电枢绕组和励磁绕组详细介绍与区别

　　电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路部分，也是感生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。线圈用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，分上下两层嵌放在电枢铁心槽内，上下层以及线圈与电枢铁心之间都要妥善地绝缘，并用槽楔压紧。大型电机电枢绕组的端部通常紧扎在绕组支架上。

　　电机的电枢中按一定规律绕制和连接起来的线圈组。它是电机中实现机电能量转换的主要组成部件之一。组成电枢绕组的线圈有单匝的，也有多匝的，每匝还可以由若干并联导线绕成。所示为一只线圈在槽中安置的情况。

　　电枢绕组设计要求：电枢绕组的构成，应能产生足够的感应电动势，并允许通过一定的电枢电流，从而产生所需的电磁转矩和电磁功率，此外，还要节省有色金属和绝缘材料，结构简单，运行可靠。

　　电枢绕组分直流电枢绕组和交流电枢绕组两大类。它们分别用于直流电机和交流电机。

　　电枢绕组的常用术语

　　元件（线圈）：绕组线圈称为绕组元件，分单匝和多匝。一个元件由两条元件边和端接线组成，元件边放在槽内，能切割磁力线而产生感应电动势，叫“有效边”，端接线放在槽外，不切割磁力线，仅作为连接线用。每个元件的一个元件边放在某一个槽的上层，另一个元件边则放在另一槽的下层。

　　元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中一根称为首端，另一根称为末端。每一个元件的两个端点分别接在不同的换向片上，每个换向片接两个不同的线圈端头。

　　实槽：电机电枢上实际开出的槽叫实槽。实槽数用Q表示。

　　虚槽：即单元槽（每层元件边的数量等于虚槽数），每个虚槽的上、下层各有一个元件边。虚槽数用Qμ表示。设槽内每层有μ个虚槽，若实槽数为Q，虚槽数为Qμ，则Qμ= μQ。

　　极轴线：磁极的中心线。

　　几何中性线：是指主磁极N极和S极的机械分界线。

　　物理中性线：把N极与S极磁场为零处的分界线称为物理中性线。

　　励磁绕组（也叫激磁绕组）是可以产生磁场的线圈绕组。一般在电动机和发电机内，有串励和并励之分。发电机内用励磁绕组，可以替代永磁体，可以产生永磁体无法产生的强大的磁通密度，且可以方便调节，从而可以实现大功率发电。

　　增压变压器中向串联绕组供给电能的绕组。只有同步发电机和同步电动机才有励磁绕组和电枢绕组。一般的交流异步电动机是没有励磁绕组的。

　　励磁绕组简介

　　励磁绕组有单波绕组和复波绕组。单波绕组的特点是将同极性下的所有线圈按一定规律全部串联起来，形成一条并联支路。所以整个电枢绕组只有两条并联支路。波绕组线圈的换向器节距式中P为磁极对数；k为换向片数；a为使Ys等于整数的正整数，它等于波绕组的并联支路对数。单波绕组的a=1，而a=2的复波绕组称双波绕组，它可以看成是由两个单波绕组并联而成的复波绕组，故有4条并联支路；a》2者可类推，但用得很少。波绕组从并联电路连接原理上说，只需两组电刷，即一组正电刷和一组负电刷。

　　励磁绕组设计包括确定励磁绕组匝数、线规及励磁系统对额定励磁电流及电压的要求。在系列电机设计中应尽量减少导线规格数，使电机励磁电流及其励磁装置的电流规格减少，便于批量生产。

　　根据励磁系统对额定励磁电流的要求，例如无刷发电机中选用旋转二极管的规格对额定电流的要求，自动电压调节器对额定励磁电流的要求等。由初选的额定励磁电流 IfN及磁极尺寸选取励磁绕组每极匝数 Wf 及其线规。

　　中小型发电机励磁绕组一般采用漆包圆线或漆包扁线。导线截面积由选用的电流密度 jf决定，jf选取与励磁绕组的绝缘等级、转子结构形式 （如隐极式，整体凸极式或分离凸极式等） 及通风效果等有关。对同一机座号不同规格的发 电机，铁心越长，jf的取值应越小。jf的取值范围，对B级绝缘的发电机为3.8 ～5.5A/mm，F级发电机为4.5～7A/mm，H级发电机为5～8.5A/mm。

　　按工艺及结构要求，采用漆包扁线的，1.4《b/a《8 （如图所示），且采用“立绕”工艺，以提高线圈的抗离心力的能力，对整体凸极结构，线圈层数取偶数，以使线圈的头尾引出线均出现在底部。如果采用漆包圆线，偶数层的 匝数应比奇数层匝数少一匝。

　　励磁绕组是产生励磁磁场的绕组，电枢绕组是产生交流输出电的绕组，对于直流励磁的同步发电机来说，励磁绕组就是发电机的转子绕组，电枢绕组就是发电机的定子绕组。

　　只有同步发电机和同步电动机才有励磁绕组和电枢绕组。一般的交流异步电动机是没有励磁绕组的。异步电动机分鼠笼式和绕线式两大类，定子绕组结构相同，鼠笼式的转子是鼠笼条，绕线式的转子是线圈（可以外接设备改变转子阻抗实现变速）。

　　所谓“电枢绕组”就是电机的“主要功率回路”。转子和定子线圈哪个功率大哪个就是“电枢”，不用说，绝大部分定子线圈是“电枢绕组”。