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定子和轉子

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定子和轉子

發布日期:2018-12-14 作者:實日機電 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(zai)上面要裝(zhuang)(zhuang)設電樞繞(rao)組(zu),通(tong)電后(hou)產(chan)生(sheng)(sheng)感應電動勢(shi),充當(dang)旋轉(zhuan)磁場.后(hou)產(chan)生(sheng)(sheng)電磁轉(zhuan)矩進行能量(liang)轉(zhuan)換.以定子(zi)繞(rao)組(zu)的形(xing)狀(zhuang)與(yu)嵌(qian)裝(zhuang)(zhuang)方式區分(fen),定子(zi)繞(rao)組(zu)根據線圈繞(rao)制的形(xing)狀(zhuang)與(yu)嵌(qian)裝(zhuang)(zhuang)布線方式不同(tong),可分(fen)為集中式和分(fen)布式兩(liang)類(lei)。

集中式繞組

       集中式繞組(zu)應用于凸(tu)極(ji)(ji)(ji)式定子,通常繞制成(cheng)矩形線(xian)圈,經紗(sha)帶包扎定型,再經浸(jin)漆(qi)烘干處理(li)后,嵌(qian)裝在凸(tu)形磁(ci)極(ji)(ji)(ji)的鐵心上。一(yi)般換向器式電(dian)動(dong)機(ji)(ji)(包括直流電(dian)機(ji)(ji)和通用電(dian)動(dong)機(ji)(ji))的激磁(ci)線(xian)圈以及單(dan)相罩極(ji)(ji)(ji)式凸(tu)極(ji)(ji)(ji)電(dian)動(dong)機(ji)(ji)的主(zhu)極(ji)(ji)(ji)繞組(zu)都(dou)采(cai)用集中式繞組(zu)。

       集(ji)中式(shi)繞組通(tong)常每極有一只線圈,但也有采用(yong)庶(shu)極(隱極)形(xing)(xing)式(shi)的,如(ru)框架式(shi)罩(zhao)極電動機就是(shi)用(yong)一只線圈形(xing)(xing)成兩(liang)極的電動機。

分布式繞組

       分布式(shi)(shi)繞(rao)組的(de)電動機定子沒(mei)有凸形(xing)極(ji)掌,每個(ge)(ge)磁(ci)極(ji)由一個(ge)(ge)或幾個(ge)(ge)線(xian)圈(quan)(quan)按照(zhao)一定的(de)規(gui)律嵌(qian)裝布線(xian)組成線(xian)圈(quan)(quan)組,通電后形(xing)成不同極(ji)性的(de)磁(ci)極(ji),故也稱隱極(ji)式(shi)(shi)。根據(ju)嵌(qian)裝布線(xian)排(pai)列形(xing)式(shi)(shi)的(de)不同,分布式(shi)(shi)繞(rao)組又可分為同心(xin)式(shi)(shi)和疊(die)式(shi)(shi)兩類。

       (1)同心(xin)式(shi)繞(rao)(rao)組(zu) 同心(xin)式(shi)繞(rao)(rao)組(zu)是由(you)幾個形(xing)(xing)狀相似但大(da)小(xiao)不同的線(xian)圈(quan),按同一(yi)中心(xin)位(wei)置嵌裝(zhuang)成(cheng)回字形(xing)(xing)狀的線(xian)圈(quan)組(zu)。同心(xin)繞(rao)(rao)組(zu)可根(gen)據不同的布線(xian)方式(shi)而構成(cheng)雙(shuang)平(ping)面(mian)或(huo)三(san)平(ping)面(mian)繞(rao)(rao)組(zu)。一(yi)般單相電動機及部分小(xiao)功(gong)率或(huo)大(da)跨距線(xian)圈(quan)的三(san)相異步電動機的定子繞(rao)(rao)組(zu)采用這種型式(shi)。

        (2)疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu)疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu)一般是由形(xing)(xing)狀、大小(xiao)相同的(de)(de)線圈(quan),分別以(yi)每槽(cao)嵌裝1個(ge)(ge)或(huo)兩個(ge)(ge)線圈(quan)邊,并在槽(cao)外端部逐個(ge)(ge)相疊(die)(die)均勻分布(bu)(bu)的(de)(de)形(xing)(xing)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu)又分單(dan)(dan)層疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和雙(shuang)層疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)兩種。每槽(cao)只嵌入一個(ge)(ge)線圈(quan)邊的(de)(de)為(wei)單(dan)(dan)層疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu),或(huo)稱單(dan)(dan)疊(die)(die)繞組(zu)(zu)(zu);每槽(cao)嵌入兩個(ge)(ge)屬不同線圈(quan)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)線圈(quan)邊時是分置于(yu)槽(cao)中(zhong)上、下層,為(wei)雙(shuang)層疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu),或(huo)稱雙(shuang)疊(die)(die)繞組(zu)(zu)(zu)。根據嵌裝布(bu)(bu)線方式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)變(bian)化不同,疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu)又可派生(sheng)出(chu)交叉(cha)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、同心交叉(cha)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)以(yi)及單(dan)(dan)雙(shuang)層混(hun)合式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等型(xing)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。目(mu)前,一般功率較大的(de)(de)三(san)相異(yi)步電動機定(ding)子(zi)繞組(zu)(zu)(zu)較多采用雙(shuang)層疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi);而小(xiao)電機則多用單(dan)(dan)層疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu)中(zhong)的(de)(de)派生(sheng)型(xing)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),但極少采用單(dan)(dan)層疊(die)(die)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)繞組(zu)(zu)(zu)。

