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直流电机机座结构的变化和发展浅论
- 2020-03-09-

    直流电机就整体而言,其结构的发展与变化主要在机座,换向器方面虽有多种新专利问世,但目前获得较多采用的仅有所谓“紧圈式”。因此,我们只讨论飞机座位。定子通常是凸极直流电动机,其定子磁阻与底座集成。因此,它是由铸钢或钢板制成,具有良好的磁性。随着直流电动机使用范围的扩大、容量的增加、整流电源的采用以及设计技术的进步,直流电动机底座在结构、材料等方面都发生了变化和发展。

    形状多样化

    正如我们在之前的tweet中提到的,直流电机是第一个采用多边形框架的,除了盒子框架和分裂的半框架。当时主要用于铁路牵引和船舶电机,以节省安装空间。众所周知,对于凸极结构的直流电动机,柱面机座的定子间距不能很好地利用。因此,这种多边形框架也在普通直流电机中得到了发展,使得同等容量的电机重量轻、体积小。对于与一些特殊工作机械配套的直流电动机,往往在结构上进行组合,使电动机的结构更加多样化。

    材料层压

    为了抑制机架内涡流,满足换相性能要求,机架不再采用整体铸钢或厚钢板,而是采用钢板或硅钢片。对于全电流供电的直流电动机,为了减少机架内电源交流分量的产生,即使容量很小,也要将涡流损耗及其对电动机机座换相性能的不良影响与冲片叠放在一起。这非常适合大批量生产直流电动机。钢板冲压时,表面不再涂漆。对于一些硅钢冲压件,表面也可以像交流电机的定子铁心一样喷漆。

    定子隐极

    长期以来,直流电动机的定子采用凸极结构。由于电机内部的有效空间不能充分利用,需要安装电刷换向器,同一中心的高直流电机的容量远小于感应电机。前机架向叠片方向的发展促进了直流电机定子的隐极性。定子大槽装换向极绕组,小槽装励磁绕组和补偿绕组。一般情况下,补偿绕组放在槽附近,小槽的背面也可以打通风孔。转子(电枢)与凸极结构相同。

    首先,采用隐杆结构降低了主杆的高度。对于中心高度相同的电机,可以使用较大的电枢外径。这样可以增加电机的容量;其次,励磁绕组分布在每个槽内,增加散热面积,使励磁绕组电流密度增大,绕组铜耗降低,发热更均匀;第三,减少了主磁极之间、主磁极与换向磁极之间的漏磁;第四,通过模具设计和冲孔工艺可以很好地保护第五,在某些情况下,可与异步电动机的冲孔和底座共同使用。此时,直流电动机的容量可以达到同一芯片异步电动机容量的2/3以上。