第九章 直流电机的电枢绕组
华北电力大学电力系
2005年 7月
1、电枢 绕组与换向片
通过换向片,6个元件依次串连构成一个闭合回路。
结论：
第一节 电枢绕组的一般知识
2、电枢 绕组与电刷连接
位于对称位置的电刷将闭合的 6个线圈分成两个并联支路。
电刷将环形闭合电枢绕组分成两条对称的并联支路。
两个电刷位于换向器内圆对称位置 (实际放置在外圆上 )。
3、电枢 绕组的一般知识
① 元件数 S，换向片数 K，槽数 Q，虚槽 Qμ
几个基本概念
单匝元件
元件边
双匝元件
元件边
SK?
QS?
Q S K? ??
② 第一节距 y1
④ 合成节距 y和换向片节距 yk
③ 第二节距 y2
1 /2y Q p????
11y y y??
y2 为元件下层边与其相联结
的元件上层边之间的距离。
y 为相串连的两元件对应边
的距离。
y1 指一个元件两个边的距离。
y 1
y2
y
yk
N S
1 2 3
1 2
yk 一个元件的首尾端在换向
器上的距离。
单波绕组、单叠绕组,复波绕组、复叠绕
组、混合绕组等。
电枢绕组的联结方法
绕组联结方法主要表述绕组联结规律的
节距、绕组展开图、元件联结图、并联支路图。
第二节 单叠绕组
讲述单叠绕组联结规律的节距、绕组展开图、
元件联结图、并联支路图。为什么叫单叠绕组？
1、单叠 绕组的节距
以一台 的直流电机为例。2 4,p ?
16Q S K? ? ? ?
1
16( / 2 ) 4
4
y Q p? ?? ? ? ?
1kyy??
21 3y y y? ? ? ?
2、单叠 绕组的展开图
τ
1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15161514
τ τ τ
电枢转向
S N S N S
τ
1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15161514
τ τ τ
电枢转向
S N N SS
τ
1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15161514
τ τ τ
电枢转向
S N S
SN
τ
1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
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1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
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电枢转向
S
S
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A
1
A
2
B
1 B
2
B
2
3、单叠 绕组的元件联结次序
4、单叠 绕组的并联支路图
2 3 4
78 6
10 11 12
1416 15
5
13
91
A 1 A 2
B 1
B 2
1
2
10
9
5
6
13
14
下层元件边
上层元件边
＋
y
1
＋ y
＋ y
＋
y 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615 1 2 3 45
1 闭合
单叠绕组并联支路对数等于电机的极对数，即,ap?
第三节 单波绕组
讲述单波绕组联结规律的节距、绕组展开图、
元件联结图、并联支路图。为什么叫单波绕组？
1、单波 绕组的节距
以一台 的直流电机为例。2 4,p ?
15Q S K? ? ? ?
7kyy?? 21 7 4 3y y y? ? ? ? ?
1
1 5 1( / 2 ) 4
44
y Q p? ?? ? ? ? ?（长距元件）
1 1 5 1 7
2k
Ky
p
??? ? ? （左行绕组）
τ
1 2
12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1312
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131514
τ τ τ
电枢转向
N S SN
14
τ
2、单波 绕组的展开图
τ
1 2
12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1312
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131514
τ τ τ
电枢转向
N S SN
14
τ
τ
1 2
12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1312
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131514
τ τ τ
电枢转向
N S SN
14
τ
τ
1 2
12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1312
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电枢转向
N S SN
14
τ
τ
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12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1312
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τ τ τ
电枢转向
N S SN
14
τ
A
2
B
1 B
2
3、单波 绕组的元件联结次序
4、单波 绕组的并联支路图 2 3 4
7 6
10 11
12
1415
A 1 A
2
B 1
B 2
1
15
8
9
5
4
13
9
12
8
1
5
单波叠绕组并联支路对数与电机极对数无关,1a?
下层元件边
上层元件边
＋
y
1
＋ y
＋ y
＋
y 2
1 234568 910111213
6789101112 13141512345
1 闭合15 7 14
第四节 直流电机电枢绕组的感应电动势 B δ
B av
b δ
x
0
e b lv??
/2za
每一支路串连导体数：
/2
1 2
za
i a v
i
zE e e
a????
'a v a ve B lv a B lv???
单根导体的电动势：
2 kz SN?
有效导体数：
提问,感应电动势？
右手定则
2 / 6 0v p n??
电枢线速度：
'0 avB l a B l???? ? ?
每极空载磁通：
空载时平均电动势：
负载时的感应电动势：
电枢绕组的电动势（续）
0060ae
pzE n C n
a
? ? ? ?
