直流电机的磁场及励磁方式

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1、直流电机的磁场及励磁方式　　一、直流电机的励磁方式　　他励电机结构　　（一）他励直流电机　　　　图1.3.1他励直流电机电路原理图　　（二）并励直流电机　　　　图1.3.2并励直流电机电路原理图　　（三）串励直流电机　　　　图1.3.3串励直流电机电路原理图　　（四）复励直流电机　　　　图1.3.4复励直流电机电路原理图　　直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和复励式　　二、直流电机的空载磁场　　1.直流电机的空载　　电枢电流等于零或者很小，且可以不计其影响的一种运行状态　　2.直流电机的空载磁场由励磁磁通势单独建立的磁场　　同时与励磁绕组和电枢绕组相交链　　2)漏磁通

2、Φ1σ交链励磁绕组本身，不和电枢绕组相交链　　3)空载磁密分布　　不计齿槽影响，直流电机空载时，其气隙磁场(主磁场)的磁密分布波形如图所示　　　　图1-23直流电机空载磁密分布　　4)磁化曲线　　主磁通Φm与励磁磁通势Ff0或励磁电流If0的关系称为电机的磁化曲线　　表明电机磁路的特性　　电机的磁化曲线可以通过电机磁路计算去求得　　(1)主磁通所经过的磁回路　　由主磁极铁心、气隙、电枢齿、电枢铁心和磁轭等五部分组成　　因为铁磁材料的B—H曲线是非线性的，磁导率不是常数，　　使得Φm=f(Ff0)的关系也是非线性的　　(2)磁化曲线　　电机磁化曲线的形状和所采用的铁磁材料的B

3、—H曲线相似　　　　图1.3.6电机磁化曲线　　三.直流电机负载时的磁场和电枢反应　　1.负载时磁场　　电机带上负载以后，电枢绕组内流过电流，还会形成磁通势，该磁通称为电枢磁通势。所以，负载时电机中气隙磁场是由励磁磁通势和电枢磁通势共同建立。由此可知，在直流电机中，从空载到负载，其气隙磁场是变化的　　2.电枢反应　　1)电枢磁通势对励磁磁通势所产生气隙磁场的影响称为电枢反应　　为画图简单起见，元件边只画一层，认为电枢是光滑的，　　并考虑某一极性下元件中流过电流同一方向，得电枢磁场分布　　　　图1.3.7电枢磁势产生的磁场分布　　可见磁极几何中性线处电枢反应磁势较大。　　2)

4、单个电枢磁势分布展开图　　　　图1.3.8单个电枢元件产生的磁场分布　　3)多个电枢磁势分布展开图　　讨论时考虑电刷处于几何中性线时，得磁势分布图　　　　1.3.9三个电枢元件产生的磁场分布　　4)电枢反应　　再考虑主磁场的作用，可得考虑电枢反应后气隙磁场分布　　　　图1.3..10考虑电枢反应后气隙磁场分布　　由此可见:电枢反应磁通势轴线的位置总是与电刷轴线重合　　当电刷处于几何中性线时，电枢反应磁势与磁极轴线互相垂直　　5)电枢反应使气隙磁场发生了畸变　　电枢磁场使主磁场一半削弱，另一半加强　　并使电枢表面磁密等于零处离开了几何中性线。　　6)电磁反应呈去磁作用　　7)

5、在磁路不饱和时　　主磁场削弱的量与加强的量恰好相等。　　8)在磁路临界饱和时　　增磁会使半个极下饱和程度提高，铁心磁组增大，　　另外半个极下饱和程度减小，铁心磁组减小　　因磁路临界饱和，从而使实际的合成磁场曲线要比不计饱和时略低　　增加的磁通数量就会小于磁通减少的数量　　9)结论　　电枢反应的另一个结果是电机负载情况下每极磁通有所下降