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220v直流電機接法
220v直流電機接法
更新时间:2025-04-26 14:14:32

在直流電動機模型課件中已對直流電動機原理與基本結構作了介紹,這裡用一台直流電動機模型來介紹它的具體結構。

電動機模型的磁路如圖1所示,兩個主磁極安裝在機座上組成定子,機座也叫磁轭,是主磁極磁力線的通路,兩個磁極中間是轉子。磁極、磁轭與轉子都是用導磁良好的材料制成,主磁極的勵磁繞組産生電機的磁場,圖中淺藍色箭頭線表示磁力線走向。

220v直流電機接法(直流電動機結構)1

圖1—直流電機的磁路

機座與磁極

主磁極由沖壓制作的矽鋼片疊成,在主磁極上套有定子勵磁繞組。在1kW以上的大直流電機還有換向極,換向極也稱為間極,極上套有換向極繞組。見圖2。有關換向極的作用請另找參閱資料。

圖2--主磁極與換向極

機座就是磁轭,由導磁良好的鋼材制作,把套有勵磁繞組的主磁極用螺栓安裝在機座内側。有換向極的電機把換向極安裝在兩個主磁極之間,見圖3。

220v直流電機接法(直流電動機結構)2

圖3--磁轭與定子繞組

按技術要求正确連接兩個主磁極勵磁繞組,把引出線穿出機座外,勵磁繞組通電後就會在兩個主磁極間産生主磁場。有換向極的把換向極繞組連接好。

在機座兩端還有前端蓋與後端蓋,軸承安裝在端蓋上,電機轉子軸依靠端蓋支撐,端蓋對電機内部的部件起着隔離與保護作用。

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圖4—電機端蓋

轉子與電刷

直流電機轉子也稱為電樞,電樞鐵芯由導磁良好的矽鋼片疊成,本模型的鐵芯圓周均勻分布16個槽,用來嵌放電樞繞組。電樞鐵芯直徑比主磁極間距離略小點。

220v直流電機接法(直流電動機結構)4

圖5--直流電動機電樞鐵芯

把繞制好的轉子線圈嵌入電樞槽内,每個線圈都有一對引出線,這些線圈共同組成電樞繞組,繞好電樞繞組的轉子也稱為電樞。有關電樞繞組的展開圖在後面介紹。

220v直流電機接法(直流電動機結構)5

圖6--電樞繞組

換向器有16個銅制換向片,排成圓筒形,固定在一個絕緣套筒上,換向片間留有縫隙,相互絕緣,每個換向片端有焊接線圈引出線的槽。圖7用兩個角度展示換向器的外觀。

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圖7--換向器

把換向器安裝在電樞轉軸上,把電樞繞組的引出線按規律焊接在換向片上,繞組線圈的引出線、換向片、電刷間的對應關系見繞組的展開圖(圖19)。

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圖8--直流電動機電樞

為散去電機發出的熱量,還要在電樞轉軸上安裝風扇,圖9是一個完整的直流電機轉子。

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圖9--有風扇的直流電動機電樞

電樞繞組通過電刷供電,電刷的主要成份是石墨,導電良好又潤滑。電刷裝在電刷盒(刷握)内,由渦狀彈簧壓向換向器,電刷通過刷辮連到接線端子。

本模型有兩個主磁極,故有兩個電刷組,每個電刷組由兩個電刷構成。電刷盒固定在電刷座上,組成電刷裝置。

220v直流電機接法(直流電動機結構)9

圖10--電刷裝置

電刷裝置與換向器的位置關系見圖11,根據電樞繞組的常用繞法的線端頭與換向器焊接位置,兩個電刷組分布在換向器上下兩側。

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圖11--電樞與換向器與電刷裝置

安裝轉子

在轉子軸兩端安裝好軸承,把轉子插入定子主磁極之間,見圖12。

220v直流電機接法(直流電動機結構)11

圖12--定子與電樞

圖13是剖開機座的狀态。

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圖13--定子與電樞剖視圖

把電刷裝置安裝在後端蓋上,不放電刷。

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圖14—安裝電刷裝置

把兩個端蓋分别安裝在機座兩端,使轉子可以自由旋轉,蓋好軸承蓋。裝入電刷,把電刷線串連換向極繞組後穿出機座外,無換向極的直接把電刷線穿出機座外,在接線盒内把線接好。蓋好進氣口百頁窗與出氣口百頁窗。 圖15是這台直流電動機的剖視圖。

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圖15--直流電動機剖視圖

圖16是該直流電動機的外觀圖。

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圖16--直流電動機外觀(1)

從另一角度看直流電動機

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圖17--直流電動機外觀(2)

請觀看直流電動機剖面運轉3D動畫。

剖視直流電動機運轉3D動畫

電機繞組展開圖

直流電機繞組主要有定子勵磁繞組與電樞繞組,定子繞組很簡單,直接繞到磁極上即可,兩個磁極的線圈串聯起來即組成勵磁繞組,見圖18左圖。換向極繞組也是直接繞在換向磁極上的,兩個換向極線圈串聯起來再通過電刷與電樞繞組串聯即可,見圖18右圖。

220v直流電機接法(直流電動機結構)17

圖18—定子繞組示意圖

直流電機的電樞繞組由多個線圈組成,每個線圈稱為元件,繞組的表示方式見交流電機繞組課件圖2。直流電機繞組基本有單疊繞組與單波繞組,本模型采用單疊繞組,電機轉子有16個槽,整個繞組由16個元件組成,其展開圖見圖19。

圖中部是電樞的16個槽,每個槽中嵌有2個元件的有效邊;圖中上部分是兩個主磁極,磁極寬度與6個電樞槽對應;圖中下部分是換向器與電刷。設定電刷正負極,在圖中各個元件标有電流方向箭頭。可見在同一磁極下對應的每一個元件有效邊電流方向是相同的,保證受電磁力的方向是相同的。

220v直流電機接法(直流電動機結構)18

圖19—16槽電樞繞組展開圖

目前小型直流電動機都采用永久磁體勵磁,而且采用電子電路進行換向,有關介紹參見永磁電動機結構課件。

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