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励磁绕组

机械工程学术语

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。

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
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
当匝数和线规确定后，可用作图法核对相邻磁极线圈间的最小距离及线圈高度(含框架尺寸)。最小间距一般应大于4mm，以便冷却空气能顺利通过，线圈高度应小于极身高度h′m。额定励磁电流为：，空载励磁电流为：。
应用
起动机励磁绕组的检查和测量
励磁绕组也就是磁场线圈或者磁场绕组，也叫定子绕组，能够产生磁场。
励磁绕组的常见故障有接头脱焊、断路或搭铁。用万用表测量励磁绕组是否导通，如果导通则说明线圈没断路。
（1）磁场绕组断路检测 用万用表测量磁场绕组的正极端与电刷之间的电阻，应为0。否则，说明磁场绕组断路，只能更换。
（2）磁场绕组对壳体短路的检测 用万用表检查磁场绕组的正极端与定子壳体之间的电阻，应为∞。否则，表示磁场绕组与壳体短路，只能更换。
电动机的励磁绕组
电动机是利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢，转子是磁极。定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子通常为隐极式，由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。汽轮发电机的极数多为两极的，也有四极的。转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场），其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时，转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功。发电机可发出有功功率和无功功率。所以，调整有功功率就得调节汽机的进汽量。转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压，所以，调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。发电机的有功功率和无功功率几何相加之和称为视在功率。有功功率和视在功率之比称为发电机的功率因数（力率），发电机的额定功率因数一般为0.85。
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