《串激电机技术讲座》PPT课件

单击此处编辑母版样式,单击此处编辑幻灯片母版样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,*,*,串激电机技术讲座,1,第一节 电机常识,电 机：机械能与电能相互转换的一种器械,按能源转换方式分：,电动机：电能转换成机械能,发电机：把机械能转换电能,按电源分：,直流电机：电流大小恒定,交流电机：电流按一定频率,(50Hz/60Hz),交变,按功率大小分：,大型电机：,中小型电机：,微电机：中心高小于,90mm,或,1500r/min,时的折算功率小于,1.1KW.,按应用领域分：,驱动电机,控制电机,1.1,电机分类,2,1.2,常见电机,异步电机,结构简单可靠,、,用途最为广泛，调速性能差。,三相交流异步电动机,（广泛地应用在工业设备上，如机床、矿山机械、中央空调等）,单相交流异步电动机,（广泛地应用家用电器上，风扇、冰箱、油烟机等）,同步电机,转速与频率之间有严格的关系,n=60f/p,，故谓这,同步。,（主要用于发电机，现代工农业生产所需电能几乎都是有同步发电机 发出的）,直流电机,良好的调速性能差，但有电刷的机械磨损,电磁式直流电动机,(,功率较大，用于轧钢机械、纺织机械等,),永磁式直流电动机,（功率较小，用于汽车、小家电）,串激电机,启动力矩大，转速与电源频率无关,（电力机车、电动工具、小家电）,3,1.3,串激电动机,串激电动机特点,1,）可交流、直流两用；,2,）转速高，一般,800035000,转,/,分；,3,）调速方便（调压调速），且转速与电源频率无关；,4,）启动转矩大，,46,倍额定转矩；,5,）机械特牲较软，过载能力强；,6,）体积小，用料省；,7,）不足：碳刷和换向器有磨损、换向火花、电磁干扰等,主要用途,1,）电动工具（电钻、角磨、电锯、砂光机、电刨）,2,）园林工具（割草机、修枝剪、电链锯）,3,）医疗器械（牙床机）,4,）家用电器（吸尘器、电吹风、榨汁机、滚筒洗衣机）,Series Motor/Universal Motor,4,1.4,串激电机等值电路,定子线圈与转子线圈在电路上是串联,换向器的换流作用，不论工作在交流电的正半波、负半波或是恒定直流电，其电磁转矩方向是一致的。,这正是串激电动机可以交流、直流两用的原因,I,f,=2*,I,a,5,1.5,如何改变一台串激电机的转向？,改变定子线圈接线方式，碳刷线与电源线对调,一对碳刷线对调,改变转子线绕线方式,对调电源线进线无效果,6,机械特性即负载与转速的关系改变转子线绕线方式,串激电动机的机械特性较软，即随着机械负载的增加，转速迅速下降,1.6,串激电动机的机械性有什么特点？,7,1.7,换向火花形成原因,机械性火花：,1),转子平衡不好或装配不好，造成转子振动,2),换向器偏心、圆度差、光洁度不好,3),弹簧压力不合适,4),碳刷与换向器接触不好,5),碳刷与刷盒配合不好,6),碳刷材料不合适,电磁性火花：,1),换向火花（换向线圈的电流突变，电磁能释放）,2),电位差火花（换向器片间电压过高）,化学火花：,1),换向器表面氧化层（主要是氧化亚铜和碳素薄膜），这层氧化层在运转中被不断地磨损和加厚,8,1.8,转子电阻,转子电路由,24,个小线圈串联而成；,一个线圈头、另一个线圈尾、,换向片三者相联结；,换向器的铜片与铜片之间以云母片绝缘，,但之间却是被,1,个线圈所短接；,片间电阻：,1,个线圈与,23,个线圈并联电阻；,对角电阻：,12,个线圈与,12,个线圈并联电阻；,R,b,=R,180,*4*(K-1)/K,2,9,1.9,串激电机结构,机械结构：定子、转子、轴承、前后支架、碳刷,材料：,导电材料：漆包线、换向器、碳刷、引接线,导磁材料：硅钢片、钢外壳,绝缘材料：绝缘纸、槽楔片、绝缘漆、套管、端板,支撑材料：轴、轴承、前后支架,10,第二节 