直流電機的基本結構和工作原理教學資料

1、第二節(jié)第二節(jié) 直流電機銘牌數(shù)據(jù)及主要直流電機銘牌數(shù)據(jù)及主要(zhyo)(zhyo)系列系列第三節(jié)第三節(jié) 直流電機的電樞直流電機的電樞(din sh)(din sh)繞組繞組 本章主要討論直流電機的基本結構和工作原理，討論直流電機的磁場分布、感應電動勢、電磁轉矩、電樞反應及影響、換向及改善換向方法，從應用角度分析直流發(fā)電機的運行(ynxng)特性和直流電動機的工作特性。第四節(jié)第四節(jié) 直流電機的直流電機的磁場磁場第五節(jié)第五節(jié) 直流電機的直流電機的電磁轉矩和電樞電動勢的計算電磁轉矩和電樞電動勢的計算第六節(jié)第六節(jié) 直流電機的換向直流電機的換向第七節(jié)第七節(jié) 直流發(fā)電機直流發(fā)電機第一節(jié)第一節(jié) 直流電機的工

2、作原理與結構直流電機的工作原理與結構第一章第一章 直流電機直流電機第八節(jié)第八節(jié) 直流電動機直流電動機第一頁，共113頁。第一節(jié)第一節(jié) 直流電機的工作直流電機的工作(gngzu)(gngzu)原理原理與結構與結構第二頁，共113頁。一、直流電機的主要一、直流電機的主要(zhyo)(zhyo)結構結構定子定子轉子轉子主磁極主磁極：產生恒定的氣隙磁通，由鐵心和勵磁繞組構成：產生恒定的氣隙磁通，由鐵心和勵磁繞組構成換向磁極換向磁極：改善換向。：改善換向。電刷裝置電刷裝置：與換向片配合：與換向片配合, ,完成直流與交流的互換完成直流與交流的互換機座和端蓋機座和端蓋：起支撐和固定作用。：起支撐和固定作用。

3、電樞鐵心電樞鐵心：主磁路的一部分，放置電樞繞組。：主磁路的一部分，放置電樞繞組。電樞繞組電樞繞組：由帶絕緣的導線繞制而成，是電路部分。：由帶絕緣的導線繞制而成，是電路部分。換向器換向器：與電刷裝置配合：與電刷裝置配合, ,完成直流與交流的互換完成直流與交流的互換轉軸轉軸軸承軸承第三頁，共113頁。二、直流電機的工作二、直流電機的工作(gngzu)(gngzu)原理原理（一）直流發(fā)電機工作（一）直流發(fā)電機工作(gngzu)原理原理直流發(fā)電機是將機械能轉變成電能直流發(fā)電機是將機械能轉變成電能(dinnng)(dinnng)的旋的旋轉機械。轉機械。 右圖為直流發(fā)電機的物理模型右圖為直流發(fā)電機的物理模

4、型，N N、S S為定子磁極，為定子磁極，abcdabcd是固定是固定在可旋轉導磁圓柱體上的線圈，在可旋轉導磁圓柱體上的線圈，線圈連同導磁圓柱體稱為電機的線圈連同導磁圓柱體稱為電機的轉子或電樞。線圈的首末端轉子或電樞。線圈的首末端a a、d d連接到兩個相互絕緣并可隨線圈連接到兩個相互絕緣并可隨線圈一同旋轉的換向片上。轉子線圈一同旋轉的換向片上。轉子線圈與外電路的連接是通過放置在換與外電路的連接是通過放置在換向片上固定不動的電刷進行的。向片上固定不動的電刷進行的。第四頁，共113頁。 當原動機驅動當原動機驅動(q (q dndn) )電機轉子逆時針電機轉子逆時針旋轉時同，線圈旋轉時同，線圈ab

5、cdabcd將將感應電動勢。如右圖，感應電動勢。如右圖，導體導體abab在在N N極下，極下，a a點高點高電位，電位，b b點低電位；導體點低電位；導體cdcd在在S S極下，極下，c c點高電位點高電位，d d點低電位；電刷點低電位；電刷A A極極性為正，電刷性為正，電刷B B極性為負極性為負。第五頁，共113頁。 當原動機驅動電機轉子逆時針當原動機驅動電機轉子逆時針旋轉旋轉 后，如右圖后，如右圖。0180 導體(dot)ab在S極下，a點低電位，b點高電位；導體(dot)cd在N極下，c點低電位，d點高電位；電刷A極性仍為正，電刷B極性仍為負。 與電刷與電刷A A接觸的導體總是位于接觸的

6、導體總是位于(wiy)N(wiy)N極下，與電刷極下，與電刷B B接觸的接觸的導體總是位于導體總是位于(wiy)S(wiy)S極下極下, ,電電刷刷A A的極性總是正的，電刷的極性總是正的，電刷B B的極的極性總是負的，在電刷性總是負的，在電刷A A、B B兩端可兩端可獲得直流電動勢。獲得直流電動勢。 實際直流發(fā)電機的電樞是根據(jù)實際需要有多個(du )線圈。線圈分布在電樞鐵心表面的不同位置，按照一定的規(guī)律連接起來，構成電機的電樞繞組。磁極也是根據(jù)需要N、S極交替旋轉多對。第六頁，共113頁。（二）直流電動機（二）直流電動機(dngj)工作原理工作原理 直流電動機是將電能轉變成機械能的旋轉(xu

7、nzhun)機械。 把電刷A、B接到直流電源上，電刷A接正極，電刷B接負極。此時電樞線圈中將(zhngjing)電流流過。 在磁場作用下，在磁場作用下，N N極性下導體極性下導體abab受力方向從右向左，受力方向從右向左，S S 極下導體極下導體cdcd受力方向從左向右。該電磁力形成受力方向從左向右。該電磁力形成逆時針方向的電磁轉矩。當電磁轉逆時針方向的電磁轉矩。當電磁轉矩大于阻轉矩時，電機轉子逆時針矩大于阻轉矩時，電機轉子逆時針方向旋轉。方向旋轉。第七頁，共113頁。 當電樞(din sh)旋轉到右圖所示位置時 原原N N極性下導體極性下導體abab轉到轉到S S極下，極下，受力方向從左向右

