技術(shù)文章 電樞繞組介紹 閱讀:1779 發(fā)布時(shí)間:2023-5-8 電樞繞組: 電機(jī)的電樞中按一定規(guī)律繞制和連接起來的線圈組。它是電機(jī)中實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的主要組成部件之一,。 組成電樞繞組的線圈有單匝的,也有多匝的,每匝還可以由若干并聯(lián)導(dǎo)線繞成,。線圈嵌入槽內(nèi)的部分稱有效部分,,伸出槽外的部分稱做連接端部,簡稱端部,。 電樞繞組分直流電樞繞組和交流電樞繞組兩大類,。它們分別用于直流電機(jī)和交流電機(jī)。 直流電樞繞組通常采用雙層繞組,。線圈的有效部分包含左,、右兩個(gè)有效邊。放在槽內(nèi)且靠近槽口的有效邊叫上層邊,,靠近槽底的有效邊叫下層邊,。 同一槽中上下層間用絕緣紙隔開。同一線圈上下兩有效邊沿圓周方向的距離即為線圈的跨距,,通常用槽距(兩相鄰槽間距離)的倍數(shù)表示,。跨距約等于一個(gè)極距(相鄰兩磁極的距離,,也常用槽距的倍數(shù)表示),。 每個(gè)線圈的兩個(gè)出線端連接到換向器的兩個(gè)換向片上,,兩者在換向器圓周表面上相隔的距離稱為換向器節(jié)距,,用Ys表示。不同形式的繞組具有不同的換向器節(jié)距,。 ?、侬B繞組:有單疊繞組和復(fù)疊繞組之分。單疊繞組是將同一磁極下相鄰的線圈依次串聯(lián)起來,,構(gòu)成一條并聯(lián)支路,,所以對(duì)應(yīng)一個(gè)磁極就有一條并聯(lián)支路。單疊繞組的基本特征是并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù),。各條支路間通過電刷并聯(lián),。 單疊繞組線圈的換向器節(jié)距Ys=1。Ys>1者稱復(fù)疊繞組,。比較常用的是Ys=2的復(fù)疊繞組,,又稱雙疊繞組。 雙疊繞組在一個(gè)磁極下有兩條并聯(lián)支路,。例如一臺(tái)四極直流電機(jī),,采用雙疊繞組時(shí),共有8條并聯(lián)支路。各條支路間也是通過電刷并聯(lián),。電刷組數(shù)等于電機(jī)的極數(shù),。其中一半為正電刷組,另一半為負(fù)電刷組,。疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)較多,,它等于極數(shù)或?yàn)闃O數(shù)的整倍數(shù),,所以又叫并聯(lián)繞組。 ?、诓ɡ@組:有單波繞組和復(fù)波繞組,。單波繞組的特點(diǎn)是將同極性下的所有線圈按一定規(guī)律全部串聯(lián)起來,形成一條并聯(lián)支路,。所以整個(gè)電樞繞組只有兩條并聯(lián)支路,。 波繞組從并聯(lián)電路連接原理上說,只需兩組電刷,即一組正電刷和一組負(fù)電刷。 然而,,通常直流電機(jī)中波繞組的電刷組數(shù)仍然等于其極數(shù),,這是為了減輕電刷和換向片接觸面上的電流負(fù)荷,從而可以縮短換向器的長度,。此外,,對(duì)線圈電流的換向也有好處。 直流電樞繞組常由于某種原因造成各并聯(lián)支路的電流不均勻分配,使銅耗增加,電樞繞組過熱,;有時(shí)也會(huì)使電刷下發(fā)生有害的火花,,給電機(jī)運(yùn)行帶來不利影響。 將電樞繞組內(nèi)部理論上的等電位點(diǎn)用導(dǎo)線直接連接,,就可以改善電機(jī)的運(yùn)行條件,。專門為此而設(shè)置的連接導(dǎo)線稱為均壓線。?、弁芾@組:由適當(dāng)配合的疊繞組和波繞組混合而成的一種直流電樞繞組,。疊繞組和波繞組的線圈接在同一換向器上并聯(lián)工作,由于其線圈組合的外形很像青蛙而得名,。這種繞組因波繞組線圈和疊繞組線圈之間互相起著均壓線作用,,故無需另外加接均壓線。采用蛙繞組的直流電機(jī)有良好的運(yùn)行性能,,故其應(yīng)用日益廣泛,。 交流電樞繞組:交流電樞繞組可分為卷線式和籠式兩大類: 卷線式繞組又有以下幾種分類法: ①按相數(shù)分類:有單相繞組和三相繞組,。