轉子繞組

       交流(liu)異步電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的轉(zhuan)子(zi)繞(rao)(rao)組(zu)分鼠(shu)籠型(xing)(xing)與(yu)(yu)繞(rao)(rao)線型(xing)(xing)兩(liang)類。鼠(shu)籠型(xing)(xing)結構較為(wei)簡(jian)單(dan),一(yi)般由合金鋁澆注人轉(zhuan)子(zi)鐵心槽(cao)內并由兩(liang)端(duan)端(duan)環短接而成(cheng);也(ye)有用(yong)銅條嵌(qian)入再焊(han)上銅質端(duan)環的。為(wei)了改善(shan)起動(dong)性能,鼠(shu)籠型(xing)(xing)又可(ke)制成(cheng)深槽(cao)式及(ji)雙鼠(shu)籠等特(te)殊型(xing)(xing)式。繞(rao)(rao)線型(xing)(xing)轉(zhuan)子(zi)繞(rao)(rao)組(zu)與(yu)(yu)定子(zi)繞(rao)(rao)組(zu)相同,它除可(ke)用(yong)上述各(ge)式繞(rao)(rao)組(zu)外,還可(ke)用(yong)波(bo)形(xing)繞(rao)(rao)組(zu)。波(bo)形(xing)繞(rao)(rao)組(zu)是由單(dan)匝或(huo)幾匝的桿形(xing)單(dan)元線圈,嵌(qian)裝后由兩(liang)個(ge)元件在端(duan)部(bu)焊(han)接成(cheng)一(yi)只線圈,并形(xing)成(cheng)整個(ge)繞(rao)(rao)組(zu),其布(bu)接線原理與(yu)(yu)上述繞(rao)(rao)組(zu)不(bu)同,但外形(xing)與(yu)(yu)雙層疊繞(rao)(rao)組(zu)相似。波(bo)形(xing)繞(rao)(rao)組(zu)常應用(yong)于大型(xing)(xing)的交流(liu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)子(zi)繞(rao)(rao)組(zu)及(ji)直流(liu)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的電(dian)(dian)樞繞(rao)(rao)組(zu)。

       定(ding)子繞組不(bu)(bu)同的(de)接線形式可以(yi)形成不(bu)(bu)同的(de)極性,電動(dong)機(ji)根據(ju)其極性關系,可分為顯極式與庶(shu)極式兩種(zhong)類型(xing)。

1.顯極式繞組

      一(yi)(yi)臺具有(you)四個(ge)凸(tu)極(ji)的(de)(de)電(dian)動(dong)機(ji)定子,它的(de)(de)每只(zhi)線(xian)(xian)圈(quan)形成一(yi)(yi)個(ge)磁極(ji);而且相(xiang)(xiang)鄰(lin)兩只(zhi)線(xian)(xian)圈(quan)所(suo)形成的(de)(de)極(ji)性(xing)不同;在四個(ge)凸(tu)極(ji)上就形成了四個(ge)磁極(ji)。所(suo)以,在顯極(ji)式(shi)繞(rao)組(zu)(zu)中(zhong),每組(zu)(zu)線(xian)(xian)圈(quan)形成一(yi)(yi)個(ge)磁極(ji),即繞(rao)組(zu)(zu)的(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)組(zu)(zu)數(shu)與磁極(ji)數(shu)相(xiang)(xiang)等。此(ci)外,為使相(xiang)(xiang)鄰(lin)磁極(ji)能呈N、s極(ji)性(xing)成對存在,則必須使相(xiang)(xiang)鄰(lin)兩組(zu)(zu)線(xian)(xian)圈(quan)里的(de)(de)電(dian)流方(fang)向相(xiang)(xiang)反(fan)。因此(ci)相(xiang)(xiang)鄰(lin)兩個(ge)線(xian)(xian)圈(quan)組(zu)(zu)的(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)方(fang)式(shi)必須是反(fan)接(jie)(jie)串聯,也就是電(dian)工(gong)術語稱之為“頭接(jie)(jie)頭”、“尾(wei)接(jie)(jie)尾(wei)”。