绕组基本原理,2.1,换向器式电机绕组分类,1,）单叠：,同一极下的线圈串联成一条支路,电枢支路数,=,电机的极数，,每一个线圈的的头和尾连接在两个相邻的换向片上,2,）单波：,所有,N,极下的线圈串联成一条支路，,S,极下的线圈串联成另一条支路，电枢支路数,=2,线圈的头和尾相隔一些换向片,（,2,极电机所连接的换向片是相邻的）,3,）复叠,4,）复波,5,）混合,11,2.2,单叠绕组,这些绕组的主要区别在于：,从电刷端看进去，电枢绕组形成了不同数目的并联支路数,生产实践中大多数采用单叠或单波绕组,在小型换向器式电机上几乎都是采用单叠绕组,Y1:,第一节距，即一个线圈的两个有效边之间的跨距,Y2:,第二节距，即前一个线圈的次边到后一线圈的首边之间的跨距,Y:,合成节距，两上相邻线圈的首边之间的跨距,YK:,每一个线圈首端与尾端所联结的两个换向片之间的跨距,12,2.3,单波绕组,13,2.4,生产中实用的绕线图,左飞叉：,红线,右飞叉：,绿线,红线头,与,绿线尾,绕在同一钩子上,这组红色圈与换向器连接关系（偏移），适用于任意槽内的一组线圈。,起始钩,换向器,铁芯,钩对槽,Z=12,槽数,U=2,虚槽数,K=Z*U=24,换向片数,14,2.5,寻找起钩？,图纸的起钩究竟在转子的什么位置？,若以第一组所绕线圈为例，,上图的起钩即绕线的第一个挂钩；,若以转子最后一槽线圈为例，上图的起钩对应于倒数第三钩。,若以转子下一个虚拟线圈为例，上图的起钩对应于转子尾钩。,结论：任意一槽的线圈都有一个起始钩，,12,槽就有,12,个起始钩。,图纸上的起始钩 每一槽的起始钩,15,寻找尾钩？,任意一槽的线圈都有一个尾钩，,12,槽就有,12,个尾钩。,（图纸上的起始钩 每一槽的起始钩）,图纸上的尾钩 每一槽的尾钩,U=1,，,顺着叠绕方向，每二钩,U=2,，,顺着叠绕方向，第三钩,16,2.6,怎么观察偏钩？,-,图纸,寻找图纸上的尾钩,（第,23,钩）,以线圈所在的槽与尾钩来比较，一般以靠近尾钩的槽。,常规绕线：本槽比每三钩（,1,槽,2,钩）顺叠绕方向的第三钩,本槽比每二钩（,1,槽,1,钩）,17,留底绕线：本槽比起钩（绝对是,1,槽,2,钩）,18,怎么观察偏钩？,-,转子,一般以最后一槽线圈来作比较,尾钩（双钩线）,以靠近尾钩的一槽来与尾钩比较，偏几钩？,这一槽这一钩一定要是同一飞叉上的漆包线,此槽对此钩，彼槽对彼钩,结论：比槽、比尾钩,19,2.7,判定依据,?,槽、钩数，槽、钩对齐情况,（左、右）偏几钩,叠绕方向（右叠绕、左叠绕）,尾线有无绕过,180,挂钩,留底与否,20,2.8,绕线机参数计算,三门巨力,绕线机,1,次移位挂钩,上一个,虚拟线圈中心线,到起钩所跨过的换向片数：,A,1,次移位绕线,起钩到线圈中心线所跨过的换向片数：,B,（,根据下表，,A,，,B,值只要算出一个即可）,XMJ,绕线机,起钩数：起钩到线圈中心线所跨过的换向片数：,B,以下列表及实例基于两种前提,1,）飞叉顺时针绕线（从转子外表观察）,2,）转子顺时针移位（从出轴端观察）,换向器端朝上，向右数钩,21,AB,速算表,(,三门巨力绕线机,),右叠绕 左叠绕,Z=12 K=24,常规,留底,常规,留底,1,次移位挂勾,A,A+B=26,A+B=24,A+B=22,A+B=24,1,次移位绕线,B,B+C=25,B+C=25,B+C=23,B+C=23,2,次移位挂勾,C,C+D=24,C+D=26,C+D=24,C+D=22,2,次移位绕线,D,3,次移位挂勾,A,Z=12 K=12,常规 常规,1,次移位挂勾,A,A+B=K+1=13,A+B=K-1=11,1,次移位绕线,B,2,次移位挂勾,A,2,次移位绕线,B,3,次移位挂勾,A,XMJ,绕线机起钩位：,B,XMJ,更简单,22,例1,23,例,2,24,例,3,25,例4,26,例,5,27,例,6,28,2.9,几个问题的补充,转子线圈的叠绕方向、尾线是否绕过,180,挂钩，影响电机工作转向，但并不能决定电机工作转向。,1)12,槽,24,钩，,0.50*10T,，每槽有,多少根漆包线？,2),为什么转子只有,10,、,12,、,14,槽，而没有,11,、,13,槽？,3)12,槽,24,钩的转子，如果左飞叉,红线,绕，右飞叉用,绿线,绕，最后,12,槽的,红,绿,线分布情况？,答案：,1,）,40,根,/,槽；,2,）奇数槽不对称，双飞叉无法绕制。手工或单飞叉可以绕奇数槽；,3,）常规绕线：,10,槽颜色各半，,1,槽全红，,1,槽全绿,留底绕线：,8,槽颜色各半，,2,槽,1/4,红,3/4,绿，另,2,槽,3/4,红,1/4,绿,29,