8、，原受力方向從左向右，原S S 極下導體極下導體cdcd轉到轉到N N極下，受力方向從右向左極下，受力方向從右向左。該電磁力形成。該電磁力形成(xngchng)(xngchng)逆逆時針方向的電磁轉矩。線圈在該電時針方向的電磁轉矩。線圈在該電磁力形成磁力形成(xngchng)(xngchng)的電磁轉的電磁轉矩作用下繼續(xù)逆時針方向旋轉。矩作用下繼續(xù)逆時針方向旋轉。 與直流發(fā)電機相同，實際的直流電動機的電樞并非單一線圈(xinqun)，磁極也并非一對。第八頁，共113頁。直流電直流電動機的動機的工作工作(gngzu)原理原理示意圖示意圖:第九頁，共113頁。（三）直流電機的可逆原理（三）直流電機

9、的可逆原理(yunl) 一臺電機既可作為發(fā)電機運行，又可作為電動機運行，這就是(jish)直流電機的可逆原理。 從上述直流電機的工作原理來看，一臺直流電機若在電刷兩端加上從上述直流電機的工作原理來看，一臺直流電機若在電刷兩端加上直流電壓，輸入電能，即可拖動生產機械，將電能變?yōu)闄C械能而成為電動直流電壓，輸入電能，即可拖動生產機械，將電能變?yōu)闄C械能而成為電動機；反之若用原動機帶動電樞旋轉，輸入機械能，就可在電刷兩端得到機；反之若用原動機帶動電樞旋轉，輸入機械能，就可在電刷兩端得到(d do)一個直流電動勢作為電源，將機械能變?yōu)殡娔芏蔀榘l(fā)電機。一個直流電動勢作為電源，將機械能變?yōu)殡娔芏蔀榘l(fā)電機。

10、第十頁，共113頁。第二節(jié)第二節(jié) 直流電機的銘牌數(shù)據(jù)直流電機的銘牌數(shù)據(jù)(shj)(shj)及及主要系列主要系列第十一頁，共113頁。一、直流電機的銘牌一、直流電機的銘牌(mngpi)(mngpi)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)額定條件下電機額定條件下電機所能提供的功率所能提供的功率NP額定功率額定功率指電刷間輸出的指電刷間輸出的額定電功率額定電功率發(fā)電機發(fā)電機指軸上輸出指軸上輸出的機械功率的機械功率電動機電動機發(fā)電機：是指輸出額定電壓；發(fā)電機：是指輸出額定電壓；電動機：是指輸入額定電壓。電動機：是指輸入額定電壓。在額定工況下，電機在額定工況下，電機出線端的平均電壓出線端的平均電壓NU額定電壓額定電壓在額定電壓下，運

11、行于在額定電壓下，運行于額定功率時對應的電流額定功率時對應的電流NI額額定定電電流流在額定電壓、額定電流下，運在額定電壓、額定電流下，運行于額定功率時對應的轉速。行于額定功率時對應的轉速。Nn額額定定轉轉速速fNI額額定定勵勵磁磁電電流流對應于額定電壓、額定電流、額對應于額定電壓、額定電流、額定轉速及額定功率時的勵磁電流定轉速及額定功率時的勵磁電流電機電機(dinj)銘牌上還標有其銘牌上還標有其它數(shù)據(jù)，如勵磁電壓、出廠它數(shù)據(jù)，如勵磁電壓、出廠日期、出廠編號等。日期、出廠編號等。第十二頁，共113頁。 電機運行時，所有物理量與額定值相同電機運行于額定狀態(tài)。電機的運行電流小于額定電流欠載運行；運行

12、電流大于額定電流過載運行。長期(chngq)欠載運行將造成電機浪費，而長期(chngq)過載運行會縮短電機的使用壽命。電機最好運行于額定狀態(tài)或額定狀態(tài)附近，此時電機的運行效率、工作性能等比較好。二、直流電機系列二、直流電機系列(xli)(xli) 所謂系列電機就是在應用范圍、結構形式、性能所謂系列電機就是在應用范圍、結構形式、性能(xngnng)水平和生產工藝等方面有共同性，功率按一定比例遞增，并成批水平和生產工藝等方面有共同性，功率按一定比例遞增，并成批生產的一系列電機。我國目前生產的直流電機的主要系列有：生產的一系列電機。我國目前生產的直流電機的主要系列有：Z3系列系列為一般用途的小型直流

13、電機系列。為一般用途的小型直流電機系列。ZF和和ZD系列系列為一般用途的中型直流電機系列。為一般用途的中型直流電機系列。ZZJ系列系列為起重、冶金用直流電動機系列。為起重、冶金用直流電動機系列。 此外還有此外還有ZQZQ直流牽引電動機系列及直流牽引電動機系列及Z-HZ-H和和ZF-HZF-H船用電動機和發(fā)電機船用電動機和發(fā)電機系列等。系列等。第十三頁，共113頁。第三節(jié)第三節(jié) 直流電機的電樞直流電機的電樞(din sh)(din sh)繞組繞組第十四頁，共113頁。一、直流電機電樞一、直流電機電樞(din sh)(din sh)繞組的一般介紹繞組的一般介紹元件：構成繞組元件：構成繞組(roz)

14、的線圈稱為繞組的線圈稱為繞組(roz)元件，分單匝和多元件，分單匝和多匝兩種。匝兩種。元件的首末端：每一個元件均引出兩根線與換向片相連，其中一根稱為元件的首末端：每一個元件均引出兩根線與換向片相連，其中一根稱為(chn wi)首端，另一根稱為首端，另一根稱為(chn wi)末端。末端。極距極距：相鄰兩個主磁極軸線沿電樞表面之間的距離，用相鄰兩個主磁極軸線沿電樞表面之間的距離，用 表示。表示。Dt =2 p疊繞組疊繞組：指串聯(lián)的兩個元件總是后一個元件的端接部分緊疊在前指串聯(lián)的兩個元件總是后一個元件的端接部分緊疊在前一個元件端接部分，整個繞組成折疊式前進。一個元件端接部分，整個繞組成折疊式前進。波

15、繞組波繞組：指把相隔約為一對極距的同極性磁場下的相應元件串指把相隔約為一對極距的同極性磁場下的相應元件串聯(lián)起來，象波浪式的前進。聯(lián)起來，象波浪式的前進。第一節(jié)距第一節(jié)距 ：一個元件的兩個有效邊在電樞表面跨過的距離。一個元件的兩個有效邊在電樞表面跨過的距離。1y第十五頁，共113頁。第二節(jié)距第二節(jié)距 ：連至同一換向片上的兩個元件中第一個元件的下連至同一換向片上的兩個元件中第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊間的距離。層邊與第二個元件的上層邊間的距離。2y合成節(jié)距合成節(jié)距 ：連接同一換向片上的兩個元件對應邊之間的距離。連接同一換向片上的兩個元件對應邊之間的距離。y21yyy單疊繞組單疊繞組21y

