
【电】 ring armature
annulus; hem in; link; loop; ring; surround
【计】 ring up; toroid
【化】 ring
【医】 annuli; anulus; band; circle; circulus; cycle; cyclo-; gyro-; loop; orb
ring; verge
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
armature
【化】 armature
【医】 armature
环式电枢(Ring Armature)是直流电机中的一种经典电枢结构,其核心特征为环形铁芯与环绕分布的导电绕组。该设计由比利时工程师泽诺布·格拉姆(Zénobe Gramme)于1871年提出,成为早期发电机和电动机的关键技术基础。
从结构上看,环式电枢的铁芯呈闭合圆环状,通常由叠压硅钢片构成以减少涡流损耗。导电绕组以均匀间隔缠绕在环形铁芯表面,通过两个对称电刷与换向器接触,实现电流方向切换。这种布局使得磁通路径更集中,但存在内部绕组利用率低的问题,因此逐渐被鼓形电枢取代。
在电磁特性方面,环式电枢遵循法拉第电磁感应定律,其感应电动势可表示为: $$ mathcal{E} = B cdot l cdot v $$ 其中$B$为磁通密度,$l$为导体有效长度,$v$为导体切割磁力线的线速度。该公式解释了绕组在磁场中旋转时产生电动势的物理机制。
历史文献显示,环式电枢的发明使电能的大规模生产成为可能,直接推动了19世纪末电气化革命。IEEE Xplore数据库收录的多篇论文指出,该结构虽已退出工业主流应用,但其设计原理仍被用于特殊场合的电机设计,如高扭矩低速电机领域。
权威参考文献:
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环式电枢是电机中一种特殊结构的电枢,其核心特征在于导体绕组以环形方式排列。以下是详细说明:
基本结构
这类电枢的导体(如铜线)通常绕制成闭合环形线圈,包裹在环形铁芯上。这种设计常见于早期直流电机或特定类型的交流电机中,其环形绕组与铁芯共同构成磁场交互的主体部分。
工作原理
与鼓形电枢的对比
现代电机更常用“鼓形电枢”(导体均匀分布在圆柱形铁芯表面),而环式电枢因存在以下缺点逐渐被取代:
应用场景
历史上曾用于小型直流电机或特殊用途电机,目前主要用于教学模型或特定工业场景,以直观展示电磁感应原理。
补充说明:
“电枢”作为电机能量转换的核心部件,其具体形态(环式、鼓式等)需结合电机类型和工作条件选择。如需更专业的技术参数,可参考电机工程手册或专业文献。
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