[V]
60ae
pzE n C n
a
? ? ? ?
[V]
60e
pzC
a
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b δ
B av
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T
第五节 直流电机电枢绕组的电磁转矩
2
a
a
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1 22
z
a
i a v a v
i
IDT t z t z B l
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2
Dtf?电磁转矩：
22
a
av av
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总电磁转矩：
提问：电磁力？
左手定则
2 a t a
pzT I C I
a?
? ? ? ?
[ N ]
2/Dp ???
将 及 代入总电磁转矩表
达式得
avBl ???
电枢绕组的电磁转矩（续）
2t
pzC
a?
?且有
Thank You！
华北电力大学电力系
2005年 7月
1、电枢 绕组与换向片
通过换向片,6个元件依次串连构成一个闭合回路。
结论：
第一节 电枢绕组的一般知识
2、电枢 绕组与电刷连接
位于对称位置的电刷将闭合的 6个线圈分成两个并联支路。
电刷将环形闭合电枢绕组分成两条对称的并联支路。
两个电刷位于换向器内圆对称位置 (实际放置在外圆上 )。
3、电枢 绕组的一般知识
① 元件数 S，换向片数 K，槽数 Q，虚槽 Qμ
几个基本概念
单匝元件
元件边
双匝元件
元件边
SK?
QS?
Q S K? ??
② 第一节距 y1
④ 合成节距 y和换向片节距 yk
③ 第二节距 y2
1 /2y Q p????
11y y y??
y2 为元件下层边与其相联结
的元件上层边之间的距离。
y 为相串连的两元件对应边
的距离。
y1 指一个元件两个边的距离。
y 1
y2
y
yk
N S
1 2 3
1 2
yk 一个元件的首尾端在换向
器上的距离。
单波绕组、单叠绕组,复波绕组、复叠绕
组、混合绕组等。
电枢绕组的联结方法
绕组联结方法主要表述绕组联结规律的
节距、绕组展开图、元件联结图、并联支路图。
第二节 单叠绕组
讲述单叠绕组联结规律的节距、绕组展开图、
元件联结图、并联支路图。为什么叫单叠绕组？
1、单叠 绕组的节距
以一台 的直流电机为例。2 4,p ?
16Q S K? ? ? ?
1
16( / 2 ) 4
4
y Q p? ?? ? ? ?
1kyy??
21 3y y y? ? ? ?
2、单叠 绕组的展开图
τ
1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15161514
τ τ τ
电枢转向
S N S N S
τ
1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15161514
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电枢转向
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1 2 3
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电枢转向
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15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
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τ τ τ
电枢转向
S
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τ
1 2 3
15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
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τ τ τ
电枢转向
S
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A
1
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2
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1 B
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B
2
3、单叠 绕组的元件联结次序
4、单叠 绕组的并联支路图
2 3 4
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5
13
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A 1 A 2
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1615
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1 闭合
单叠绕组并联支路对数等于电机的极对数，即,ap?
第三节 单波绕组
讲述单波绕组联结规律的节距、绕组展开图、
元件联结图、并联支路图。为什么叫单波绕组？
1、单波 绕组的节距
以一台 的直流电机为例。2 4,p ?
15Q S K? ? ? ?
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1
1 5 1( / 2 ) 4
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1 1 5 1 7
2k
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1 2
12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1312
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电枢转向
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2、单波 绕组的展开图
τ
1 2
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τ τ τ
电枢转向
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14
τ
A
2
B
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2
3、单波 绕组的元件联结次序
4、单波 绕组的并联支路图 2 3 4
7 6
10 11
12
1415
A 1 A
2
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1
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单波叠绕组并联支路对数与电机极对数无关,1a?
下层元件边
上层元件边
＋
y
1
＋ y
＋ y
＋
y 2
1 234568 910111213
6789101112 13141512345
1 闭合15 7 14
第四节 直流电机电枢绕组的感应电动势 B δ
B av
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/2za
每一支路串连导体数：
/2
1 2
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单根导体的电动势：
2 kz SN?
有效导体数：
提问,感应电动势？
右手定则
2 / 6 0v p n??
电枢线速度：
'0 avB l a B l???? ? ?
每极空载磁通：
空载时平均电动势：
负载时的感应电动势：
电枢绕组的电动势（续）
0060ae
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[V]
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第五节 直流电机电枢绕组的电磁转矩
2
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22
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提问：电磁力？
左手定则
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将 及 代入总电磁转矩表
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电枢绕组的电磁转矩（续）
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Thank You！