16、yy單波繞組單波繞組換向節(jié)距換向節(jié)距 ：同一元件首末端連接的換向片之間的距離。同一元件首末端連接的換向片之間的距離。ky二、直流電機電樞繞組的基本二、直流電機電樞繞組的基本(jbn)(jbn)形式形式（一）（一） 單疊繞組單疊繞組(roz)(roz) 單疊繞組的特點是相鄰元件單疊繞組的特點是相鄰元件( (線圈線圈) )相互疊壓相互疊壓, ,合成節(jié)距與換向合成節(jié)距與換向節(jié)距均為節(jié)距均為1,1,即：即： 。1kyy 單疊繞組的展開圖是把放在鐵心槽里、構成繞組的所有元件(yunjin)取出來畫在一張圖里，展示元件(yunjin)相互間的電氣連接關系及主磁極、換向片、電刷間的相對位置關系。第十六頁，共

17、113頁。單疊繞組單疊繞組(roz)的展的展開圖開圖第十七頁，共113頁。根據(jù)單疊繞組根據(jù)單疊繞組(roz)的展開圖可以得到繞組的展開圖可以得到繞組(roz)的并聯(lián)支路電路圖的并聯(lián)支路電路圖:單疊繞組單疊繞組(roz)的的特點的的特點：1 1）同一主磁極下的元件）同一主磁極下的元件(yunjin)(yunjin)串聯(lián)成一條串聯(lián)成一條支路，主磁極數(shù)與支路數(shù)支路，主磁極數(shù)與支路數(shù)相同。相同。2 2）電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電）電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷位置應使感應電動勢最大刷位置應使感應電動勢最大，電刷間電動勢等于并聯(lián)支，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢。路電動勢。3 3）電樞電流等于各支路）電樞電流等于

18、各支路電流之和。電流之和。第十八頁，共113頁。（二）（二） 單波繞組單波繞組(roz)(roz) 單波繞組的特點是合成節(jié)距與換向節(jié)距相等，展開(zhn ki)圖如下圖所示。 兩個串聯(lián)元件放在同極磁極下，空間位置相距約兩個極距；沿圓周(yunzhu)向一個方向繞一周后，其末尾所邊的換向片落在與起始的換向片相鄰的位置。第十九頁，共113頁。單波繞組的并聯(lián)單波繞組的并聯(lián)(bnglin)支路圖支路圖:單波繞組單波繞組(roz)的特點的特點1 1）同極下各元件串聯(lián)）同極下各元件串聯(lián)起來組成一條支路起來組成一條支路(zh l)(zh l)，支路，支路(zh l)(zh l)對數(shù)為對數(shù)為1 1，與磁極對數(shù)

19、無關；與磁極對數(shù)無關；2 2）當元件的幾何形）當元件的幾何形狀對稱時，電刷在換狀對稱時，電刷在換向器表面上的位置對向器表面上的位置對準主磁極中心線，支準主磁極中心線，支路電動勢最大；路電動勢最大；3 3）電刷數(shù)等于磁極數(shù)；）電刷數(shù)等于磁極數(shù)；4 4）電樞電動勢等于支路感應電動勢；）電樞電動勢等于支路感應電動勢；5 5）電樞電流等于兩條支路電流之和。）電樞電流等于兩條支路電流之和。第二十頁，共113頁。第四節(jié)第四節(jié) 直流電機的磁場直流電機的磁場(cchng)(cchng)第二十一頁，共113頁。 直流電機中除主極磁場外，當電樞直流電機中除主極磁場外，當電樞(din sh)(din sh)繞組中有

20、電繞組中有電流流過時，還將會產生電樞流流過時，還將會產生電樞(din sh)(din sh)磁場。電樞磁場。電樞(din (din sh)sh)磁場與主磁場的合成便形成了電機中的氣隙磁場，它直接磁場與主磁場的合成便形成了電機中的氣隙磁場，它直接影響電樞影響電樞(din sh)(din sh)電動勢和電磁轉矩的大小。要了解氣隙磁電動勢和電磁轉矩的大小。要了解氣隙磁場的情況，就要先分析清楚主磁場和電樞場的情況，就要先分析清楚主磁場和電樞(din sh)(din sh)磁場的特磁場的特性。性。 一、直流電機的空載一、直流電機的空載(kn(kn zi) zi)磁場磁場 直流電機的空載是指電樞直流電機的

21、空載是指電樞(din sh)(din sh)電流等于零或者很小，電流等于零或者很小，電樞電樞(din sh)(din sh)磁動勢也很小，且可以不計其影響的一種運行狀磁動勢也很小，且可以不計其影響的一種運行狀態(tài)，此時電機無負載，發(fā)電機不輸出電功率，電動機不輸出機械功態(tài)，此時電機無負載，發(fā)電機不輸出電功率，電動機不輸出機械功率。率。 所以直流電機空載時的氣隙磁場可認為就是主磁場，即由所以直流電機空載時的氣隙磁場可認為就是主磁場，即由勵磁磁動勢單獨建立的磁場。勵磁磁動勢單獨建立的磁場。 當勵磁繞組通入勵磁電流，各主磁極極性依次呈現(xiàn)為當勵磁繞組通入勵磁電流，各主磁極極性依次呈現(xiàn)為 N N 極和極和

22、S S 極，由于電機磁路結構對稱，不論極數(shù)多少，每對極的磁路是相同的極，由于電機磁路結構對稱，不論極數(shù)多少，每對極的磁路是相同的，因此只要分析一對極的磁路情況就可以了。，因此只要分析一對極的磁路情況就可以了。第二十二頁，共113頁。圖圖1-23 1-23 直流電機空載時的磁場直流電機空載時的磁場(cchng)(cchng)分布分布示意圖示意圖 從圖中看出，由從圖中看出，由N N極出極出來的磁通，大部分經過氣來的磁通，大部分經過氣隙和電樞齒隙和電樞齒, ,再經過電樞磁再經過電樞磁軛到另一部分的電樞齒軛到另一部分的電樞齒, ,又又通過氣隙進入通過氣隙進入S S極，再經過極，再經過定子磁軛回到原來定