如果是三相的,,要求三相繞組在磁場空間位置上對(duì)稱分布,也就是各相間互差120°電角度,。 三相繞組可接成星形(Y)或三角形(△),,例如為了降低起動(dòng)電流,使異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)接成Y形,而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)接成△形,。 還有一種星-三角混合的接法,。這種混接可有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。利用星-三角混接可以從三相電源中獲得相當(dāng)于十二相的電流系統(tǒng),。 并聯(lián)混接中星形繞組部分和三角形繞組部分之間容易產(chǎn)生環(huán)流,,所以實(shí)際上采用的以串聯(lián)混接為多,。 ②按每相繞組在圓周上連續(xù)占有空間的電角度(俗稱相帶)分類:有120°相帶,、60°相帶和30°相帶等繞組,。 通常三相交流電機(jī)采用 60°相帶繞組。在相同串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)下,60°相帶繞組感應(yīng)電動(dòng)勢約比120°相帶繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢大 15%以上,。30°相帶繞組雖然可以進(jìn)一步提高繞組利用率,,但由于其繞組制造復(fù)雜,而感應(yīng)電動(dòng)勢提高不多,,故僅用在一些有特殊要求的場合,,例如用于高效率電動(dòng)機(jī)中。 ?、郯床蹆?nèi)線圈邊的層數(shù)分類:有單層繞組,、雙層繞組和單雙層繞組。單層繞組多用于小功率電機(jī),。和雙層繞組相比,,它的線圈數(shù)減半,故繞線及嵌線工作量較少,。 雙層繞組可以任意選擇繞圈跨距以改善電動(dòng)勢和磁通勢波形,,或用來削弱某一特定的有害諧波。它的所有線圈幾何尺寸一致,,便于制造,,并且端部結(jié)構(gòu)整齊,,有利于散熱,,機(jī)械強(qiáng)度也高。 因而,,除了小型電機(jī)外,,雙層繞組在所有容量范圍內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用。單雙層繞組是雙層短距繞組的一種變形,,其性能和對(duì)應(yīng)的雙層短距繞組相同,,但端部接線較短。線圈的幾何尺寸不等是它的一個(gè)缺點(diǎn),。 ?、馨疵繕O每相槽數(shù)q分類:有整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽兩種。整數(shù)槽繞組應(yīng)用最為廣泛,。 分?jǐn)?shù)槽繞組主要用以削弱同步電機(jī)中危害極大的齒諧波,,改善電動(dòng)勢波形和減少表面損耗。在低速多極的水輪發(fā)電機(jī)中用得很多,。與整數(shù)槽繞組相比,,分?jǐn)?shù)槽繞組的磁通勢中諧波較多,,必須防止可能引起的振動(dòng)和噪聲。 此外,,單層繞組中還可按線圈端部的連接方法分為同心式,、鏈?zhǔn)胶徒徊媸?種。 籠式繞組是異步電機(jī)中應(yīng)用的一類交流電樞繞組,。它的結(jié)構(gòu)和定子繞組很不相同,。在異步電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心的槽內(nèi)各有一根導(dǎo)體條。 鐵心兩端槽口外有兩個(gè)端環(huán)分別將所有導(dǎo)體條的兩端都連接起來,,成一短接的回路,。如果去掉磁路部分的鐵心,只考慮導(dǎo)電的電路部分,,則此繞組的形狀像一個(gè)籠子(見三相異步電動(dòng)機(jī)),,故得名。 籠式繞組的每根導(dǎo)體條就是一相,。它可以和任意極數(shù)的旋轉(zhuǎn)磁場相配合,,在其中感生電流?;\式繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢很小,,所以一般不需要絕緣。