機(jī)車直流電機(jī)的基本知識(shí)-直流電機(jī)的磁場(chǎng)

并勵(lì)電機(jī)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI并勵(lì)電機(jī)由同一電源供電。勵(lì)磁電流一般為額定電流的5%并勵(lì)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)電動(dòng)機(jī)：發(fā)電機(jī)：直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI并勵(lì)I(lǐng)=Ia+If串勵(lì)電機(jī)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI+-串勵(lì)電機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)特點(diǎn)：具有很大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但其機(jī)械特性很軟，空載時(shí)有極高的轉(zhuǎn)速。應(yīng)用：不準(zhǔn)空載或輕載運(yùn)行。常用于要求很大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩且轉(zhuǎn)速允許有較大變化的負(fù)載等。

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTIIf=Ia，勵(lì)磁電流數(shù)值較大，因此，串勵(lì)繞組匝數(shù)很少，導(dǎo)線較粗。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI串勵(lì)I(lǐng)＝Ia＝If電樞磁場(chǎng)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI電樞磁場(chǎng)與電樞反應(yīng)電樞磁場(chǎng)：電樞繞組通過(guò)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。電樞磁場(chǎng)沿電樞表面的分布情況，與電樞電流的分布情況有關(guān)。在直流電機(jī)中，電樞電流的分界線是電刷，在電刷軸線兩側(cè)對(duì)稱分布，所以電樞磁場(chǎng)的分布情況與電刷的位置有關(guān)。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI直流電機(jī)負(fù)載時(shí)磁場(chǎng)主極磁場(chǎng)電樞磁場(chǎng)合成磁場(chǎng)直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI電樞磁場(chǎng)、電樞反應(yīng)的定義直流電機(jī)負(fù)載后，電樞繞組有電流通過(guò)，該電流建立的磁場(chǎng)簡(jiǎn)稱電樞磁場(chǎng)，電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響就稱為電樞反應(yīng)。當(dāng)電機(jī)帶上負(fù)載后，電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)由主磁場(chǎng)和電樞兩個(gè)磁場(chǎng)共同決定。電樞磁動(dòng)勢(shì)的出現(xiàn)，使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變，即電樞反應(yīng)。各支路電流都是通過(guò)電刷引入或引出，因此電刷是電樞表面上電流分布的分界線。電樞磁勢(shì)的軸線總是與電刷軸線相重合。電樞反應(yīng)具體表現(xiàn)：使氣隙磁場(chǎng)分布發(fā)生畸變；使物理中性線位移（空載時(shí)，電機(jī)物理中性線與幾何中性線重合；負(fù)載時(shí)，物理中性線發(fā)生偏轉(zhuǎn)；呈去磁作用直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI電樞磁場(chǎng)、電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)具體表現(xiàn)：使氣隙磁場(chǎng)分布發(fā)生畸變；使物理中性線位移（空載時(shí)，電機(jī)物理中性線與幾何中性線重合；負(fù)載時(shí)，物理中性線發(fā)生偏轉(zhuǎn)；呈去磁作用電刷不在中心線的電樞反應(yīng)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI電刷不在幾何中性線時(shí)的電樞反應(yīng)假設(shè)電刷從幾何中性線順電樞轉(zhuǎn)向移動(dòng)β角度，因?yàn)殡娝⑹请姌斜砻鎸?dǎo)體電流方向的分界線，故電樞磁動(dòng)勢(shì)軸線也隨之移動(dòng)β角。這時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)相互垂直的分量：交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)Faq和直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)Fad。交軸磁勢(shì)：磁勢(shì)與電刷軸線重合直軸磁勢(shì)：磁勢(shì)與磁極軸線重合交軸電樞反應(yīng)的性質(zhì)在前面作了分析，直軸電樞反應(yīng)若Fad和主磁場(chǎng)方向相同，起增磁作用；相反則起去磁作用。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI必須說(shuō)明，為了使電樞反應(yīng)能起增磁作用而移動(dòng)電刷，從換向的角度看，都是不允許的。上述分析是以發(fā)電機(jī)為例說(shuō)明的。對(duì)電動(dòng)機(jī)而言，若保持主磁場(chǎng)的極性和電樞電流的方向不變，則可看出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)⑴c發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)向相反，其電樞反應(yīng)比較如下：電刷順轉(zhuǎn)向偏移電刷逆轉(zhuǎn)向偏移發(fā)電機(jī)交軸和直軸去磁交軸和直軸增磁電動(dòng)機(jī)交軸和直軸增磁交軸和直軸去磁電刷在中心線的電樞反應(yīng)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI若電樞上半部分電流方向?yàn)榱鞒黾埫妫瑒t電樞下半部分電流方向?yàn)榱魅爰埫?，其電樞磁?chǎng)磁力線分布如圖示。此時(shí)電樞磁場(chǎng)的軸線與電刷軸線重合，并與主極軸線垂直，這時(shí)的電樞磁動(dòng)勢(shì)稱為交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)，它對(duì)主磁場(chǎng)的影響稱為交軸電樞反應(yīng)。1、電刷在幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI如果主極極性如圖所示，把主磁場(chǎng)與電樞磁場(chǎng)合成，將合成磁場(chǎng)與主磁場(chǎng)比較，可看出電樞磁動(dòng)勢(shì)將對(duì)主磁場(chǎng)產(chǎn)生很大的影響，即電樞反應(yīng)。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI電樞磁場(chǎng)磁通密度分布曲線Bax主磁場(chǎng)的磁通密度分布曲線Box兩條曲線逐點(diǎn)疊加后得到負(fù)載時(shí)氣隙磁場(chǎng)的磁通密度分布曲線Bδx下面通過(guò)磁通密度分布曲線說(shuō)明電樞反應(yīng)的作用直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI比較Bδx