23、子磁軛回到原來(yunli)(yunli)出發(fā)的出發(fā)的N N極，極，成為閉合回路。成為閉合回路。 圖圖1-231-23是一臺四極是一臺四極(s j)(s j)直流電機空載時的磁場分布示意圖（直流電機空載時的磁場分布示意圖（一對極的情形）。一對極的情形）。電樞旋轉時，能在電樞繞組中感應電動勢，或者產生電磁轉矩，把這部分電樞旋轉時，能在電樞繞組中感應電動勢，或者產生電磁轉矩，把這部分磁通稱為磁通稱為主磁通主磁通，用，用表示。表示。 此外還有一小部分磁通不進入電樞而直接經過相鄰的磁極或定子磁軛此外還有一小部分磁通不進入電樞而直接經過相鄰的磁極或定子磁軛形成閉合回路，這部分磁通僅與勵磁繞組相匝鏈，稱為

24、漏磁通，用形成閉合回路，這部分磁通僅與勵磁繞組相匝鏈，稱為漏磁通，用表表示。示。 NS這部分磁通同時匝鏈著這部分磁通同時匝鏈著勵磁繞組和電樞繞組，勵磁繞組和電樞繞組，第二十三頁，共113頁。 主磁通磁路的氣隙較小，磁導較大主磁通磁路的氣隙較小，磁導較大(jio d)(jio d)，漏磁通磁路的，漏磁通磁路的氣隙較大氣隙較大(jio d)(jio d)，磁導較小，而作用在這兩條磁路的磁動勢是相，磁導較小，而作用在這兩條磁路的磁動勢是相同的。同的。 直流電機中，主磁通是主要的，它能在電樞繞組中感應電動勢或產生電磁轉矩，而漏磁通不與電樞繞組相匝鏈，沒有這個作用(zuyng)，它只是增加主磁極磁路的飽

25、和程度。因此，可只分析主磁通。當勵磁繞組的串聯(lián)匝數(shù)為當勵磁繞組的串聯(lián)匝數(shù)為 ，流過電流，流過電流 ，每極的勵，每極的勵磁磁動勢為：磁磁動勢為：fNfIfffNIF 所以漏磁通在數(shù)量所以漏磁通在數(shù)量(shling)(shling)上比主磁通要小得多，大約是主磁上比主磁通要小得多，大約是主磁通的（通的（15152020）% %左右。左右。 空載時，勵磁磁動勢主要消耗在氣隙上。當忽略鐵磁材料的磁阻空載時，勵磁磁動勢主要消耗在氣隙上。當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。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。第二十四頁，共113頁。 若不考慮鐵磁

26、材料和齒槽的影響，在極靴下，氣隙小且均勻若不考慮鐵磁材料和齒槽的影響，在極靴下，氣隙小且均勻，氣隙中沿電樞表面上各點磁通密度較大且基本為常數(shù)；在極靴，氣隙中沿電樞表面上各點磁通密度較大且基本為常數(shù)；在極靴范圍外，氣隙明顯增大范圍外，氣隙明顯增大(zn(zn d) d)，磁通密度顯著減小，在磁，磁通密度顯著減小，在磁極之間的幾何中性線處，氣隙磁通密度為零。極之間的幾何中性線處，氣隙磁通密度為零。 如圖如圖1-241-24（a a）所示，）所示，幾何中性線幾何中性線極靴極靴極身極身氣隙形狀氣隙形狀圖圖1-241-24（a a）第二十五頁，共113頁。 空載時的氣隙磁通密度(md)為一平頂波，如圖1

27、-24(b) 所示。 空載(kn zi)時主磁極磁通的分布情況，如圖1-24(c) 所示。圖圖1-241-24（b b）圖圖1-241-24（c c）第二十六頁，共113頁。 在直流電機中，為了感應電動勢或產生在直流電機中，為了感應電動勢或產生(chnshng)(chnshng)電磁轉矩，氣電磁轉矩，氣隙里要有一定數(shù)量的主磁通隙里要有一定數(shù)量的主磁通，也就是需要有一定的勵磁磁動勢，也就是需要有一定的勵磁磁動勢FfFf。勵磁。勵磁磁動勢變化時，主磁通也隨之改變。我們把空載時主磁通磁動勢變化時，主磁通也隨之改變。我們把空載時主磁通與勵磁磁動勢與勵磁磁動勢FfFf或勵磁電流或勵磁電流IfIf的關系曲

28、線稱為直流電機的磁化曲線，如圖的關系曲線稱為直流電機的磁化曲線，如圖1-251-25所示，它所示，它表明了電機磁路的特性。表明了電機磁路的特性。圖圖1-251-25 直流電機的磁化直流電機的磁化(chu)(chu)曲曲線線 當磁通較小時，鐵磁部分當磁通較小時，鐵磁部分(b fen)(b fen)沒有飽和，磁壓降很小，整個磁路的磁動沒有飽和，磁壓降很小，整個磁路的磁動勢幾乎全部消耗在氣隙上，而氣隙的導磁勢幾乎全部消耗在氣隙上，而氣隙的導磁系數(shù)是一個常數(shù)，因此曲線近似為一直線系數(shù)是一個常數(shù)，因此曲線近似為一直線（圖中（圖中0A0A段）；當磁通增大時，曲線逐漸段）；當磁通增大時，曲線逐漸彎曲，很大時

29、，呈飽和特性。彎曲，很大時，呈飽和特性。fNI0fF0fIINfIA0N0 為了經濟、合理地利用材料，為了經濟、合理地利用材料，一般直流電機額定運行時，額定磁一般直流電機額定運行時，額定磁通通 設定在圖中設定在圖中A A點（膝部）點（膝部），即，即在磁化特性曲線開始進入飽和區(qū)的在磁化特性曲線開始進入飽和區(qū)的位置。位置。N第二十七頁，共113頁。 直流電機帶上負載后，電樞(din sh)繞組中有電流，電樞(din sh)電流產生的磁動勢稱為電樞(din sh)磁動勢。它的出現(xiàn)使電機的磁場發(fā)生變化。 圖1-26（a）為一臺電刷放在幾何中性線的兩極直流電機的電樞磁場分布(fnb)情況。 假設勵磁(l

30、 c)電流為零，只有電樞電流。由圖可見電樞磁動勢產生的氣隙磁場在空間的分布情況，電樞磁動勢為交軸磁動勢。二、直流電機負載時的磁場及電樞反應二、直流電機負載時的磁場及電樞反應 從對電樞繞組的分析可知，不論什么從對電樞繞組的分析可知，不論什么型式的繞組，其各支路中的電流是通過電型式的繞組，其各支路中的電流是通過電刷引入或引出的。在同一支路內元件中電刷引入或引出的。在同一支路內元件中電流方向是相同的，而在同一電刷兩側的元流方向是相同的，而在同一電刷兩側的元件中，電流方向總是相反的。因此，電刷件中，電流方向總是相反的。因此，電刷是電樞表面導體中電流方向的分界線。是電樞表面導體中電流方向的分界線。 圖圖

