第四章 直流电机的电枢反应.ppt

第四章 直流电机的电枢反应 本章知识点 电枢反应的概念 电枢磁势 电枢的直轴、交轴电枢反应 直流电机的电磁转矩 直流电机的励磁磁场（空载磁场） 直流电机的空载场 何为电枢反应 电机带上负载后，电枢绕组就有电流流过，电枢电流将产生电枢磁势；气隙磁场是由励磁磁势和电枢磁势两者的合成磁势所建立的。负载时，电枢磁势对气隙磁场的影响称为电枢反应。 §4-1 直流电机的电枢磁势 交轴电枢磁势 交轴电枢磁势 线负荷 N——电枢绕阻总导体数； ——导体电流， ， 为电枢总电流。 D——电枢外径。 交轴电枢磁势 直轴电枢磁势 直轴电枢磁势 §4-1 直流电机的电枢反应 一、交轴电枢反应 磁路不饱和时的情况 磁路饱和时的情况 交轴电枢反应 交轴电枢反应 交轴电枢反应效果 磁场发生畸变 物理中心线偏离几何中心线 磁路饱和时有去磁作用 直轴电枢反应 直流电机电枢反应小结 电枢反应的概念 交轴电枢磁势的特点、分布；气隙合成磁场来源、分布 交轴电枢反应效果 磁场发生畸变 物理中心线偏离几何中心线 磁路饱和时有去磁作用 直轴电枢磁势的来源和直轴电枢反应效果 航空直流发电机电枢反应的特点 航空直流发电机电枢反应的特点 直流电机的电磁转矩 讨论 有槽电机运行时，大部分电磁力将直接作用在铁心上，由铁心力形成的转矩称为铁心转矩。电机负载时作用于每槽的电磁力，应为槽内导体所受的电磁力和铁心力之和。 有槽电机的电磁转矩在数量上可以用电磁力定律按无槽电机公式算得，但在本质上主要是铁心转矩。 作业 P38 4-2、3、5、6 单叠绕组辐射图 * 空载磁场 电枢磁场 几点说明 元件边只画了一层。 省去换向器和元件端接部分，电刷放在几何中线上直接与元件边相接触。 电刷为电枢表面电流分布的分界线。 电枢磁场的极对数与励磁磁场的极对数相等。 电枢磁势及其建立的电枢磁场是静止的，磁势轴线与电刷轴线重合。 （安匝/对极） ( ) x F a 2 t A F a = 2 t A F a = ( ) ( ) ( ) d m m ￠ = = x F x H x B a a a 0 0 N S 交轴电枢磁势 直轴电枢磁势 N S N S N N S S （安匝/对极） 电刷偏离几何中线 交轴电枢磁势 直轴电枢磁势 N S N S N N S S 电刷偏离几何中线 发电机：电刷顺电枢旋转方向偏移时，起去磁作用； 电刷逆电枢旋转方向偏移时，起增磁作用。 直轴电枢磁势：增磁还是去磁？ N S 发电机 电动机 0 d B a B d B a 物理中线 几何中线 a F N S 发电机 电动机 0 d B a B d B d B ￠ a 物理中线 几何中线 a F 增磁 增磁 去磁 去磁 电刷偏离几何中线 交轴电枢磁势 直轴电枢磁势 N N N S S S N S 产生原因 增磁或去磁 发电机：电刷顺电枢旋转方向偏移时，起去磁作用； 电刷逆电枢旋转方向偏移时，起增磁作用。 对电动机而言，上述结论恰好相反 N S 发电机 电动机 0 d B a B d B a 物理中线 几何中线 A 高转速、大负载情况下，电机气隙合成磁场严重畸变， ，换向恶化 “环火” 补偿绕组 转矩常数 电势常数 电机学假设：电枢平滑无槽，电磁转矩是作用在载流电枢导体上的电磁力形成的。这样推导出的电磁转矩公式，实践证明在数值上是正确的。 一台几千千瓦的电机，电枢导体要受到很大的电磁力，包扎导体的绝缘材料将会压缩变形，可是这种情况实际上并未发生。 实际上，作用在电枢线圈上的电磁力是极小的，这是因为：一般电枢有槽，线圈放置在槽内，气隙磁通的大部分从磁阻小的齿部通过，槽部的磁通较小。 *