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直流电机的电枢反应及负载时的磁场

2020-8-23 19:38| 发布者: admin| 查看: 228| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 1、电枢反应:          电机负载时,电枢绕组中有电流流过,产生一磁动势,称为电枢磁动势。此时,气隙磁场有主极磁势和电枢磁势二者合成磁势建立,电枢磁势的出现必然对空载时的主极磁场有影响,使气隙磁 ...

1、电枢反应:       

  电机负载时,电枢绕组中有电流流过,产生一磁动势,称为电枢磁动势。此时,气隙磁场有主极磁势和电枢磁势二者合成磁势建立,电枢磁势的出现必然对空载时的主极磁场有影响,使气隙磁密的分布发生变化,这种电枢磁势对主极所建立气隙磁场的影响称为电枢反应。
  由于这两个磁动势的互相作用,直流电机才能进行机电能量的转换。
  电枢反应对电机运行特性影响很大:
    对电动机:影响转速。
    对发电机:影响感应电势。

2、电枢磁场的分布:

  同极性下电流方向相同,异极性下电流方向相反。电刷是电枢表面电流分布的分界线。特点:电枢磁场与主极磁场分布是相对静止的。
    

3、电枢磁动势沿电枢表面分布:             

  a、以一个元件为例:线圈匝数,电流安。元件边产生磁动势安匝。每根磁力线仅与一个元件边相交链,磁场对称于电刷轴线,反向对称于磁极轴线。将电枢从几何中性线处切开。每个磁回路的磁势均为安匝。
  规定磁动势方向与磁力线的方向一致,不计铁磁材料的磁压降,则全部降落在两气隙上,于是,每通过一次气隙消耗磁动势为 ,可得一个元件所耗于气隙的磁动势的空间分布关系为: 一矩形波。
   

   每极下有一个元件边的磁动势波形

  b、若每极下有四个元件边均匀分布:
  据上分析,应有四个矩形波,它们相互之间位移一个槽距,将它们迭加起来可得一阶梯数为2的阶梯波。

  c、若每极下元件边的数目很多,且均匀分布在电枢表面,则经上述方法迭加后总的电枢磁动势会接近于三角波形。

4、电枢磁场的磁密沿电枢表面分布:(推导B与F的关系) 

  设电枢绕组的总匝数为N,元件数为S,极对数为p,极距为 ,电枢直径为,每元件匝数为Wy,则N=2SWy,阶梯数为S/2p ,阶梯波幅值为: 为电枢表面单位周长上的安匝数,称为线负荷。若忽略铁磁材料中的磁压降,则电枢磁场沿电枢表面的分布曲线为:
  上式表明:成正比,成反比。即:极靴下,气隙变化小,变化小;极尖处,气隙大,大大削弱,曲线呈马鞍形。

5、 直流电机负载时磁场的电枢反应

6、直流电机负载时磁场特点(呈去磁作用):

  a、磁场发生了畸变。
  b、磁路不饱和时,主磁场中削弱的数量与加强的数量相等。当磁路饱和时,增磁使饱和程度提高,使铁心的磁阻增大,使曲线与不计饱和时降低;另一方面,去磁使磁密减小,饱和程度降低,使铁心磁阻减小,曲线比不计饱和时高。
  总之,由于铁心磁阻变化的非线性,磁阻增大的量比减小的量要大,所以,磁密增大的量比减小的量要小,使磁场的磁密比不计饱和时的要小,呈去磁作用。


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