（精）第三讲 直流电机磁场.ppt

直流电机的磁场 重点 （1）励磁方式 （2）气隙磁场的分布情况 （3）影响气隙磁场的因素(电枢反应） （4）气隙磁场的分布波形 一、直流电机的励磁方式 一、励磁方式 一、直流电机的励磁方式 一、直流电机的励磁方式 一、直流电机的励磁方式 一、直流电机的励磁方式 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 二、直流电机的空载磁场 空载磁化曲线 三、电枢反应 电枢磁场 三、电枢反应 五、直流电机感应电动势 一根导体的平均感应电动势: 1.设电枢总电流Ia,则流过每一根导体的电流为： 六、直流电机电磁转矩的计算 电磁转矩:电枢绕组中有电枢电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩。 六、直流电机电磁转矩的计算 2.每根导体产生的平均电磁力： 4.电枢表面N 根导体产生的电磁转矩： 3.一根导体所受到的平均电磁转矩 —电枢直径 —平均磁密 * 电机及拖动基础 直流电机磁场 主讲人：孔祥新 电 气 信 息 与 自 动 化 学 院 根据直流电机中励磁绕组和电枢绕组的联结方式区分的。 他励 并励 串励 复励 1.他励： （1）要求电机控制的场合； （2）控制微电机； （3）永磁电机； 显然：主要用作电动机。 励磁绕组与电枢绕组之间无电的联系 2.并励 注意：可以转变为他励的形式。 基本概念：自励。 主要用作发电机。 励磁绕组与电枢绕组并联 Ia 3.串励 注意：很少用于调速控制上。 应用：电力机车、起重机等。 优点：过载能力强。 励磁绕组与电枢绕组串联起来 4.复励 大型电机一般都做成复励。 一般一个为主、一个为辅。 综合了并励和串励的形式。 空载的含义: 作为发电机，电源输出端不接任何电负载； 作为电动机，机械输出端不接任何机械负载。 用电枢电流表示：电枢电流等于零或小得可以忽略不计的情况。 空载磁场：由主磁极的励磁磁势来建立。 四极直流电机空载时的磁路 在数量上，漏磁通比主磁通小得多，大约是主磁通的20%。 主磁通与漏磁通： 主磁通：经过主磁极、气隙、电枢铁心及机座构成磁回路。它同时与励磁绕组及电枢绕组交链，能在电枢绕组中感应电动势和产生电磁转矩，称为主磁通。 漏磁通：仅交链励磁绕组本身，不进入电枢铁心，不和电枢绕组相交链，不能在电枢绕组中感应电动势及产生电磁转矩，它只是增加主磁极磁路的饱和程度，称为漏磁通。 主磁极的特点： 1.磁极中心及附近的气隙小且均匀； 2.靠近极尖处，气隙逐渐变大； 3.极尖以外，气隙明显增大； 4.几何中性线，两个磁极中间位置。 空载主磁场的分布： 1.磁极中心及附近 2.靠近极尖处 3.极尖以外 4.几何中性线 =大、常数 =减少 空载主磁场的分布： 1.磁极中心及附近 2.靠近极尖处 3.极尖以外 4.几何中性线 =大、常数 =减少 =显著减少 空载主磁场的分布： 1.磁极中心及附近 2.靠近极尖处 3.极尖以外 4.几何中性线 =大、常数 =减少 =显著减少 =为零 空载主磁场的分布： 1.磁极中心及附近 2.靠近极尖处 3.极尖以外 4.几何中性线 =大、常数 =减少 =显著减少 =为零 有一个假设条件： 忽略电枢齿槽的影响。 空载磁场气隙磁密分布曲线 直流电机磁密分布 或 A-膝点 定义： 电枢磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。 影响： 1．使气隙磁场发生畸变； 2．磁场等于零的点偏离几何中性线，到物理中性线； 2.关于饱和 (1)不考虑饱和，一个磁极下，增强的与削弱的相同，总量不变； (2)考虑饱和时，一个磁极下，增强的少于削弱的，总量减少。 三、电枢反应 为了分析方便假定换向片的宽度等于电刷的宽度。 换向是指直流电机的电枢绕组元件从一条支路经过电刷进入另一条支路，该元件电流从一个方向变换为另一个方向。 电枢移到电刷与换向片2接触时，元件1被短路，电流被分流。如图所示。 电刷与换向片1接触时，元件1中的电流方向如图所示，大小为 电刷仅与换向片2接触时，元件1 中的电流方向如图所示，大小为 。 元件1 1 2 1、换向过程的基本概念 四、直流电机中的换向 直流电机电枢绕组元件的换向过程 a)换向开始瞬间 b)正在换向瞬间 c)换向结束瞬间 四、直