直流发电机组发电机的设计

直流发电机组发电机的设计

摘要：电机是一种进行机电能量转换或信号转换的电磁机械装置。发电机是把机械能转换为电能的装置。通过原动机先把各类一次性能源蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机转换为电能，经输，配电网送往各工矿企业，城市，家庭等各种用电场合。

直流发电机作为一种相对古老的电机，其运用场合逐渐变小。但在交流电机无法工作的地方，直流发电机还是有着较为开阔的使用前景。

本课题研究的是直流发电机组发电机的设计。直流发电机是电机的主要类型之一，以其良好的启动性能和调速性能著称。本次设计主要通过对直流发电机的原理，结构及运行特性的阐述，以及电机的电磁计算，完成各类原理图，达到设计目的。 

关键词：直流发电机组 直流发电机 电磁设计

目     录

摘要-Ⅰ

AbstractⅡ

第1章  概述

1.1  直流发电机的发展概况-1

1.2  直流发电机的结构-1

1.3  直流发电机的工作原理-3

1.3.1  直流发电机的原理3

1.3.2  直流发电机的本质3

1.3.3  直流发电机的脉动-3

1.4  直流发电机的工作特性4

1.4.1  并励直流发电机空载电压的建立-4

1.4.2  并励直流发电机自励的条件-5

1.5  直流发电机的电枢反应6

1.5.1  交轴电枢磁势-6

1.5.2  直轴电枢磁势-6

1.5.3  直轴电枢反应-7

1.5.4  交轴电枢反应-7

第2章  直流电枢绕组

2.1  直流电枢绕组8

2.1.1  单叠绕组-8

2.1.2  单波绕组-8

2.2  直流电枢绕组的构成-8

2.3  直流电枢绕组的节距-8

2.3.1  第一节距-8

2.3.2  第二节距8

2.3.3  合成节距-8

2.3.4  换向器节距9

第3章  主要尺寸的选择

3.1  电枢外径的选择-10

3.2  线负荷Ａ和气隙磁密的选择10

3.3  电枢计算长度的确定11

第4章  磁路计算

4.1  空气隙磁压降的计算-12

4.2  计算极弧系数的确定-13

4.3  电枢或气隙的轴向计算长度-14

4.4  气隙系数14

第5章  直流发电机的冷却

5.1  空气冷却系统15

5.1.1  开路冷却或闭路冷却15

5.1.2  径向，轴向和混合式通风系统15

5.1.3  抽入式和鼓入式15

5.1.4  外冷与内冷15

第6章  直流机组发电机的程序设计

6.1  尺寸的选择-16

6.2  槽数及绕组的基本参数17

6.3  槽形及电枢绕组-19

6.4  电刷及换向器长度21

6.5  主磁极及机座尺寸21

6.6  磁路计算22

6.7  空载特性及转速调整率25

6.8  并励绕组25

6.9  损耗和效率-27

参考文献-29

设计感言-30

附录1 绕组展开图

附录2 电枢冲片图

附录3 总装图