串激电机转子绕法基本知识

1串激电机技术讲座2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31.2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）41.3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8000~35000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，4~6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）SeriesMotor/UniversalMotor51.4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If=2*Ia61.5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7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？81.7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91.8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；Rb=R180*4*(K-1)/K2101.9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……11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122.2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123456654321Y1+Y2=Y=YK=1Y1+Y2=Y=YK=-1Y1: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132.3单波绕组Y1+Y2=Y=YK=(k+1)/PKK654321Y1+Y2=Y=YK=(k-1)/P123456142.4生产中实用的绕线图①左飞叉：红线右飞叉：绿线②红线头与绿线尾绕在同一钩子上③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。BACCAB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152.5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钩16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，第三钩172.6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）BACCAB右偏3钩18留底绕线：本槽比起钩（绝对是1槽2钩）CBACBA左偏2.5钩19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、比尾钩202.7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212.8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，向右数钩22AB速算表(三门巨力绕线机)右叠绕左叠绕Z=12K=24常规留底常规留底1次移位挂勾AA+B=26A+B=24A+B=22A+B=241次移位绕线BB+C=25B+C=25B+C=23B+C=232次移位挂勾CC+D=24C+D=26C+D=24C+D=222次移位绕线D3次移位挂勾AZ=12K=12常规常规1次移位挂勾AA+B=K+1=13A+B=K-1=111次移位绕线B2次移位挂勾A2次移位绕线B3次移位挂勾AXMJ绕线机起钩位：BXMJ更简单23例1B=9钩A=17钩AB移位设置17,9,16,8,17(15°C)16,10,15,9,16AB24例2B=18钩A=8钩移位设置8,18,7,17,8BACCAB25例3B=7.5钩A=16.5钩移位设置16.5,7.5,15.5,6.5,16.5CBACBA26例4B=17钩DCABDCABA=7钩移位设置7,17,8,18,727例5B=16.5钩移位设置3.5,16.5,4.5,17.5,3.5A=3.5钩BACDBACD28例6B=10钩BAA=5钩移位设置5,10,5,10,5AB292.9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，Φ0.50*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