電樞繞組和勵磁繞組詳細介紹與區別

2020-11-23 電子發燒友

　　電樞繞組

　　電樞繞組由一定數目的電樞線圈按一定的規律連接組成，他是直流電機的電路部分，也是感生電動勢，產生電磁轉矩進行機電能量轉換的部分。線圈用絕緣的圓形或矩形截面的導線繞成，分上下兩層嵌放在電樞鐵心槽內，上下層以及線圈與電樞鐵心之間都要妥善地絕緣，並用槽楔壓緊。大型電機電樞繞組的端部通常緊扎在繞組支架上。

　　電機的電樞中按一定規律繞制和連接起來的線圈組。它是電機中實現機電能量轉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，每匝還可以由若干並聯導線繞成。所示為一隻線圈在槽中安置的情況。

　　電樞繞組設計要求：電樞繞組的構成，應能產生足夠的感應電動勢，並允許通過一定的電樞電流，從而產生所需的電磁轉矩和電磁功率，此外，還要節省有色金屬和絕緣材料，結構簡單，運行可靠。

　　電樞繞組分直流電樞繞組和交流電樞繞組兩大類。它們分別用於直流電機和交流電機。

　　

　　電樞繞組的常用術語

　　元件（線圈）：繞組線圈稱為繞組元件，分單匝和多匝。一個元件由兩條元件邊和端接線組成，元件邊放在槽內，能切割磁力線而產生感應電動勢，叫「有效邊」，端接線放在槽外，不切割磁力線，僅作為連接線用。每個元件的一個元件邊放在某一個槽的上層，另一個元件邊則放在另一槽的下層。

　　元件的首末端：每一個元件均引出兩根線與換向片相連，其中一根稱為首端，另一根稱為末端。每一個元件的兩個端點分別接在不同的換向片上，每個換向片接兩個不同的線圈端頭。

　　實槽：電機電樞上實際開出的槽叫實槽。實槽數用Q表示。

　　虛槽：即單元槽（每層元件邊的數量等於虛槽數），每個虛槽的上、下層各有一個元件邊。虛槽數用Qμ表示。設槽內每層有μ個虛槽，若實槽數為Q，虛槽數為Qμ，則Qμ= μQ。

　　極軸線：磁極的中心線。

　　幾何中性線：是指主磁極N極和S極的機械分界線。

　　物理中性線：把N極與S極磁場為零處的分界線稱為物理中性線。

　　勵磁繞組

　　勵磁繞組（也叫激磁繞組）是可以產生磁場的線圈繞組。一般在電動機和發電機內，有串勵和並勵之分。發電機內用勵磁繞組，可以替代永磁體，可以產生永磁體無法產生的強大的磁通密度，且可以方便調節，從而可以實現大功率發電。

　　增壓變壓器中向串聯繞組供給電能的繞組。只有同步發電機和同步電動機才有勵磁繞組和電樞繞組。一般的交流異步電動機是沒有勵磁繞組的。

　　勵磁繞組簡介

　　勵磁繞組有單波繞組和復波繞組。單波繞組的特點是將同極性下的所有線圈按一定規律全部串聯起來，形成一條並聯支路。所以整個電樞繞組只有兩條並聯支路。波繞組線圈的換向器節距式中P為磁極對數；k為換向片數；a為使Ys等於整數的正整數，它等于波繞組的並聯支路對數。單波繞組的a=1，而a=2的復波繞組稱雙波繞組，它可以看成是由兩個單波繞組並聯而成的復波繞組，故有4條並聯支路；a》2者可類推，但用得很少。波繞組從並聯電路連接原理上說，只需兩組電刷，即一組正電刷和一組負電刷。

　　

　　勵磁繞組設計包括確定勵磁繞組匝數、線規及勵磁系統對額定勵磁電流及電壓的要求。在系列電機設計中應儘量減少導線規格數，使電機勵磁電流及其勵磁裝置的電流規格減少，便於批量生產。

　　根據勵磁系統對額定勵磁電流的要求，例如無刷發電機中選用旋轉二極體的規格對額定電流的要求，自動電壓調節器對額定勵磁電流的要求等。由初選的額定勵磁電流 IfN及磁極尺寸選取勵磁繞組每極匝數 Wf 及其線規。

　　中小型發電機勵磁繞組一般採用漆包圓線或漆包扁線。導線截面積由選用的電流密度 jf決定，jf選取與勵磁繞組的絕緣等級、轉子結構形式 （如隱極式，整體凸極式或分離凸極式等） 及通風效果等有關。對同一機座號不同規格的發 電機，鐵心越長，jf的取值應越小。jf的取值範圍，對B級絕緣的發電機為3.8 ～5.5A/mm，F級發電機為4.5～7A/mm，H級發電機為5～8.5A/mm。

　　按工藝及結構要求，採用漆包扁線的，1.4《b/a《8 （如圖所示），且採用「立繞」工藝，以提高線圈的抗離心力的能力，對整體凸極結構，線圈層數取偶數，以使線圈的頭尾引出線均出現在底部。如果採用漆包圓線，偶數層的 匝數應比奇數層匝數少一匝。

　　勵磁繞組和電樞繞的區別

　　勵磁繞組是產生勵磁磁場的繞組，電樞繞組是產生交流輸出電的繞組，對於直流勵磁的同步發電機來說，勵磁繞組就是發電機的轉子繞組，電樞繞組就是發電機的定子繞組。

　　只有同步發電機和同步電動機才有勵磁繞組和電樞繞組。一般的交流異步電動機是沒有勵磁繞組的。異步電動機分鼠籠式和繞線式兩大類，定子繞組結構相同，鼠籠式的轉子是鼠籠條，繞線式的轉子是線圈（可以外接設備改變轉子阻抗實現變速）。

　　所謂「電樞繞組」就是電機的「主要功率迴路」。轉子和定子線圈哪個功率大哪個就是「電樞」，不用說，絕大部分定子線圈是「電樞繞組」。

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