直流電機(12)直流電機的共同問題(二)直流電機的電樞反應感應電動勢電磁轉(zhuǎn)矩

1、第二十三章直流電機的共同問題第二十三章直流電機的共同問題第四篇第四篇 直流電機直流電機1.掌握直流電機的電樞反應2.掌握直流電機電樞繞組的感應電動勢3.掌握直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩本章基本要求直流電機的共同問題（二）直流電機的電樞反應直流電機電樞繞組的感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩主要內(nèi)容直流電機的共同問題（二）23.5 直流電機的電樞反應u負載時的氣隙磁場直流電機的共同問題（二）勵磁電流所建立的磁場電樞電流所建立的磁場氣隙磁場ffxaaxIFBIF負載時氣隙磁場由主磁場和電樞磁場共同決定直流電機的共同問題（二）u負載時的氣隙磁場主極磁場電樞磁場氣隙磁場u電樞反應：負載時電樞磁動勢對主磁場的影響。直流電機的共

2、同問題（二）u電樞磁動勢由電刷的位置決定，故電樞反應決定于電刷的位置 u交軸電樞反應：交軸電樞磁動勢對主磁場的影響u直軸電樞反應：直軸電樞磁動勢對主磁場的影響一、電刷位于幾何中性線上時的電樞反應u電樞磁動勢全部為交軸電樞磁動勢，故為交軸電樞反應u物理中心線：電樞表面氣隙磁密為零的直線直流電機的共同問題（二）氣隙磁場直流電機的共同問題（二）交（橫）軸電樞反應的表現(xiàn)： （1）扭斜氣隙磁場，使氣隙磁場發(fā)生畸變。 發(fā)電機：前極端去磁后極端加磁； 電動機：前加后去（2）物理中性線偏離幾何中性線角（空載時，兩者重合）。 發(fā)電機：順轉(zhuǎn)向偏離角； 電動機：逆轉(zhuǎn)向偏離角。 （3）磁路不飽和時：增加的磁通量等于減

3、少的磁通量，每極磁通量不變。 負載時電動勢 = 空載時電動勢。 磁路飽和時：負載時每極磁通量小于空載磁通量（附加去磁作用）， 負載時電動勢 空載時電動勢。 （4）Faq與Ff相對靜止，且在空間相差90電角度，它們相互作用，產(chǎn)生平均 電磁轉(zhuǎn)矩。 直流電機的共同問題（二）二、電刷不在幾何中性線上時的電樞反應直流電機的共同問題（二）u既有交（橫）軸電樞反應Faq又有直軸電樞反應Fadu電樞反應的表現(xiàn)： （1） Faq起扭斜氣隙磁場的作用，使氣隙磁場畸變，物理中性線偏離，附加去磁作用。（2） Fad對主磁場起去磁或加磁作用 發(fā)電機：順轉(zhuǎn)向移刷去磁；逆轉(zhuǎn)向移刷加磁 電動機：順轉(zhuǎn)向移刷加磁；逆轉(zhuǎn)向移刷去磁

4、（3） Fad與Ff同軸線，不能產(chǎn)生平均電磁轉(zhuǎn)矩。23.6 直流電機電樞繞組的感應電動 勢和電磁轉(zhuǎn)矩直流電機的共同問題（二）一、電樞繞組的感應電動勢l電樞電勢：直流機正、負電刷之間的感應電勢， 即每條支路中各串聯(lián)導體感應電動勢的總和。l計算：求出一根導體在一個極距范圍內(nèi)切割氣隙磁密的平均感應電勢，然后乘上一條支路總的導體數(shù)。l計算公式：一根導體：vlBeavavBav：平均磁密；l：導體長度；v：電樞旋轉(zhuǎn)線速度602npvn：電樞旋轉(zhuǎn)速度（r/min)lBav：每極磁通直流電機的共同問題（二）nCnapNnpllaNeaNEeava6060222Ce：電動勢常數(shù)N：總導體數(shù)l公式：l結論：（1

5、）Ea n ；n = const，Ea ；調(diào)節(jié)勵磁電流If，可以調(diào)節(jié) ，進而調(diào)節(jié)Ea 。 = const， Ea n，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速n ，可以調(diào)節(jié)Ea 。（2）Ea與每極磁通量的大小有關，而與的分布無關。 Ea =Cen既適用于空載，也適于負載。 （3）性質(zhì)： 發(fā)電機電源電勢(與電樞電流同方向); 電動機反電勢(與電樞電流反方向)。直流電機的共同問題（二）二、直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩一根導體的平均電磁力：l電樞繞組中流過電流時，電樞交軸磁動勢與氣隙磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩l計算：所有導體產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的代數(shù)和l計算公式：aavavilBfaIiaa22DilBTaavav一根導體的平均電磁轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩：

6、22DaIlNBTNTaavavM直流電機的共同問題（二）aMaaMICIapNpaIllNT2222pD2lBavapNCM260309 55260MeepNCC.CaCM: 轉(zhuǎn)矩常數(shù)直流電機的共同問題（二）l結論：（1）TM Ia ；電樞電流和氣隙磁場相互作用產(chǎn)生 。電磁轉(zhuǎn)矩正比于每極磁通和電樞電流，與磁密分布無關。（2）性質(zhì): 發(fā)電機制動（反或阻）轉(zhuǎn)矩(與轉(zhuǎn)速方向相反)，吸收機械能； 電動機驅(qū)動（主）轉(zhuǎn)矩(與轉(zhuǎn)速方向相同)，輸出機械能。（3）改變電動機轉(zhuǎn)向的方法：改變磁通方向或改變電樞電流方向Ma2MMTCIpNCa60aeeECnpNCa30MeCC直流電機的共同問題（二）三、直流電機的電磁功率電樞電功率MaMaMaeaaMTnICInCInCIEP602602 (1)直流電動機：從電源吸收電功率， 通過電磁感應作用， 轉(zhuǎn)換成軸上的機械功率； (2)直流發(fā)電機：原動機克服電磁轉(zhuǎn)矩的