第三讲 直流电机磁场VIP免费

电机及拖动基础直流电机磁场主讲人：孔祥新主讲人：孔祥新电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院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、励磁方式根据直流电机中励磁绕组和电枢绕组的联结方式区分的。一、直流电机的励磁方式他励并励串励复励UIaIMUIf1If2IaMUIIfIaMIIfMIaUIf一、直流电机的励磁方式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。MIaUIf励磁绕组与电枢绕组之间无电的联系aII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。MIIf一、直流电机的励磁方式:afMIII励磁绕组与电枢绕组并联:afGIIIIa3.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。MUIIfIa励磁绕组与电枢绕组串联起来afIII一、直流电机的励磁方式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。IMUIf1If2Ia一、直流电机的励磁方式空载的含义:二、直流电机的空载磁场作为发电机，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二、直流电机的空载磁场NS定子磁轭励磁绕组电枢齿气隙极身极靴电枢磁轭在数量上，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：二、直流电机的空载磁场主磁通：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。几何中性线极靴极身（a）气隙形状几何中性线极靴极身几何中性线极靴极身（a）气隙形状二、直流电机的空载磁场二、直流电机的空载磁场空载主磁场的分布：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=>减少二、直流电机的空载磁场空载主磁场的分布：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=>显著减少二、直流电机的空载磁场空载主磁场的分布：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=>为零二、直流电机的空载磁场空载主磁场的分布：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=>为零二、直流电机的空载磁场有一个假设条件：忽略电枢齿槽的影响。空载磁场气隙磁密分布曲线BxτBxBxτ二、直流电机的空载磁场直流电机磁密分布空载磁化曲线二、直流电机的空载磁场或00()ffF00()ffIA-膝点00fF0fI000fF0fI00fF0fI0fNIANfNFfNIANfNF饱和饱和不饱和不饱和电枢磁场三、电枢反应定义：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；三、电枢反应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aii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。aii元件1av12iiai2aiai2i1iaiiaiiai2aiai2i1iaiiaiiai2aiai2i1i1、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12312312312...