實際(ji)上,除直流(liu)電機及單相凸極(ji)式罩極(ji)電動機外,一般(ban)定子都(dou)沒有凸出(chu)的極(ji)掌。本(ben)圖(tu)是(shi)為了較形(xing)象地說明(ming)問題而采用示意的畫法。

2.庶極式繞組

     圖2—2是(shi)一(yi)臺庶極(ji)(ji)式四極(ji)(ji)繞(rao)組(zu)定(ding)子的(de)(de)(de)形象示意圖。由圖可見,相(xiang)鄰兩組(zu)線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)性是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de),都是(shi)s極(ji)(ji),由于同(tong)極(ji)(ji)性相(xiang)斥的(de)(de)(de)原理,使(shi)線(xian)圈(quan)形成的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場經相(xiang)鄰凸極(ji)(ji)返回構成閉合磁(ci)(ci)路(lu);從而使(shi)沒有線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)凸極(ji)(ji)上產(chan)生異極(ji)(ji)性N磁(ci)(ci)極(ji)(ji)。所(suo)以(yi),在(zai)庶極(ji)(ji)式繞(rao)組(zu)中,每個線(xian)圈(quan)組(zu)將形成一(yi)對磁(ci)(ci)極(ji)(ji),每相(xiang)繞(rao)組(zu)的(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)組(zu)數(shu)為磁(ci)(ci)極(ji)(ji)數(shu)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)。  

 在(zai)庶極(ji)(ji)式(shi)繞組中,因(yin)為每組線圈所(suo)產生的磁極(ji)(ji)極(ji)(ji)性都相(xiang)同,因(yin)而(er)所(suo)有線圈里的電流方向都相(xiang)同,即相(xiang)鄰兩個線圈組是順接(jie)串聯,如圖(b)所(suo)示。這(zhe)種接(jie)線方式(shi)便是電工俗稱的“首尾(wei)相(xiang)接(jie)”,即“尾(wei)接(jie)頭”連接(jie)。

      電(dian)(dian)(dian)機繞(rao)(rao)(rao)組(zu)是由(you)線圈(quan)組(zu)構(gou)成一相或整個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)電(dian)(dian)(dian)路的組(zu)合體;而線圈(quan)組(zu)則由(you)一個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)線圈(quan)順接串聯而成。因此線圈(quan)是電(dian)(dian)(dian)動(dong)機繞(rao)(rao)(rao)組(zu)的基(ji)本元(yuan)件,也是以(yi)絕緣導(dao)線(圓(yuan)形(xing)或矩形(xing)截面導(dao)線)按(an)一定形(xing)狀(zhuang)繞(rao)(rao)(rao)制而成。線圈(quan)可(ke)以(yi)是一匝(za)(za),也可(ke)由(you)數百上千匝(za)(za)繞(rao)(rao)(rao)成,其(qi)匝(za)(za)數的多少主要(yao)取決于電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)(dian)動(dong)機電(dian)(dian)(dian)磁(ci)部分的參數,并由(you)計算確定。

      電動機(ji)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)形狀有多(duo)種,但其基(ji)本結(jie)構(gou)由(you)三(san)部(bu)分(fen)組成,即嵌入(ru)鐵(tie)心槽(cao)內的(de)(de)(de)直線(xian)部(bu)分(fen)稱有效邊,而一只(zhi)線(xian)圈(quan)(quan)有兩個(ge)有效邊,是(shi)產生電磁(ci)能量轉換(huan)的(de)(de)(de)有效部(bu)分(fen);連(lian)接兩有效邊的(de)(de)(de)部(bu)分(fen),在線(xian)圈(quan)(quan)嵌裝后處(chu)于鐵(tie)心兩端槽(cao)外,稱線(xian)圈(quan)(quan)端部(bu),它是(shi)線(xian)圈(quan)(quan)構(gou)成必不(bu)可少的(de)(de)(de)部(bu)分(fen),但不(bu)能作能量轉換(huan);引(yin)線(xian)是(shi)線(xian)圈(quan)(quan)繞制后的(de)(de)(de)首、尾線(xian)頭,也是(shi)引(yin)接線(xian)圈(quan)(quan)電流的(de)(de)(de)連(lian)接點(dian)。

      集(ji)中式(shi)繞(rao)組(zu)的(de)(de)(de)繞(rao)制和嵌(qian)裝比(bi)較簡單,但效率較低,運行性能也差。目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)交流電動(dong)機定子絕大部(bu)分都(dou)是(shi)應用(yong)分布式(shi)繞(rao)組(zu),根據不(bu)同機種、型號及線圈嵌(qian)繞(rao)的(de)(de)(de)工藝條件,電動(dong)機各自設計(ji)采(cai)用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)繞(rao)組(zu)型式(shi)和規(gui)格,故(gu)其繞(rao)組(zu)的(de)(de)(de)技術(shu)參數(shu)也不(bu)相同。


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