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實日:定子與轉子

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實日:定子與轉子

發布日期:2018-12-10 作者:浙江實日機電科技有限公司 點擊:

       簡單來說:電機中固定的部分叫做定子(stator),在其上面裝設了成對的直流勵磁的靜止的主磁極;而旋轉部分(轉子-rotor)叫電樞鐵心,在上面要裝設電樞繞組,通電后產生感應電動勢,充當旋轉磁場.后產生電磁轉矩進行能量轉換.以定子繞組的形狀與嵌裝方式區分,定子繞組根據線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式不同,可分為集中式和分布式兩類。


集中式繞組


       集中式繞組應用于凸極式定子,通常繞制成矩形線圈,經紗帶包扎定型,再經浸漆烘干處理后,嵌裝在凸形磁極的鐵心上。一般換向器式電動機(包括直流電機和通用電動機)的激磁線圈以及單相罩極式凸極電動機的主極繞組都采用集中式繞組。


       集中式繞組通常每極有一只線圈,但也有采用庶極(隱極)形式的,如框架式罩極電動機就是用一只線圈形成兩極的電動機。


分布式繞組


       分布式繞組的電動機定子沒有凸形極掌,每個磁極由一個或幾個線圈按照一定的規律嵌裝布線組成線圈組,通電后形成不同極性的磁極,故也稱隱極式。根據嵌裝布線排列形式的不同,分布式繞組又可分為同心式和疊式兩類。


       (1)同心式繞組 同心式繞組是由幾個形狀相似但大小不同的線圈,按同一中心位置嵌裝成回字形狀的線圈組。同心繞組可根據不同的布線方式而構成雙平面或三平面繞組。一般單相電動機及部分小功率或大跨距線圈的三相異步電動機的定子繞組采用這種型式。


        (2)疊式繞組疊式繞組一般是由形狀、大小相同的線圈,分別以每槽嵌裝1個或兩個線圈邊,并在槽外端部逐個相疊均勻分布的形式。疊式繞組又分單層疊式和雙層疊式兩種。每槽只嵌入一個線圈邊的為單層疊式繞組,或稱單疊繞組;每槽嵌入兩個屬不同線圈組的線圈邊時是分置于槽中上、下層,為雙層疊式繞組,或稱雙疊繞組。根據嵌裝布線方式變化不同,疊式繞組又可派生出交叉式、同心交叉式以及單雙層混合式等型式。目前,一般功率較大的三相異步電動機定子繞組較多采用雙層疊式;而小電機則多用單層疊式繞組中的派生型式,但極少采用單層疊式繞組。


轉子繞組


       交流異步電動機的轉子繞組分鼠籠型與繞線型兩類。鼠籠型結構較為簡單,一般由合金鋁澆注人轉子鐵心槽內并由兩端端環短接而成;也有用銅條嵌入再焊上銅質端環的。為了改善起動性能,鼠籠型又可制成深槽式及雙鼠籠等特殊型式。繞線型轉子繞組與定子繞組相同,它除可用上述各式繞組外,還可用波形繞組。波形繞組是由單匝或幾匝的桿形單元線圈,嵌裝后由兩個元件在端部焊接成一只線圈,并形成整個繞組,其布接線原理與上述繞組不同,但外形與雙層疊繞組相似。波形繞組常應用于大型的交流電動機轉子繞組及直流電動機的電樞繞組。


       定子繞組不同的接線形式可以形成不同的極性,電動機根據其極性關系,可分為顯極式與庶極式兩種類型。


1.顯極式繞組


      一臺具有四個凸極的電動機定子,它的每只線圈形成一個磁極;而且相鄰兩只線圈所形成的極性不同;在四個凸極上就形成了四個磁極。所以,在顯極式繞組中,每組線圈形成一個磁極,即繞組的線圈組數與磁極數相等。此外,為使相鄰磁極能呈N、s極性成對存在,則必須使相鄰兩組線圈里的電流方向相反。因此相鄰兩個線圈組的連接方式必須是反接串聯,也就是電工術語稱之為“頭接頭”、“尾接尾”。


       實際上,除直流電機及單相凸極式罩極電動機外,一般定子都沒有凸出的極掌。本圖是為了較形象地說明問題而采用示意的畫法。


2.庶極式繞組


        是一臺庶極式四極繞組定子的形象示意圖。由圖可見,相鄰兩組線圈的極性是相同的,都是s極,由于同極性相斥的原理,使線圈形成的磁場經相鄰凸極返回構成閉合磁路;從而使沒有線圈的凸極上產生異極性N磁極。所以,在庶極式繞組中,每個線圈組將形成一對磁極,每相繞組的線圈組數為磁極數的一半。   在庶極式繞組中,因為每組線圈所產生的磁極極性都相同,因而所有線圈里的電流方向都相同,即相鄰兩個線圈組是順接串聯,如圖(b)所示。這種接線方式便是電工俗稱的“首尾相接”,即“尾接頭”連接。


      電機繞組是由線圈組構成一相或整個電磁電路的組合體;而線圈組則由一個或多個線圈順接串聯而成。因此線圈是電動機繞組的基本元件,也是以絕緣導線(圓形或矩形截面導線)按一定形狀繞制而成。線圈可以是一匝,也可由數百上千匝繞成,其匝數的多少主要取決于電源電壓和電動機電磁部分的參數,并由計算確定。


      電動機線圈的形狀有多種,但其基本結構由三部分組成,即嵌入鐵心槽內的直線部分稱有效邊,而一只線圈有兩個有效邊,是產生電磁能量轉換的有效部分;連接兩有效邊的部分,在線圈嵌裝后處于鐵心兩端槽外,稱線圈端部,它是線圈構成必不可少的部分,但不能作能量轉換;引線是線圈繞制后的首、尾線頭,也是引接線圈電流的連接點。


      集中式繞組的繞制和嵌裝比較簡單,但效率較低,運行性能也差。目前的交流電動機定子絕大部分都是應用分布式繞組,根據不同機種、型號及線圈嵌繞的工藝條件,電動機各自設計采用不同的繞組型式和規格,故其繞組的技術參數也不相同。


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