电枢绕组是直流电机的一个重要部分，电机中机电能量的转换就是通过电枢绕组而实现的，直流电机的转子也称为电枢。 电枢绕组是由许多个形状完全一样的单匝元件（当然也可以是多匝元件）以一定规律排列和联接起来的，用 所谓单匝元件，就是每个元件的元件边（一个元件有两个元件边）里仅有一根导体，对多匝元件来说，一个元件边里就不止一根导体了。若用 图1 电枢绕组的元件及在槽内的放置情况 a)元件；b)元件在槽内的放置；c)实槽与虚槽 1—元件边；2—首端；3—末端；4—有效部分；5—端接部分；6—元件边 元件在电枢槽中的放置情况如图1（b）所示。从图中可以看出，同一个元件的一个元件边放在某一个槽的上层，它的另一个元件边就放在另一个槽的下层，直流电机绕组一般都是双层绕组。由于一个槽里能嵌放两个元件边，而一个元件又正好有两个元件边，电枢上的槽数应该等于元件数。 元件嵌放在槽内的部分能切割磁通，感应产生电动势，称为有效部分，而元件在槽外的部分不切割磁通，不会感应产生电动势，仅作联接引线，称为端接部分，如图1（b）中所示。 为了改善电机性能，往往需要采用较多的元件来构成电枢绕组，由于工艺和其它方面的原因，电枢铁心开的槽数不能太多，这样就只能在每个槽的上、下层各放置若干个元件边，为了确切地说明每个元件边所处的具体位置，引入“虚槽”的概念。设槽内每层有 直流电机电枢绕组*基本的型式有两种：一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。下面分别说明它们的联接规律，以便理解直流电机电枢电路的组成情况。 一、单叠绕组 1．绕组节距 所谓节距，是指被联接起来的两个元件边或换向片之间的距离，以所跨过的元件边数或虚槽数或换向片数来表示，如图1.8所示。元件的上层边用实线表示，下层边用虚线表示。 （1）第一节距 一个元件的两个元件边在电枢表面所跨的距离（即跨距）是 式中 若极距用虚槽数表示，则 由于 式中 若 图2 单叠绕组的节距 （2）合成节距 元件1和它相联的元件2对应边之间的跨距是 （3）第二节距 2．单叠绕组的联接方法和特点 下面通过一个实例来说明。 设一台直流发电机 （1）计算各节距 第一节距 合成节距 第二节距 （2）绘制绕组展开图 如图3所示。 所谓绕组展开图是假想将电枢及换向器沿某一齿（图3中为第16槽与第1槽间的1个齿）的中间切开，并展开成平面的联接图。作图步骤如下。 第一步，先画16根等长等距的实线，代表各槽上层元件边，再画16根等长等距的虚线，代表各槽下层元件边。让虚线与实线靠近一些。实际上一根实线和一根虚线代表一个槽（指虚槽），依次把槽编上号码。 图3 单叠绕组展开图 第二步，放置主磁极。让每个磁极的宽度大约等于0.7 第三步，画16个小方块代表换向片，并标上号码，为了作图方便，使换向片宽度等于槽与槽之间的距离。为了能联出形状对称的元件，换向片的编号应与槽的编号有一定对应关系（由第一节距 第四步，联绕组。为了便于联接，将元件、槽和换向片按顺序编号。编号时把元件号码、元件上层边所在槽的号码以及元件上层边相联接的换向片号码编得一样，即1号元件的上层边放在1号槽内并与1号换向片相联接。这样当1号元件的上层边放在1号槽（实线）并与1号换向片相联后，因为 校核第2节距：第1元件放在第5槽的下层边与放在第2槽第2元件的上层边，它们之间满足 第五步，确定每个元件边里导体感应电动势的方向。图3中，所考虑的是发电机，箭头表示电枢旋转方向，即自右向左运动，根据右手定则就可判定各元件边的感应电动势的方向，即在 第六步，放电刷。在直流电机里，电刷组数也就是刷杆的数目与主极的个数一样多。对本例来说，就是四组电刷 放电刷的原则是，要求正、负电刷之间得到*大的感应电动势，或被电刷所短路的元件中感应电动势*小，这两个要求实际上是一致的。在图1.9里，由于每个元件的几何形状对称，如果把电刷的中心线对准主极的中心线，就能满足上述要求。图3中，被电刷所短路的元件正好是1、5、9、13，这几个元件中的电动势恰为零。实际运行时，电刷是静止不动的，电枢在旋转，被电刷所短路的元件，永远都是处于两个主磁极之间的地方，当然感应电动势为零。 实际的电机并不要求在绕组展开图上画出电刷的位置，而是等电机制造好，用试验的办法来确定电刷在换向器表面上的位置。 （3）绕组元件联接顺序图 绕组元件联接顺序图用来表示电枢上所有元件边的串联次序。根据图3的节距，可以直接看出绕组各元件之间是如何联接的。如第1虚槽上层元件边经 图4 单叠绕组元件联接顺序图 图1.10中每根实线所连接的两个元件边构成一个元件，两元件之间的虚线则表示通过换向器上的一片换向片把两元件串联起来。