电机控制技术-项目6概要.ppt

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1、电机控制技术——直流电动机的安装与调试任务一直流电动机的安装与调试6.1直流电动机的结构原理一、直流电机的基本结构直流电机主要是由静止部分即定子和旋转部分即转子（电枢）两大部分构成。定子和电枢之间的间隙称为气隙。定子的主要作用是产生磁场并作为机械支撑。电枢的作用是产生电磁转矩和感应电动势。直流电机的外形及拆解图如图6-1所示。任务一直流电动机的安装与调试（一）定子它主要由主磁极、换向磁极、机座和电刷装置组成。１．主磁极主磁极的作用是产生主磁场，它由主磁极铁芯和励磁绕组构成。主磁极铁芯包括极身和极掌，如图6-2（a）所示。极靴要比极身宽，以减小极面下气隙的磁阻并改善气隙磁通沿空间的分布。当电枢转

2、动时为了降低因槽与齿相对于主磁极移动在极靴表面造成磁密的变化而引起的铁芯涡流损耗，主磁极铁芯一般采用１～１.5mm厚的低碳铁板冲片叠压紧固而成。励磁绕组是集中绕组，是用带绝缘的铜导线绕在框架上，再套在主磁极铁芯的极身上。绕组和铁芯之间用云母绝缘纸和环氧玻璃纤维层压板绝缘，最后经过浸漆处理。整个主磁极用螺杆固定在机座上，如图6-2（b）所示。各极励磁绕组之间一般采用串联连接，而且连接时要保证相邻主磁极的极性按Ｎ、Ｓ极交替排列。任务一直流电动机的安装与调试任务一直流电动机的安装与调试２．换向磁极换向磁极如图6-3所示。它的作用是用以改善换向。它由换向极铁芯和换向极绕组两部分构成。由于换向极与转子之

3、间有较大的气隙，在换向极铁芯中产生的涡流损耗较小，因此铁芯一般用整块钢加工而成。绕在铁芯上的换向极绕组也是集中绕组，它通常和电枢绕组相串联。换向极装在两主磁极之间的几何中性线上，其极数一般和主磁极的极数相等。在小功率的直流电机中，也可以不装或只装仅为主磁极数一半的换向极。任务一直流电动机的安装与调试任务一直流电动机的安装与调试３．机座机座是直流电机的外壳，其作用一是用来固定主磁极、换向极和端盖等，有的也是电机磁路的一部分，这部分磁路称为定子磁轭。此外，在机座下部还有起支撑作用的底脚，用以将电机固定在基础上。为了保证良好的机械强度和导磁性能，机座一般采用铸钢制造或用钢板卷制焊接而成。任务一直流电

4、动机的安装与调试４．电刷装置电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座以及汇流条等构成，如图6-4所示。电刷装置的作用是用来固定电刷，并使电刷与旋转的换向器保持滑动接触，将电枢绕组与外电路接通，使电流经电刷输入电枢或从电枢输出。电刷一般由导电耐磨的碳石墨材料制成，放在刷握的刷盒中，由压紧弹簧把它压在换向器表面，同时将电刷上的铜丝辫固定在刷棒上。刷握则不经绝缘固定在刷杆上（刷杆数一般等于磁极数）。而全部的刷杆都固定在刷杆座上。小型电机的刷杆座装在端盖或轴承内盖上，大型电机的刷杆座则装在机座上。刷杆座应能偏转，以便调整电刷在换向器表面上的位置。由于各电刷经铜丝辫、刷握和刷杆连接，为了使电刷与外电路接通，可

5、将同极性的各刷杆用汇流条连在一起，再与换向极绕组串联后，引到接线盒的接线柱上。任务一直流电动机的安装与调试任务一直流电动机的安装与调试二、转子（电枢）直流电动机的转子主要由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇组成。Z2系列直流电机的转子结构如图6-5所示。任务一直流电动机的安装与调试１．电枢铁芯电枢铁芯的作用一是作为电机主磁路的一部分，二是将电枢绕组嵌放在电枢铁芯的槽内。当电枢在磁场中旋转时，电枢铁芯将产生涡流和磁滞损耗。为此电枢铁芯用０.5mm厚并涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠压而成。冲片上冲有嵌放绕组的矩形槽或梨形槽和一些轴向通风孔，如图6-6所示。容量较大的电机，为了加强散热冷却，除了有轴向

6、通风孔外，还将电枢铁芯沿轴向分成数段，每段长４～10cm，两段之间留有8～10mm的径向通风沟。任务一直流电动机的安装与调试任务一直流电动机的安装与调试２．电枢绕组电枢绕组是电机结构的重要部分，其作用是产生感应电动势，通过电流并产生电磁转矩，使电机实现机电能量转换。电枢绕组由许多个单元线圈按一定规律连接构成。线圈用圆形或矩形截面的绝缘导线绕成，分上下两层嵌入电枢铁芯槽内。线圈与槽之间要有槽绝缘，线圈上下层之间也有层间绝缘。为了防止电枢旋转时因离心力作用将线圈甩出槽外，应采用非磁性的槽楔将线圈边压紧在槽内，伸出槽外的线圈端部也要用无纬玻璃丝或非磁性钢丝绑扎在绕组支架上。任务一直流电动机的安装与调

7、试３．换向器换向器由许多铜片（即换向片）组成。换向器有多种结构型式，图6-7所示为常见的金属套筒式。它是用许多带有鸽尾形的换向片先围成一个圆筒，再借助Ｖ形钢制套筒和Ｖ形环将套筒固定成一个整体并套装在转轴上。换向器的片间要用云母片绝缘，在Ｖ形环和套筒与换向片组成的圆筒间，也要用Ｖ形云母环和云母套筒绝缘。由于换向器外圆周直径小于电枢外直径，因此换向片靠近绕组的一端有一升高部分，绕组线圈的出线端即接至升