31、1-261-26（a a）電樞磁場）電樞磁場第二十八頁，共113頁。 如果認為直流電機電樞上如果認為直流電機電樞上有無窮多整距元件分布，則有無窮多整距元件分布，則電電樞磁動勢樞磁動勢在氣隙圓周方向空間在氣隙圓周方向空間分布呈分布呈三角波三角波，如右圖，如右圖 所所示。示。axF 由于主磁極下氣隙長度基由于主磁極下氣隙長度基本不變，而兩個主磁極之間，本不變，而兩個主磁極之間，氣隙長度增加得很快，致使電氣隙長度增加得很快，致使電樞磁動勢產生的氣隙磁通密度樞磁動勢產生的氣隙磁通密度為對稱的為對稱的馬鞍型馬鞍型，如圖中，如圖中 所示。所示。axBaxFaxB圖圖1-261-26（b b）電樞磁動勢和磁

32、場）電樞磁動勢和磁場(cchng)(cchng)的分布的分布第二十九頁，共113頁。 當勵磁繞組中有勵磁電流，電機帶上負載后，電樞繞組中就有電流流當勵磁繞組中有勵磁電流，電機帶上負載后，電樞繞組中就有電流流過，它將產生一個電樞磁動勢。因此，氣隙中的磁場是勵磁磁動勢和電樞過，它將產生一個電樞磁動勢。因此，氣隙中的磁場是勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同作用的結果。通常把負載時電樞磁動勢對主磁場的影響稱為磁動勢共同作用的結果。通常把負載時電樞磁動勢對主磁場的影響稱為(chn wi)電樞反應，電樞反應對直流電機的運行性能影響很大。電樞反應，電樞反應對直流電機的運行性能影響很大。 顯然，電樞反應將與電刷的位置

33、顯然，電樞反應將與電刷的位置(wi zhi)(wi zhi)有關，下面將以直流有關，下面將以直流發(fā)電機為例，分別討論不同電刷位置發(fā)電機為例，分別討論不同電刷位置(wi zhi)(wi zhi)時的電樞反應。時的電樞反應。1 1、電刷在幾何中性線上時、電刷在幾何中性線上時(shn(shn sh) sh)的的電樞反應電樞反應 在電樞磁動勢的作用下，當電刷在幾何中性線上時，將主磁場在電樞磁動勢的作用下，當電刷在幾何中性線上時，將主磁場分布和電樞磁場分布疊加，可得到負載后電機的磁場分布情況。如分布和電樞磁場分布疊加，可得到負載后電機的磁場分布情況。如圖圖1-271-27（a a）所示。）所示。第三十頁

34、，共113頁。圖圖1-271-27（a a） 交軸電樞交軸電樞(din sh)(din sh)反應磁場反應磁場分布分布 若電樞若電樞(din sh)(din sh)上半部上半部分電流方向為流出紙面，則電樞分電流方向為流出紙面，則電樞(din sh)(din sh)下半部分電流方向下半部分電流方向為流入紙面，其電樞為流入紙面，其電樞(din (din sh)sh)磁場磁力線分布如圖示。磁場磁力線分布如圖示。 此時電樞此時電樞(din sh)(din sh)磁場的磁場的軸線與電刷軸線重合，并與主極軸軸線與電刷軸線重合，并與主極軸線垂直，這時的電樞線垂直，這時的電樞(din sh)(din sh)磁

35、動勢稱為交軸電樞磁動勢稱為交軸電樞(din sh)(din sh)磁動勢，它對主磁場的影響稱為交磁動勢，它對主磁場的影響稱為交軸電樞軸電樞(din sh)(din sh)反應。反應。 如果主極極性如圖所示，如果主極極性如圖所示， 把主磁場與電樞磁場合成，將合成磁場與主把主磁場與電樞磁場合成，將合成磁場與主磁場比較，可看出電樞磁動勢將對主磁場產生很大的影響，即電樞反應。磁場比較，可看出電樞磁動勢將對主磁場產生很大的影響，即電樞反應。 NS第三十一頁，共113頁。xB0axBxB電樞電樞(din sh)磁場磁通密度分磁場磁通密度分布曲線布曲線Bax主磁場的主磁場的磁通密度磁通密度(md)分分布曲線

36、布曲線Box兩條曲線兩條曲線(qxin)逐點疊逐點疊加后得到負載時氣隙磁加后得到負載時氣隙磁場的磁通密度分布曲線場的磁通密度分布曲線(qxin)Bx圖圖1-271-27（b b）交軸電樞反應磁通密度分布曲線）交軸電樞反應磁通密度分布曲線下面通過磁通密度分布曲線說明電樞反應的作用下面通過磁通密度分布曲線說明電樞反應的作用如圖如圖1-271-27（b b）所示）所示: :第三十二頁，共113頁。比較比較Bx Bx 和和Box Box 兩條曲線兩條曲線(qxin)(qxin)，得出電樞反應的性質：，得出電樞反應的性質： 磁場為零的位置由磁場為零的位置由空載空載(kn(kn zi) zi)時在時在幾何

37、中性線逆轉向移動幾何中性線逆轉向移動了一個角度了一個角度。 說明物理中性線與說明物理中性線與幾何中性線不再幾何中性線不再(b zi)重合。重合。xB0axBxB圖圖1-271-27（b b）交軸電樞反應磁通密度分布曲線）交軸電樞反應磁通密度分布曲線 每一磁極下，主每一磁極下，主磁場一半被削弱，另磁場一半被削弱，另一半被加強。一半被加強。幾何中性線幾何中性線物理中性線物理中性線（1）使氣隙磁場發(fā)生畸變 第三十三頁，共113頁。圖圖1-271-27（a a） 交軸電樞反應磁場交軸電樞反應磁場(cchng)(cchng)分布分布 物理物理(wl)(wl)中性線中性線是指電機中是指電機中N N極與極與

38、S S極的分極的分界線，此處磁場為零。界線，此處磁場為零。 幾何幾何(j h)(j h)中性線是中性線是指電氣結構上兩磁極的中線。指電氣結構上兩磁極的中線。第三十四頁，共113頁。 （2）對主磁場(cchng)起去磁作用 磁路(c l)不飽和時，主磁場被削弱的數(shù)量等于加強的數(shù)量，因此每極下的磁通量與空載時相同。但是電機正常運行于磁化曲線的膝部，主磁極增磁部分因磁密增加使飽和程度提高，鐵心磁阻增大，增加的磁通會少些，因此負載時合成磁場每極磁通比空載時每極磁通略有減少，這就是電樞反應的去磁作用。 xB0axBxB圖圖1-271-27（b b）交軸電樞反應）交軸電樞反應(fnyng)(fnyng)磁

