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直流电机结构示意图

日期:2018-12-05 15:43

  直流电机的结构可分为静止和转动两部分,静止部分称为定子,旋转部分称为转子(也称电枢)。图1与图2分别为直流电机的纵剖面示意图和横剖面示意图。

  主磁极用来产生气隙磁场,并使电枢表面的气隙磁通密度按一定波形沿空间分布。主磁极包括主磁极铁芯和励磁绕组。主磁极铁芯由1mm~1.5mm厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。励磁绕组用圆形或矩形纯铜绝缘电磁线制成。各磁极的励磁绕组串联连接成一路,以保证各主极励磁绕组的电流相等。

  大的直流电机在极靴上开槽,槽内嵌放补偿绕组,与电枢绕组串联,用以抵消极靴范围内的电枢反应磁动势,从而减少气隙磁场的畸变,改善换向,提高电机运行可靠性。

  也称附加极,用于改善直流电机的换向性能。换向极由换向极铁芯和换向极绕组组成。其铁心一般也用1mm~1.5mm厚的低碳钢薄板冲片叠压而成。换向极绕组必须和电枢绕组相串联,由于要通过的电枢电流较大,通常采用较粗的矩形截面导体绕制而成。换向极安装在两相邻主极之间,其数目一般与主极数相等。小功率直流电机可不装换向极。

  直流电机的机座用来固定主极、换向极、端盖等,并借助底脚将电机固定在基础上。

  同时,直流电机的机座是磁极间的磁通路径(称为磁轭),所以用导磁性好、机械强度较高的铸钢或厚钢板制成,不能采用铸铁。

  电枢铁心用来通过磁通并嵌放电枢绕组,是主磁路的一部分。由于转子在定子主磁极产生的恒定磁场内旋转,因此电枢铁芯内的磁通是交变的,为减少涡流和磁滞损耗,通常用两面涂绝缘漆的0.5mm硅钢片叠压而成。冲片上有均匀分布的嵌放电枢绕组的槽和轴向通风孔。

  电枢绕组是产生感应电动势和电磁转矩,实现机电能量转换的关键部件。容量较小的直流电机的电枢绕组用圆形电磁线绕制而成,而大多数直流电机的电枢绕组均用矩形绝缘导线绕制成定形线圈,然后嵌入电枢铁心的槽中,线圈与铁心之间以及上、下层线圈之间都必须妥善绝缘。为了防止电枢旋转时离心力的作用,绕组在槽内部分用绝缘槽楔固定,而伸到槽外的端接部分则用非磁性钢丝扎紧在线、换向器

  换向器是直流电机特有的关键部件,将电枢绕组内部的交流电势转换成电刷间的直流电势。换向器的质量好坏将直接影响直流电机的运行可靠性。换向器由许多称为换向片的、彼此互相绝缘的铜片组合而成,有多种结构形式,换12向器由V型套筒、换向片、云母片(换向片间的绝缘)和压紧圈等组成紧密整体。小型换向器用热固性环氧树脂热压成整体。电枢绕组端部嵌放在换向片端部槽内,并焊接在一起。

  电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在刷握上的刷盒内,用弹簧将电刷压紧与换向器表面紧密接触,保证电枢转动时电刷与换向器表面有良好的接触。电刷装置与换向器配合将转动的电枢绕组和静止的外电路联通。

  定、转子之间的气隙是主磁路一部分,其大小直接影响运行性能。由于气隙磁场由直流励磁产生,因此直流电机的气隙可比异步电动机大得多,小型直流电机为1~3mm,大型直流电机可达12mm。

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