第四章 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)

第四章直流電機(jī)的電樞反應(yīng)第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四直流電機(jī)的勵(lì)磁磁場(chǎng)（空載磁場(chǎng)）第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四直流電機(jī)的空載場(chǎng)空載磁場(chǎng)電樞磁場(chǎng)第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四何為電樞反應(yīng)

電機(jī)帶上負(fù)載后，電樞繞組就有電流流過，電樞電流將產(chǎn)生電樞磁勢(shì)；氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁磁勢(shì)和電樞磁勢(shì)兩者的合成磁勢(shì)所建立的。負(fù)載時(shí)，電樞磁勢(shì)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響稱為電樞反應(yīng)。第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四§4-1直流電機(jī)的電樞磁勢(shì)幾點(diǎn)說明元件邊只畫了一層。省去換向器和元件端接部分，電刷放在幾何中線上直接與元件邊相接觸。電刷為電樞表面電流分布的分界線。電樞磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)與勵(lì)磁磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)相等。電樞磁勢(shì)及其建立的電樞磁場(chǎng)是靜止的，磁勢(shì)軸線與電刷軸線重合。第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四交軸電樞磁勢(shì)第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四交軸電樞磁勢(shì)線負(fù)荷N——電樞繞阻總導(dǎo)體數(shù)；

——導(dǎo)體電流，，為電樞總電流。D——電樞外徑。第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四交軸電樞磁勢(shì)（安匝/對(duì)極）()xFa2tAFa=2tAFa=()()()dmm￠==xFxHxBaaa00NS第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四直軸電樞磁勢(shì)交軸電樞磁勢(shì)直軸電樞磁勢(shì)NSNSNNSS（安匝/對(duì)極）電刷偏離幾何中線第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四直軸電樞磁勢(shì)交軸電樞磁勢(shì)直軸電樞磁勢(shì)NSNSNNSS電刷偏離幾何中線發(fā)電機(jī)：電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移時(shí)，起去磁作用；電刷逆電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移時(shí)，起增磁作用。直軸電樞磁勢(shì)：增磁還是去磁？第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四§4-1直流電機(jī)的電樞反應(yīng)一、交軸電樞反應(yīng)第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四磁路不飽和時(shí)的情況NS發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)0dBaBdBa物理中線幾何中線aF第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四磁路飽和時(shí)的情況第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四交軸電樞反應(yīng)NS發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)0dBaBdBdB￠a物理中線幾何中線aF第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四交軸電樞反應(yīng)增磁增磁去磁去磁第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四交軸電樞反應(yīng)效果磁場(chǎng)發(fā)生畸變物理中心線偏離幾何中心線磁路飽和時(shí)有去磁作用第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四直軸電樞反應(yīng)電刷偏離幾何中線交軸電樞磁勢(shì)直軸電樞磁勢(shì)NNNSSSNS產(chǎn)生原因增磁或去磁發(fā)電機(jī)：電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移時(shí)，起去磁作用；電刷逆電樞旋轉(zhuǎn)方向偏移時(shí)，起增磁作用。對(duì)電動(dòng)機(jī)而言，上述結(jié)論恰好相反第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四直流電機(jī)電樞反應(yīng)小結(jié)電樞反應(yīng)的概念交軸電樞磁勢(shì)的特點(diǎn)、分布；氣隙合成磁場(chǎng)來源、分布交軸電樞反應(yīng)效果磁場(chǎng)發(fā)生畸變物理中心線偏離幾何中心線磁路飽和時(shí)有去磁作用直軸電樞磁勢(shì)的來源和直軸電樞反應(yīng)效果第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四航空直流發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的特點(diǎn)NS發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)0dBaBdBa物理中線幾何中線第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四航空直流發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的特點(diǎn)A高轉(zhuǎn)速、大負(fù)載情況下，電機(jī)氣隙合成磁場(chǎng)嚴(yán)重畸變，

，換向惡化

“環(huán)火”補(bǔ)償繞組第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩常數(shù)電勢(shì)常數(shù)第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四討論

電機(jī)學(xué)假設(shè)：電樞平滑無槽，電磁轉(zhuǎn)矩是作用在載流電樞導(dǎo)體上的電磁力形成的。這樣推導(dǎo)出的電磁轉(zhuǎn)矩公式，實(shí)踐證明在數(shù)值上是正確的。一臺(tái)幾千千瓦的電機(jī)，電樞導(dǎo)體要受到很大的電磁力，包扎導(dǎo)體的絕緣材料將會(huì)壓縮變形，可是這種情況實(shí)際上并未發(fā)生。實(shí)際上，作用在電樞線圈上的電磁力是極小的，這是因?yàn)椋阂话汶姌杏胁?，線圈放置在槽內(nèi)，氣隙磁通的大部分從磁阻小的齒部通過，槽部的磁通較小。第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四有槽電機(jī)運(yùn)行時(shí)，大部分電磁力將直接作用在鐵心上，由鐵心力形成的轉(zhuǎn)矩稱為鐵心轉(zhuǎn)矩。電機(jī)負(fù)載時(shí)作用于每槽的電磁力，應(yīng)為槽內(nèi)導(dǎo)體所受的電磁力和鐵心力之和。有槽電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩在數(shù)量上可以用電磁力定律按無槽電機(jī)公式算得，但在本質(zhì)上主要是鐵心轉(zhuǎn)矩。第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期四作業(yè)