39、通密度分磁通密度分布曲線布曲線第三十五頁，共113頁。2 2、電刷不在幾何中性線時的電樞、電刷不在幾何中性線時的電樞(din (din sh)sh)反應反應如圖如圖1-281-28所示，所示，圖圖1-28 1-28 電刷不在幾何電刷不在幾何(j h)(j h)中性線上的電樞反中性線上的電樞反應應NS假設電刷從幾何中性線順電樞轉向移動假設電刷從幾何中性線順電樞轉向移動(ydng)(ydng)角角 度，因為電刷是電樞表面導體度，因為電刷是電樞表面導體 電流方向的分界線，故電樞磁電流方向的分界線，故電樞磁 動勢軸線也隨之移動動勢軸線也隨之移動(ydng)(ydng)角。角。 這時電樞磁動勢可分解為兩

40、個這時電樞磁動勢可分解為兩個相互垂直的分量：交軸電樞磁動勢相互垂直的分量：交軸電樞磁動勢F Faqaq和直軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢F Fadad。FaqFad 交軸電樞反應的性質在前交軸電樞反應的性質在前面作了分析，直軸電樞反應若面作了分析，直軸電樞反應若F Fadad和主磁場方向相同，起增磁和主磁場方向相同，起增磁作用；相反則起去磁作用。作用；相反則起去磁作用。n n第三十六頁，共113頁。 必須說明，為了必須說明，為了(wi le)(wi le)使電樞反應能起增磁作用而移動電刷，從換使電樞反應能起增磁作用而移動電刷，從換向的角度看，都是不允許的。向的角度看，都是不允許的。 上述分析是以

41、發(fā)電機上述分析是以發(fā)電機為例說明的。對電動機而為例說明的。對電動機而言，若保持主磁場言，若保持主磁場(cchng)的極性和電樞電的極性和電樞電流的方向不變，則可看出流的方向不變，則可看出電動機的轉向將與發(fā)電機電動機的轉向將與發(fā)電機運行時的轉向相反，其電運行時的轉向相反，其電樞反應比較如下：樞反應比較如下：電刷順轉向偏移電刷順轉向偏移電刷逆轉向偏移電刷逆轉向偏移發(fā)電機發(fā)電機交軸和直軸去磁交軸和直軸去磁交軸和直軸增磁交軸和直軸增磁電動機電動機交軸和直軸增磁交軸和直軸增磁交軸和直軸去磁交軸和直軸去磁第三十七頁，共113頁。第五節(jié)第五節(jié) 直流電機的電磁直流電機的電磁(dinc)(dinc)轉轉矩和電樞

42、電動勢的計算矩和電樞電動勢的計算第三十八頁，共113頁。一、電磁一、電磁(dinc)(dinc)轉矩的計算轉矩的計算產生產生: :電樞電樞(din sh)(din sh)繞組中有電樞繞組中有電樞(din sh)(din sh)電流流過時電流流過時, ,在磁場內受電磁力的作用在磁場內受電磁力的作用, ,該力與電樞該力與電樞(din sh)(din sh)鐵心半鐵心半徑之積稱為電磁轉矩。徑之積稱為電磁轉矩。大小大小: :2emaTapNT IC Ia為電機的轉矩常數(shù)，有為電機的轉矩常數(shù)，有其中其中apNCT2eTCC9.55 可見可見(kjin)，制造好的直流電機其電磁轉矩與每極磁通，制造好的直流

43、電機其電磁轉矩與每極磁通及電樞電流成正比。及電樞電流成正比。性質性質: : 發(fā)電機發(fā)電機制動制動( (與轉速方向相反與轉速方向相反) )； 電動機電動機驅動驅動( (與轉速方向相同與轉速方向相同) )。第三十九頁，共113頁。二、電樞二、電樞(din sh)(din sh)感應電動勢的計算感應電動勢的計算產生產生: :電樞旋轉電樞旋轉(xunzhun)(xunzhun)時時, ,主磁場在電樞繞組中主磁場在電樞繞組中感應的電動勢簡稱為電樞電動勢。感應的電動勢簡稱為電樞電動勢。大小大小: :60aepNE nC na)(電動勢常數(shù)電動勢常數(shù)為電機的結構常數(shù)為電機的結構常數(shù)其中其中apNCe60可見

44、可見,直流電機的感應電動勢與電機結構直流電機的感應電動勢與電機結構(jigu)、每極磁通及轉速、每極磁通及轉速有關。有關。性質性質: : 發(fā)電機發(fā)電機電源電勢電源電勢( (與電樞電流同方向與電樞電流同方向);); 電動機電動機反電勢反電勢( (與電樞電流反方向與電樞電流反方向).).第四十頁，共113頁。第六節(jié)第六節(jié) 直流電機的換向直流電機的換向第四十一頁，共113頁。一、換向概述一、換向概述( (i sh)i sh) 直流電機的某一個元件經過電刷，從一條支路(zh l)換到另一條支路(zh l)時,元件里的電流方向改變，即換向。 為了分析方便假定換向片的寬度(kund)等于電刷的寬度(kun

45、d)。元件1av1 2 電刷與換向片電刷與換向片1 1接觸時，元件接觸時，元件1 1 中的中的電流方向如圖所示，大小為電流方向如圖所示，大小為 。aii aiiaiiai 2aiai2i1i 電樞移到電刷與換向片電樞移到電刷與換向片2 2接觸時，元接觸時，元件件1 1的被短路，電流被分流。的被短路，電流被分流。iiai 2aiai2i1i 電刷僅與換向片電刷僅與換向片2 2接觸時，元件接觸時，元件1 1 中中的電流方向如圖所示，大小為的電流方向如圖所示，大小為aiiaiiaii ai 2aiai2i1i第四十二頁，共113頁。 元件從開始(kish)換向到換向終了所經歷的時間，稱為換向周期。換