和Box

兩條曲線，得出電樞反應(yīng)的性質(zhì)：磁場(chǎng)為零的位置由空載時(shí)在幾何中性線逆轉(zhuǎn)向移動(dòng)了一個(gè)角度α。說(shuō)明物理中性線與幾何中性線不再重合。每一磁極下，主磁場(chǎng)一半被削弱，另一半被加強(qiáng)。（1）使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI物理中性線是指電機(jī)中N極與S極的分界線，此處磁場(chǎng)為零幾何中性線是指電氣結(jié)構(gòu)上兩磁極的中線。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI（2）氣隙磁場(chǎng)畸變后，使電樞繞組一條支路中各串聯(lián)線圈間電勢(shì)分布不均勻。在極尖處的磁密大大增加，線圈處在這個(gè)部位時(shí)，感應(yīng)電勢(shì)很大，使所接兩個(gè)換向片間電壓很大，可能超過(guò)換向片間的安全電壓，產(chǎn)生火花或電弧，使電機(jī)損壞。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI（3）對(duì)主磁場(chǎng)起去磁作用磁路不飽和時(shí)，主磁場(chǎng)被削弱的數(shù)量等于加強(qiáng)的數(shù)量，因此每極下的磁通量與空載時(shí)相同。但是電機(jī)正常運(yùn)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(huì)少些，因此負(fù)載時(shí)合成磁場(chǎng)每極磁通比空載時(shí)每極磁通略有減少，這就是電樞反應(yīng)的去磁作用。空載磁場(chǎng)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI空載時(shí)直流電機(jī)中的磁場(chǎng)空載：輸出功率為零有損耗存在，電樞電流≠0理想空載：電樞電流為零且轉(zhuǎn)速≠0機(jī)械能不轉(zhuǎn)換成電能電能也不轉(zhuǎn)換成機(jī)械能電機(jī)中的磁場(chǎng)完全由主極繞組產(chǎn)生直流電機(jī)空載時(shí)，電樞電流為零，只有勵(lì)磁繞組中存在電流。因此，空載時(shí)電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)完全由勵(lì)磁繞組的電流所產(chǎn)生。直流電機(jī)空載磁場(chǎng)直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI直流電機(jī)空載時(shí)的磁場(chǎng)分布磁路從氣隙1出發(fā)經(jīng)－電樞齒－電樞軛－電樞齒2－氣隙2－主磁極2－定子軛－主磁極1，最后又回到氣隙1。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI磁通、磁路主磁通、主磁路：由N極出發(fā)，經(jīng)氣隙進(jìn)入電樞齒部，經(jīng)電樞鐵心的磁軛到另外的電樞齒，通過(guò)氣隙進(jìn)入S極，再經(jīng)定子軛回到原來(lái)N極。漏磁通、漏磁路：不進(jìn)入電樞鐵心，直接經(jīng)過(guò)相鄰的磁極或定子軛。主磁通交鏈勵(lì)磁繞組和電樞繞組，在電樞繞組中感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。影響飽和程度直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI空載氣隙磁場(chǎng)分布空載時(shí)直流電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)在一個(gè)磁極的范圍內(nèi)，勵(lì)磁磁勢(shì)大小一樣，Bδ大小完全與氣隙長(zhǎng)度成反比。在主極直軸附近的氣隙較小，并且氣隙均勻，磁阻小，即此位置的主磁場(chǎng)較強(qiáng)，在此位置以外，氣隙逐漸增大，主磁場(chǎng)也逐漸減弱，到兩極之間的幾何中線處時(shí)，磁密等于0?？蛰d磁化曲線

