第一章1-7直流電機(jī)的換向

§1-7直流電機(jī)的換向1.換向過(guò)程？（假設(shè)電刷寬度等于換向片寬度）電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，被電刷短路的元件從短路開(kāi)始到短路結(jié)束，從一條支路轉(zhuǎn)換到另一條支路，電流改變了方向。換向元件中電流的這種變化過(guò)程，稱為換向過(guò)程。從換向開(kāi)始到換向結(jié)束所需時(shí)間，稱為換向周期。直線換向如果換向元件中電勢(shì)為零，則在被電刷短路的閉合回路中不會(huì)有環(huán)流。換向元件中的電流由電刷與相鄰兩換向片的接觸面積決定。變化曲線為一條直線，稱為直線換向。

但是換向過(guò)程中，不可能沒(méi)有電勢(shì)！t+ia-iai2.換向元件中的感應(yīng)電勢(shì)(1)電抗電勢(shì)er換向元件中由于換向電流的變化所引起的自感電勢(shì)和互感電勢(shì)之和，稱為電抗電勢(shì)。Lr：換向元件的電抗系數(shù)，包括自感和互感er的平均值：設(shè)電刷寬度bs等于換向片寬度bk，換向片數(shù)為K，換向周期Tk：電抗電勢(shì)的特點(diǎn)

電機(jī)負(fù)載越重或轉(zhuǎn)速越高，電抗電勢(shì)越大。

電抗電勢(shì)的方向阻止換向電流的變化，因此er的方向必與換向前的元件電流ia的方向一致。

換向元件所處的幾何中性線處，主磁場(chǎng)幾乎為零；

電樞反應(yīng)磁勢(shì)所產(chǎn)生的磁通Φa正好穿過(guò)換向元件。電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，換向元件切割Φa

所生電勢(shì)ea稱為旋轉(zhuǎn)電勢(shì)。

ΦaeaNSner（2）旋轉(zhuǎn)電勢(shì)

旋轉(zhuǎn)電勢(shì)的特點(diǎn)設(shè)換向元件匝數(shù)為Wk，電樞反應(yīng)磁勢(shì)在換向元件處所生的磁密為Ba，則ea的平均值：特點(diǎn)：（1），負(fù)載越重或者轉(zhuǎn)速越高，旋轉(zhuǎn)電勢(shì)也越大。

（2）據(jù)右手定則，ea的方向總是與換向前元件中的電流方向相同，ea與er

方向一致，也是阻礙換向的。

ti（3）電刷下產(chǎn)生火花的原因換向元件中存在兩個(gè)方向相同的電勢(shì)er和ea，合成電勢(shì)：合成電勢(shì)在換向元件閉合回路中產(chǎn)生的環(huán)流：由閉合轉(zhuǎn)為斷開(kāi)時(shí)，由ik建立的電磁能量以火花的形式釋放出來(lái)。ik二、改善換向的方法減少換向元件的感應(yīng)電勢(shì)和旋轉(zhuǎn)電勢(shì)，可以有效地改善換向。最有效的辦法：裝換向極。NSΦaneaerNkSk抵消電樞反應(yīng)磁勢(shì)，使ea＝0換向極磁勢(shì)建立Bk，產(chǎn)生ek，使安裝換向極的要求

換向極應(yīng)裝在幾何中性線上

換向極的極性使產(chǎn)生的Bk方向與電樞反應(yīng)磁勢(shì)的方向相反

換向極繞組必須與電樞繞組串聯(lián)，使在任何時(shí)候，ek＝－er

加換向極后的結(jié)構(gòu)圖三、環(huán)火及其防止電樞反應(yīng)使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變，使處于Bδmax處的元件的感應(yīng)電勢(shì)增大。當(dāng)片間電壓Uk超過(guò)一定值時(shí)，換向片間產(chǎn)生火花，稱為電位差火花。

電位差