46、向周期通常只有千分之幾秒。直流電機在運行中，電樞繞組每個元件在經過電刷時都要經歷換向過程。 換向問題很復雜，換向不良會在電刷與換向片之間產生火花。當火花超過一定程度，就會燒壞電刷和換向器，使電機(dinj)不能正常工作。 產生火花的原因很多，除了電磁原因外，還有機械(jxi)的原因。此外換向過程還伴隨著電化學和電熱學等現(xiàn)象。第四十三頁，共113頁。二、換向的電磁二、換向的電磁(dinc)(dinc)理論理論（一）換向元件（一）換向元件(yunjin)中的電動勢：中的電動勢：1 1、電抗、電抗(dinkng)(dinkng)電動勢電動勢ex ex 由自感電動勢和互感電動勢合成由自感電動勢和互感電

47、動勢合成。自感電動勢自感電動勢 和互感電動勢和互感電動勢 ：換向元件（線圈）在換向過：換向元件（線圈）在換向過程中電流改變而產生的。程中電流改變而產生的。LeMe 根據(jù)楞次定律，電抗電動勢的作用是阻止電流變化的，其根據(jù)楞次定律，電抗電動勢的作用是阻止電流變化的，其方向總是阻礙換向的，即與換向前的電流方向相同。方向總是阻礙換向的，即與換向前的電流方向相同。2 2、旋轉電動勢、旋轉電動勢er是由于換向元件切割換向區(qū)域內的磁場而感應的電動勢。是由于換向元件切割換向區(qū)域內的磁場而感應的電動勢。方向取決于換向極磁場的極性，為了改善換向，換向極磁動勢總方向取決于換向極磁場的極性，為了改善換向，換向極磁動勢

48、總是與極下電樞磁動勢的方向相反。是與極下電樞磁動勢的方向相反。因此換向元件中的總電動勢為因此換向元件中的總電動勢為e=ex+er。第四十四頁，共113頁。（二）換向元件（二）換向元件(yunjin)中的電流變化規(guī)律：中的電流變化規(guī)律： 設兩相鄰的換向片與電刷的接觸電阻分別是設兩相鄰的換向片與電刷的接觸電阻分別是 和和 ，元件，元件自身的電阻為自身的電阻為 , ,流過的電流為流過的電流為 , ,元件與換向片間的連線電阻為元件與換向片間的連線電阻為 , ,元件在換向時的回路方程：元件在換向時的回路方程：1bR2bRRikR11kbkbRi (RR )i (RR )ie 忽略元件電阻和元件與換向片間

49、的連線電阻，并設電刷與忽略元件電阻和元件與換向片間的連線電阻，并設電刷與換向片的接觸總電阻為換向片的接觸總電阻為 ，則可推導出換向元件中的電流變，則可推導出換向元件中的電流變化規(guī)律為化規(guī)律為bR2kalkkkkbkeTtiiiiTTTR ()tTt第四十五頁，共113頁。1 1、直線、直線(zhxin)(zhxin)換向換向當當e=0e=0時，電流時，電流(dinli)i(dinli)i與時間與時間t t呈線性關系。呈線性關系。ai直線換向直線換向aikTt02 2、延遲、延遲(ynch)(ynch)換向換向當當e0 0時，換向元件電流隨時，換向元件電流隨時間不是線性變化，出現(xiàn)電時間不是線性變

50、化，出現(xiàn)電流延遲現(xiàn)象。流延遲現(xiàn)象。延遲換向延遲換向3 3、超越換向、超越換向當當e0 0時，換向元件電流時，換向元件電流隨時間不是線性變化，出現(xiàn)隨時間不是線性變化，出現(xiàn)電流超前現(xiàn)象。電流超前現(xiàn)象。超越換向超越換向第四十六頁，共113頁。三、改善三、改善(gishn)(gishn)換向的方法換向的方法 除了直線換向外，延遲和超越(choyu)換向時的合成電動勢不為零，換向元件中產生附加換向電流，附加換向電流足夠大時會在電刷下產生火花。還有機械和化學方面的因素也能引起換向不良產生火花。 改善換向一般采用以下(yxi)方法：選擇合適的電刷，增加換向片與電刷之間的接觸電阻選擇合適的電刷，增加換向片與電

51、刷之間的接觸電阻裝設換向磁極裝設換向磁極位于幾何中性線處裝換向磁位于幾何中性線處裝換向磁極。換向繞組與電樞繞組串極。換向繞組與電樞繞組串聯(lián)，在換向元件處產生換向聯(lián)，在換向元件處產生換向磁動勢抵消電樞反應磁動勢磁動勢抵消電樞反應磁動勢大型直流電機在主磁極大型直流電機在主磁極極靴內安裝補償繞組極靴內安裝補償繞組補償繞組與電樞繞組串聯(lián)，產生補償繞組與電樞繞組串聯(lián)，產生的磁動勢抵消電樞反應磁動勢的磁動勢抵消電樞反應磁動勢第四十七頁，共113頁。第七節(jié)第七節(jié) 直流發(fā)電機直流發(fā)電機第四十八頁，共113頁。一、直流發(fā)電機的勵磁一、直流發(fā)電機的勵磁(l c)(l c)方方式式 供給勵磁繞組電流的方式稱為勵磁方

52、式。分為他勵和自勵(z l)兩大類，自勵(z l)方式又分并勵、串勵和復勵三種方式。1 1、他勵：直流電機的勵磁電流由其、他勵：直流電機的勵磁電流由其它直流電源單獨它直流電源單獨(dnd)(dnd)供給。供給。aIIGUfUfIaII 他勵直流發(fā)電機的電樞電流他勵直流發(fā)電機的電樞電流和負載電流相同，即：和負載電流相同，即：第四十九頁，共113頁。2 2、并勵：、并勵：發(fā)電機的勵磁繞組發(fā)電機的勵磁繞組(roz)(roz)與電樞繞組與電樞繞組(roz)(roz)并聯(lián)。且滿并聯(lián)。且滿足足afI = I+ IUIaEaIfI3 3、串勵：、串勵：勵磁勵磁(l c)(l c)繞組與電樞繞組與電樞繞組串聯(lián)

53、。滿足繞組串聯(lián)。滿足afI = I= IUIaIfIaE第五十頁，共113頁。4 4、復勵：、復勵： 并勵和串勵兩種勵磁方式的結合。電機有兩個勵磁繞組，并勵和串勵兩種勵磁方式的結合。電機有兩個勵磁繞組，一個與電樞一個與電樞(din sh)(din sh)繞組串聯(lián)，一個與電樞繞組串聯(lián)，一個與電樞(din sh)(din sh)繞組并聯(lián)。繞組并聯(lián)。IaEUaI1fI2fIUaEIaI1fI2fI第五十一頁，共113頁。二、直流發(fā)電機的基本二、直流發(fā)電機的基本(jbn)(jbn)方程方程式式如圖規(guī)定各物理量的參考如圖規(guī)定各物理量的參考(cnko)方向方向 UaI1T0TemTnaEfIfU（一）電動