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI空載磁化曲線磁化曲線：表示空載主磁通Φ0與主極磁動(dòng)勢(shì)Ff之間的關(guān)系曲線，Φ0＝f（Ff）。通過(guò)實(shí)驗(yàn)或計(jì)算得到。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI空載磁化曲線當(dāng)磁通較小時(shí)，鐵磁部分沒(méi)有飽和，磁壓降很小，整個(gè)磁路的磁動(dòng)勢(shì)幾乎全部消耗在氣隙上，而氣隙的導(dǎo)磁系數(shù)是一個(gè)常數(shù)，因此曲線近似為一直線；當(dāng)磁通增大時(shí)，曲線逐漸彎曲，很大時(shí)，呈飽和特性。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI空載磁化曲線為了經(jīng)濟(jì)、合理地利用材料，一般直流電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，額定磁通設(shè)定在圖中膝點(diǎn)，即在磁化特性曲線開(kāi)始進(jìn)入飽和區(qū)的位置。勵(lì)磁方式

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI直流電機(jī)磁場(chǎng)由永久磁鐵或勵(lì)磁繞組通以直流電勵(lì)磁產(chǎn)生。勵(lì)磁繞組和電樞繞組不同的聯(lián)接，決定了不同的勵(lì)磁方式。不同的勵(lì)磁方式，電機(jī)的性能將不同。直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI他勵(lì)式：勵(lì)磁繞組與電樞繞組無(wú)關(guān)自勵(lì)式：并勵(lì)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)電動(dòng)機(jī)：發(fā)電機(jī)：串勵(lì)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)復(fù)勵(lì)：兼有串勵(lì)繞組和并勵(lì)繞組永磁發(fā)電機(jī)2他勵(lì)3并勵(lì)勵(lì)磁方式Y(jié)IJIBIAOTI4串勵(lì)他勵(lì)電機(jī)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI1．他勵(lì)電機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組無(wú)關(guān)直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI他勵(lì)I(lǐng)＝Ia直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI分別由兩個(gè)不同的電源供電。電壓可以相同，也可以不同。直流電機(jī)磁場(chǎng)

直流電機(jī)的基本知識(shí)YIJIBIAOTI繞組名稱電樞繞組換向極繞組補(bǔ)償繞組串勵(lì)繞組并勵(lì)繞組他勵(lì)繞組線端名稱A1A2B