从图1.10中看出，从第1元件出发，绕完16个元件后又回到第1元件。可见，整个绕组是一个闭路绕组。 （4）绕组电路图 在绕组展开图（图3）所示瞬间，根据电刷之间元件联接顺序，可以得到如图5所示的电枢绕组电路图。 图5 单叠绕组电路图 从图5可清楚地看到，从电刷外面看绕组时，电枢绕组由4条并联支路组成。上层边处在同一极下的元件中感应电动势方向相同，串联起来通过电刷构成一条支路；被电刷短路的元件中电动势等于零，此时这些元件不参加组成支路，单叠绕组的支路数就等于电机的主磁极数。若以a表示支路对数，则 可见，增加电机的主极数便可增加支路数，从而可使电枢通过较大的电流。 由图2.11看出，这种单叠绕组的支路由电刷引出，电刷杆数必须等于支路数，也就是等于极数。 对电枢绕组中的单叠绕组，有以下特点： （1）位于同一个磁极下的各元件串联起来组成了一条支路，即支路对数等于极对数， （2）当元件的几何形状对称，电刷放在换向器表面上的位置对准主磁极中心线时，正、负电刷间感应电动势为*大，被电刷所短路的元件里感应电动势*小。 （3）电刷杆数等于极数。 电刷在换向器表面上的位置，对准主磁极的中心线，但被电刷所短路的元件，它的两个元件边仍然位于几何中性线处。为了简单起见，今后所谓电刷放在几何中性线上，就是指被电刷所短路的元件，它的元件边位于几何中性线处，也就是指图2.9所示这种情况。初学者要特别注意。 二、单波绕组简介 1．绕组节距 单波绕组的绕组节距也分为第一节距、合成节距、换向器节距和第二节距等。它们的定义和单叠绕组的节距定义相同。 （1）第一节距 因为 （2）合成节距 选择 单波绕组元件的换向器节距为 式中正负号的选择，要满足 合成节距 （3）第二节距 单波绕组各节距如图6所示，联接后的形状犹如波浪一样向前延伸，由此而得名。 图6 单波绕组的节距 2．绕组展开图 下面也用一个例子来说明单波绕组的联接。 设一台直流电动机 计算绕组节距得 和单叠绕组一样，画出绕组展开图，如图7所示。绕组元件联接顺序，也可用元件联接顺序图表示，如图8所示。 图7 单波绕组展开图 图8 单波绕组元件联接顺序图 3．绕组电路图 把图7所示瞬间的各元件联接情况与电刷的关系整理、排列，可画出图9所示的绕组电路图。 图9 单波绕组电路图 由图可见，单波绕组是把所有上层边在 单波绕组有以下特点： （1）同极性下各元件串联起来组成一个支路，支路对数 （2）当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准主磁极中心线，正、负电刷间感应电动势*大。 （3）电刷杆数也应等于极数（采用全额电刷）。 直流电机的电枢绕组除单叠、单波两种基本型式外，还有复叠、复波以及混合绕组等，这里就不一一介绍，读者可参阅电机学方面的书籍。 |
表示元件数。| 1、电流互感器极性连接要正确 电流互感器一般减极性标注，如果极性连接不正确，就会影响计量，甚至在同一线路有多台电流互感并联时，全造成短路事故。 2、电流互感器二次回路应设保护性接地点 为防止一、二次绕组之间绝缘击穿后高电压窜入低压侧危及人身和仪表安全，电流互感器二次侧应设保护性接地点，接地点只允许接一个，一般将靠近电流互感器的箱体端子接地。 3、运行中二次绕组不允许开路 否则会导致以下严重后果：二次侧出现高电压，危及人身和仪表安全;出现过热，可能烧坏绕组;增大计量误差。 二次开路可能产生严重后果，一是铁芯过热，甚至烧毁互感器;二是由于二次绕组匝数很多，会感应出危险的高电压，危及人身和设备的安全。 4、关于继电保护装置 用于电能计量的电流互感器二次回路，不应再接继电保护装置和自动装置等，以防互相影响。 5、高压电流互感器的二次侧必须有一点接地 由于高压电流互感器的一次侧为高压，当一、二次线圈之间因绝缘损坏出线高压击穿时，将导致高压进入低压，如果二次线圈一点接地，则将高压引入了大地，可确保人身及设备的安全。但应当注意，电流互感器的二次回路只允许一点接地，而不允许再有接地，否则有可能引起分流，影响使用。 6、低压电流互感器的二次线圈不应该接地 由于低压互感器的电压较低，一、二次线圈间的绝缘欲度大，发生一、二次线圈击穿的可能性小，二次线圈的不接地将使二次回路及仪表的绝缘能力提高，还可使雷击烧毁仪表事故减少。 |
(1)火灾时打碎按钮表面玻璃或用力压下塑料面，消防按钮即可动作。消火栓按钮可用于直接启动消火栓泵，或者向消防控制中心发出申请启动消防水泵的信号。 |