電機(jī)與拖動技術(shù)項(xiàng)目化教程 課件 2直流電機(jī)的磁場與換向

直流電機(jī)的磁場與換向MagneticFieldandCommutationofDCMotors問題1：

直流電機(jī)的磁場是怎么產(chǎn)生的？問題2：空載時候的磁場與負(fù)載時候的磁場一樣嗎？磁場由電流產(chǎn)生，直流電機(jī)在負(fù)載運(yùn)行時,其磁場是由電機(jī)勵磁繞組電流和電樞繞組電流共同產(chǎn)生的,其中勵磁繞組起主要作用。一、直流電機(jī)空載時的磁場空載磁場：當(dāng)直流電機(jī)空載時,電樞電流可忽略不計,所以空載時的磁場由主磁極的勵磁磁動勢單獨(dú)產(chǎn)生。主磁通：經(jīng)過氣隙，同時交鏈勵磁繞組和電樞繞組的磁通，是機(jī)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，它不參與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。主磁通漏磁通空載磁場的磁密分布空載時，勵磁磁動勢主要消耗在氣隙上。當(dāng)忽略鐵磁材料的磁阻時，主磁極下氣隙磁通密度的分布就取決于氣隙的大小和形狀。禮帽形的平頂波在極靴下氣隙小，氣隙中各點(diǎn)磁密較大；在極靴范圍以外，磁回路中氣隙長度增加很多，磁密顯著減少，至兩極間的幾何中性線處磁密就等于零。二、直流電機(jī)負(fù)載時的磁場電樞磁場對主磁極所建立的氣隙磁場會產(chǎn)生影響，這種影響稱為電樞反應(yīng)。當(dāng)電機(jī)帶負(fù)載時，電樞繞組中有電流通過，產(chǎn)生了電樞磁場，稱電樞磁通勢。負(fù)載時，電機(jī)中氣隙磁場是由主磁極磁通勢和電樞磁通勢共同建立的。電樞反應(yīng)的影響：（1）使氣隙磁場發(fā)生畸變（2）對主磁場起去磁作用每一磁極下，電樞磁場使主磁場一半被削弱，另一半被加強(qiáng)。對發(fā)電機(jī)而言，電樞要進(jìn)入的主磁極磁場的一端磁場被削弱，而另一端則被加強(qiáng)。對電動機(jī)正好相反，電樞要進(jìn)入的主磁極磁場的一端磁場被加強(qiáng)，而另一端則被削弱。在不考慮磁路飽和時，主磁場被削弱的數(shù)量恰好等于被加強(qiáng)的數(shù)量，因此負(fù)載時每極下的合成磁通仍與空載相同。但在實(shí)際電機(jī)中，磁場已處于飽和狀態(tài)，因?yàn)樵谥鞔艠O兩邊磁場變化情況不同，一邊是增磁的，另一邊是去磁的。主極的增磁作用會使飽和程度提高，鐵心磁阻增大，與不飽和時相比，實(shí)際增加的磁通要少些；主極的去磁作用可使飽和程度降低，鐵心磁阻減小，與不飽和時相比，實(shí)際減少的磁通要少些。由于磁阻變化的非線性，磁阻的增大比磁阻的減小要大些，增加的磁通就會小于減少的磁通，因此負(fù)載時合成磁場每極磁通比空載時每極磁通略有減少，這就是電樞反應(yīng)的去磁作用。

小結(jié)磁場的形成主磁極磁通勢電樞磁通勢電樞反應(yīng)直流電機(jī)的換向直流電機(jī)工作時，旋轉(zhuǎn)的電樞元件從一條支路經(jīng)過電刷而進(jìn)入另一條支路時，該元件中的電流方向改變，這種元件中電流方向的變換稱為換向。2、改善換向的方法1.裝置換向磁極2.正確選擇電刷3、防止環(huán)火與補(bǔ)償繞組環(huán)火補(bǔ)償繞組示意圖補(bǔ)償繞組增加了電機(jī)的成本，而且使電機(jī)變得更復(fù)雜，通常只在負(fù)載變動大的大、中型