繞組是電機的主要電路,是電機實現(xiàn)機電能量變換的樞紐。它的制造工藝比較復雜,在運行中易發(fā)生故障,因此,設計繞組時要求:
能通過規(guī)定的電流和產(chǎn)生足夠大的電勢。盡可能節(jié)省有色金屬和絕緣材料。
保證換向良好。
一、直流電機繞組的特點:(如圖)

基本術語:
元件:兩端分別與兩片換向片連接的單匝或多匝線圈。元件邊:每一元件在槽內(nèi)能切割磁場、感應電動勢的邊,也稱為有效邊。
端接:元件在槽外的部分。
一般為了工藝要求,元件的一元件邊放某一槽的上層,另一元件邊放另一槽的下層。直流電機的繞組是由結構、形狀相同的繞組元件構成的。其常用參數(shù)有:

1、第一節(jié)距:y1,每一元件的兩個元件邊在電樞表面所跨的距離,用槽數(shù)來表示。
例:上元件邊在1槽,下元件邊在5槽,則y1=5-1=4 。為了使繞組感應電動勢最大,應使y1接近于極距。(極距即相鄰兩主極間的距離,用槽數(shù)表示。)
2、第二節(jié)距:y2,在由同一片換向片串聯(lián)起來的兩個元件 中,前一元件的下邊與后一元件的上邊之間的距離,用槽數(shù)來表示。迭繞組的y2為負,波繞組的y2為正。
3、合成節(jié)距:y,相串聯(lián)的兩個元件的對應邊之間的距離。y=y1+y2。
4、換向器節(jié)距:yk,同一元件的兩端所接的兩換向片之間的距離以換向片數(shù)表示。y=yk 。
二、繞組的基本型式:
1、單迭繞組:
元件的兩個出線端連接于相鄰的兩個換向片上;相鄰元件依次串聯(lián),后一元件的首端與前一元件的尾端連在一起,并接到同一個換向片上,最后一個元件的尾端與第一個元件的首端連在一起,形成一個閉合回路。緊相串聯(lián)的兩個元件的端接部分緊"'疊"在一起。舉例說明聯(lián)接特點和支路組成情況:
例一 極對數(shù)p=2,槽數(shù)Z=16,元件數(shù)S=K=16,y1=4, yk=1,繪制一單迭繞組展開圖。
(一)、節(jié)距計算
單迭:y1=yk=1,整距:y1=16/4=4,y2=y-y1=1-4=-3。
(二)、繞組連接表

(帶箭頭線表示元件本身的連接,紅線表示通過換向片的連接)
(三)、繞組連接圖:

(四)、安放主極和電刷:
主極均勻放置。為獲得最大電動勢,電刷應放置在元件幾何軸線與主極軸線重合的元件所接的兩換向片的分界線上。電刷的中心線與該分界線重合。

(五)、單迭繞組的瞬間電路圖:

(六)、繞組的并聯(lián)支路數(shù):
單迭繞組的并聯(lián)支路數(shù)等于電機極數(shù)。并聯(lián)支路對數(shù)等于極對數(shù),即:a=p 。
電刷數(shù)目=支路數(shù)=極數(shù)
2、單波繞組:
每元件的兩端所接兩換向片相隔較遠,yk>y1,元件串聯(lián)后形成波浪形。Y1應接近于極距,yk滿足下式:
例2、繪制一左行短距單波繞組展開圖,2p=4,Z=S=K=15。
繪制步驟:

(二)、繞組連接表:
上元件邊在槽數(shù):

下元件邊在槽數(shù):
帶箭頭的連線表示元件本身的聯(lián)接,紅線表示不同元件經(jīng)過換向片的連接。
(三)、繞組連接圖:

(四)、安放主極和電刷:
主極均勻放置。為獲得最大電動勢,電刷應放置在元件幾何軸線與主極軸線重合的元件所接的兩換向片的分界線上。電刷的中心線與該分界線重合。電刷數(shù)目=電機極數(shù)

(五)、單波繞組的瞬間電路圖:

(六)、繞組并聯(lián)支路數(shù):
單波繞組的并聯(lián)支路數(shù)恒等于2,與主極數(shù)無關。
電機繞組除單迭、單波兩種基本型式外,還有其它型式,如:復迭,復波,混合繞組,同心式繞組等。各種繞組的差別在并聯(lián)支路數(shù)上。
3、迭繞組與波繞組的差別:
a、并聯(lián)支路數(shù)的差別:
單迭繞組的并聯(lián)支路數(shù)等于電機極數(shù)。并聯(lián)支路對數(shù)a=p 。單波繞組的并聯(lián)支路數(shù)恒等于2,與主極數(shù)無關。
b、連接規(guī)律的差別:
迭繞組:元件串聯(lián)的次序是將上元件邊在同一極(N或S)下的所有元件串聯(lián)起來形成一條支路。所以,單迭繞組每增加一對主極就增加一對支路數(shù)。
波繞組:將上元件邊在所有N極下的元件串聯(lián)起來形成一條支路,再將上元件邊在所有S極下的元件串聯(lián)起來形成另一條支路。即不管電機極數(shù)為多少,其并聯(lián)支路數(shù)只有兩條。
示意圖:

