位（從出軸端觀察）,換向器端朝上，向右數(shù)鉤,22,AB速算表(三門巨力繞線機),右疊繞 左疊繞 Z=12 K=24 常規(guī) 留底 常規(guī) 留底 1 次移位掛勾 A A+B=26 A+B=24 A+B=22 A+B=24 1 次移位繞線 B B+C=25 B+C=25 B+C=23 B+C=23 2 次移位掛勾 C C+D=24 C+D=26 C+D=24 C+D=22 2 次移位繞線 D 3 次移位掛勾 A Z=12 K=12 常規(guī) 常規(guī) 1 次移位掛勾 A A+B=K+1=13 A+B=K-1=11 1 次移位繞線 B 2 次移位掛勾 A 2 次移位繞線 B 3 次移位掛勾 A,XMJ繞線機起鉤位：B,XMJ 更簡單,23,例1,24,例2,25,例3,26,例4,27,例5,28,例6,29,2.9 幾個問題的補充,轉子線圈的疊繞方向、尾線是否繞過180掛鉤，影響電機工作轉向，但并不能決定電機工作轉向。 1) 12槽24鉤，0.50*10T，每槽有多少根漆包線？ 2)為什么轉子只有10、1