課件-12直流電機的磁場

直流電機的磁場

MagneticFieldsofD.C.Machine電氣工程學(xué)院韓力電機學(xué)3.320112電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，本節(jié)內(nèi)容空載時直流電機的氣隙磁場負載時的電樞磁動勢和電樞反應(yīng)分析思路基本概念交軸電樞磁動勢交軸電樞反應(yīng)（重點＋難點）直軸電樞磁動勢直軸電樞反應(yīng)3電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，空載時直流電機的氣隙磁場空載磁場：當(dāng)電樞電流為零或很小時，由勵磁電流單獨建立的磁場?？蛰d磁通用Φm表示。Φm＝Φ0＋Φfσ主磁通：經(jīng)過氣隙，同時交鏈勵磁繞組和電樞繞組的磁通，用Φ0表示，它是機電能量轉(zhuǎn)換的橋梁。漏磁通：不經(jīng)過氣隙，僅與勵磁繞組交鏈的磁通，用Φfσ表示。它不參與機電能量轉(zhuǎn)換。主磁場分布：氣隙磁密在一個極下按平頂波規(guī)律分布。Φm4電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，直流電機的磁化曲線OF0Φ0F’0F’δabc磁化曲線氣隙線If5電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，負載時的電樞磁動勢和電樞反應(yīng)

▲分析思路電樞電流ia電樞磁動勢fa電樞磁場ba空載磁場b0氣隙合成磁場bδ電樞反應(yīng)6電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，負載時的電樞磁動勢和電樞反應(yīng)

▲分析思路（圖解）＋＝勵磁電流形成的磁場電樞電流形成的磁場負載時的磁場7電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，負載時的電樞磁動勢和電樞反應(yīng)

▲幾個基本概念電樞磁動勢：電樞電流產(chǎn)生的磁動勢。電樞反應(yīng)：電樞磁動勢對主磁場的影響。直軸（d軸）：主極軸線。dq交軸（q軸）：與直軸正交的軸線。幾何中性線：相鄰兩主極之間的中心線，也就是交軸。物理中性線：電樞圓周上通過圓心和磁通密度為0點的直線。幾何中性線物理中性線DirectAxisQuadratureAxis8電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，線負荷LineLoad設(shè)：電刷位于幾何中性線，電樞繞組流過電流ia，則：電樞磁動勢只有交軸分量。線負荷：電樞圓周表面單位長度上的安培導(dǎo)體數(shù)。Ia＝2a=ia9電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，交軸電樞磁動勢fa(x)ba(x)結(jié)論：電樞磁動勢是一個三角形波，其軸線位置與電刷的軸線位置重合。電樞磁動勢波形的位置在空間保持不變。當(dāng)電刷位于幾何中性線上時，電樞磁動勢為交軸電樞磁動勢。交軸電樞磁密是一個馬鞍形波。10電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，交軸電樞反應(yīng)

QuadratureAxisArmatureReaction交軸電樞反應(yīng)交軸電樞磁動勢對主磁場的影響11電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，b0ba(x)bδ(x)O交軸電樞反應(yīng)（2）

Q-AxisArmatureReaction結(jié)論1：每個主極下，主磁場一半被削弱、另一半被加強，交軸電樞反應(yīng)使氣隙磁場bδ發(fā)生畸變，物理中性線偏離幾何中性線一個α角度。α結(jié)論2：對發(fā)電機，物理中性線順著電機的旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中性線一個α角度；對電動機，物理中性線逆著電機的旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中性線一個α角度。結(jié)論3：不計鐵心飽和時，主磁場一半被削弱、另一半被加強，去磁作用與助磁作用恰好相等，使得每極總磁通量不變，Φδ＝Φ0。結(jié)論4：考慮鐵心飽和時，交軸電樞反應(yīng)的去磁作用大于助磁作用，使得每極總磁通量略有減小，Φδ<Φ0。12電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，+++············+++++++++直軸電樞磁動勢＝＋β·······+++++++bβbβ+++·····++bβbβFaqFaFad13電機學(xué)教案，?2011by重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院韓力，，直軸電樞反應(yīng)

DirectAxisArmatureReaction當(dāng)電刷不在幾何中性線上