54、勢平衡（一）電動勢平衡(pnghng)(pnghng)方程式方程式2aaabaaEUI RUUI R從方程式可見，直流發(fā)電機滿足從方程式可見，直流發(fā)電機滿足aEU（二）（二） 轉矩平衡方程式轉矩平衡方程式emT發(fā)電機軸上有三個轉矩：原動機輸入給的驅動轉矩發(fā)電機軸上有三個轉矩：原動機輸入給的驅動轉矩 、電磁轉、電磁轉矩矩 和機械摩擦及鐵損引起的空載轉矩和機械摩擦及鐵損引起的空載轉矩 。轉矩平衡方程為：。轉矩平衡方程為：1T0T10emTTT第五十二頁，共113頁。（三）（三） 功率功率(gngl)(gngl)平衡方程式平衡方程式原動機輸入給發(fā)電機的機械功率原動機輸入給發(fā)電機的機械功率 1Pmec

55、p機械摩擦損耗機械摩擦損耗、鐵損耗鐵損耗Fep、附加損耗附加損耗 adp空載損耗空載損耗 包括：包括：0p電磁功率電磁功率aaememIETPPP01aE 電磁功率電磁功率一方面代表電動勢為一方面代表電動勢為 的電源輸出電流的電源輸出電流 時發(fā)出時發(fā)出的電功率，一方面又代表轉子旋轉時克服電磁轉矩所消耗的機的電功率，一方面又代表轉子旋轉時克服電磁轉矩所消耗的機械功率。械功率。aICuaP電樞回路電阻及電刷與換向器表面接觸電阻上的銅損耗電樞回路電阻及電刷與換向器表面接觸電阻上的銅損耗輸出的電功率輸出的電功率CuaemPPP2cufp自勵發(fā)電機中還應減去勵磁損耗自勵發(fā)電機中還應減去勵磁損耗第五十三頁

56、，共113頁。三、他勵發(fā)電機的特性三、他勵發(fā)電機的特性(txng)(txng)（一）空載（一）空載(kn(kn zi) zi)特特性性1Cn0I)f(IUf定義定義: :當當 、 時，時， 空載時空載時aEU)(faIfE 空載特性實質上就是空載特性實質上就是 。所以空載特性曲線的形狀與空載磁所以空載特性曲線的形狀與空載磁化特性曲線相同?；匦郧€相同?？蛰d特性曲線上升分支空載特性曲線上升分支空載特性曲線下降分支空載特性曲線下降分支平均空載特性曲線平均空載特性曲線UfI 直流發(fā)電機的空載特性是非線性的的，上升與下降的過程是不相同(xin tn)的。實際中通常取平均特性曲線作為空載特性曲線。第五

57、十四頁，共113頁。（二）外特性（二）外特性(txng)(txng)NnnfNfII f(I)U 定義：當定義：當 、 時，時， 他勵他勵并勵U0U0I 由曲線可見，負載電流增大(zn d)時，端電壓有所下降。aaeRInCU 根據(jù)根據(jù) 可知可知端電壓下降端電壓下降有兩個原因：有兩個原因：1)1)在勵磁電流一定情況下，負載電流增大，電樞反應在勵磁電流一定情況下，負載電流增大，電樞反應(fnyng)(fnyng)的去磁作用使每極磁通量減少，使電動勢減少；的去磁作用使每極磁通量減少，使電動勢減少；2)電樞回路上的電阻壓降隨負載電流增大而增加，使端電壓下降。電樞回路上的電阻壓降隨負載電流增大而增加，

58、使端電壓下降。第五十五頁，共113頁。（三）調節(jié)（三）調節(jié)(tioji)(tioji)特性特性1Cn2CU f(I)If定義：當定義：當 、 時，時， fI0I 由曲線可見，在負載電流變化時，若保持端電壓不變，必須改變(gibin)勵磁電流，補償電樞反應及電樞回路電阻壓降對對輸出端電壓的影響.四、并勵發(fā)電機四、并勵發(fā)電機 并勵發(fā)電機的勵磁是由發(fā)電機本身的端電壓(diny)提供的，而端電壓(diny)是在勵磁電流作用下建立的，這一點與他勵發(fā)電機不同。并勵發(fā)電機建立電壓(diny)的過程稱為自勵過程，滿足建壓的條件稱為自勵條件。第五十六頁，共113頁。（一）自勵（一）自勵(z l)(z l)過程過

59、程fI0U10fIA20U 曲線曲線1 1為空載特性曲線為空載特性曲線, ,曲線曲線2 2為勵磁回路總電阻為勵磁回路總電阻 特性曲線，特性曲線，也稱場阻線也稱場阻線 。 fffUI R fR 原動機帶動發(fā)電機旋轉時，如果主磁原動機帶動發(fā)電機旋轉時，如果主磁極有剩磁，則電樞繞組切割剩磁通感應電極有剩磁，則電樞繞組切割剩磁通感應電動勢。在電動勢作用下勵磁回路產生動勢。在電動勢作用下勵磁回路產生 。fIfIffRI 如果勵磁繞組和電樞繞組連接正確，如果勵磁繞組和電樞繞組連接正確， 勵磁電流產生與剩磁方向相同的磁通，使勵磁電流產生與剩磁方向相同的磁通，使主磁路磁通增加，電動勢增大，主磁路磁通增加，電動

60、勢增大， 增加。增加。如此不斷增長，直到勵磁繞組兩端的電壓如此不斷增長，直到勵磁繞組兩端的電壓與與 相等，達到穩(wěn)定的平衡工作點相等，達到穩(wěn)定的平衡工作點A A。增大增大 , ,場阻線變?yōu)榍€場阻線變?yōu)榍€3 3時，時， 稱為臨界電阻稱為臨界電阻 。fRfRcrR3若再增加若再增加(zngji)勵磁回路電阻，發(fā)電機將不能勵磁回路電阻，發(fā)電機將不能自勵。自勵。第五十七頁，共113頁。可見，并勵直流發(fā)電機的自勵可見，并勵直流發(fā)電機的自勵(z l)條件有條件有：（1）電機的主磁路有剩磁（2）并聯(lián)在電樞繞組兩端的勵磁繞組極性要正確（3）勵磁回路的總電阻小于該轉速下的臨界電阻（二）運行（二）運行(ynxn