第03章p 直流电机

1、课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系第三章第三章 直流电机直流电机 2022-3-27课 件实现电能与机械能相互转换的设备实现电能与机械能相互转换的设备应用旋转的方式进行能量转换的电机叫旋转电机应用旋转的方式进行能量转换的电机叫旋转电机把电能转换为机械能的旋转电机称为电动机把电能转换为机械能的旋转电机称为电动机把机械能转换为电能的旋转电机称作发电机把机械能转换为电能的旋转电机称作发电机课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系课 件船

2、舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2022-3-27课 件一般几千吨位以上的船舶，电机的总数量可一般几千吨位以上的船舶，电机的总数量可超过百台以上，若为电力推动船舶，电机数超过百台以上，若为电力推动船舶，电机数量更多。量更多。船用电机在船舶的整个电器设备中占有很大船用电机在船舶的整个电器设备中占有很大的比例。的比例。根据电流种类电机分交流电机和直流电机。根据电流种类电机分交流电机和直流电机。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2022-3-27课 件直流电机是实现机械能和直流电能相互转换直流电机是实现机械能和直流

3、电能相互转换的一种旋转电器装置。的一种旋转电器装置。直流电机是可逆的，一台直流电机既可作为直流电机是可逆的，一台直流电机既可作为发电机使用，也可以作为电动机使用。发电机使用，也可以作为电动机使用。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2022-3-27课 件在作为电动机使用时，它将电能转换为机械能，在作为电动机使用时，它将电能转换为机械能，并且具有良好调速性能，调速设备简单，有较并且具有良好调速性能，调速设备简单，有较大的起动转矩和制动转矩等优点。大的起动转矩和制动转矩等优点。在现代船舶上有时被用在要求起动转矩大，调在现代船舶上有时被用在要求起动转矩大

4、，调速性能好和有较大的过载能力的起货机或电动速性能好和有较大的过载能力的起货机或电动舵机的电力拖动上。舵机的电力拖动上。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2022-3-27课 件直流发电机早期作为主电源在船舶上普遍应用。直流发电机早期作为主电源在船舶上普遍应用。与交流发电机比较，存在的主要缺点是：与交流发电机比较，存在的主要缺点是：电压不能变换以及结构复杂，电压不能变换以及结构复杂，造价高和维护工作量大等。造价高和维护工作量大等。在作为发电机使用时，它把机械能转换为电能。在作为发电机使用时，它把机械能转换为电能。课 件船舶电气设备与系统 2022-

5、3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2022-3-27课 件有些船舶主机轴带发电机也是直流发电机，有些船舶主机轴带发电机也是直流发电机，如远洋捕捞船的拖网机。如远洋捕捞船的拖网机。现在大多数船舶采用交流发电机替代直流发现在大多数船舶采用交流发电机替代直流发电机。电机。有些船舶仍用直流发电机作为变流机组向直有些船舶仍用直流发电机作为变流机组向直流电力拖动系统提供直流电能。流电力拖动系统提供直流电能。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2022-3-27课 件直流电机的工作原理、结构特点、励磁方直流电机的工作原理、结构特点、励磁方式和直流发电机、

6、直流电动机的基本运行式和直流发电机、直流电动机的基本运行特性等。特性等。本章主要内容本章主要内容课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系 第一节第一节 直流电机的工作原理与结构直流电机的工作原理与结构 第二节第二节 电枢绕组的感应电势和电磁转矩电枢绕组的感应电势和电磁转矩 第三节第三节 直流发电机的运行特性直流发电机的运行特性 第四节第四节 直流电动机的运行特性直流电动机的运行特性 第五节第五节 无刷直流电动机无刷直流电动机具体有具体有课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系电枢绕组在原动机的拖动下逆时针方向旋转电

7、枢绕组在原动机的拖动下逆时针方向旋转 发电机的电动势为发电机的电动势为电源电电源电动势动势。电枢中有电流以后。电枢中有电流以后, , 电流与磁场相作用产生电电流与磁场相作用产生电磁转矩。磁转矩。 方向与转动方向方向与转动方向相反相反, , 故称故称反转矩反转矩 。1 直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理 一、直流电机的工作原理一、直流电机的工作原理 第一节第一节 直流电机的工作原理与结构直流电机的工作原理与结构 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系直流电源直流电源电刷电刷换向器换向器线圈线圈电动机的电磁转矩是电动机的电磁转矩是驱动驱动转矩转矩.

8、. 在旋转的过程中在旋转的过程中, , 电枢线圈也切割磁场而产电枢线圈也切割磁场而产生电动势生电动势, , 该电动势的方该电动势的方向总是与电流方向相反向总是与电流方向相反, , 故称为故称为反电动势反电动势. .2 直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系3 直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置直流电机的电枢绕组和电刷的正确位置 直流电机的电枢绕组实际采直流电机的电枢绕组实际采用分布式线圈结构，每个线用分布式线圈结构，每个线圈有两个边，分别置于相距圈有两个边，分别置于相距一个磁极极距位置的槽内，一个磁极极距位置的

9、槽内，即这些线圈沿电枢铁心圆周即这些线圈沿电枢铁心圆周均匀分布，并通过相应数量均匀分布，并通过相应数量的换向片依次串联构成一个的换向片依次串联构成一个闭合回路闭合回路 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系电刷的位置正确与否电刷的位置正确与否, 将影响到正负电刷间的电将影响到正负电刷间的电动势动势E, 从而影响到发电机的从而影响到发电机的电压电压和电动机的和电动机的转转速速; 同时电刷的位置也影响到电刷下的同时电刷的位置也影响到电刷下的火花火花。电刷的正确位置电刷的正确位置 确定电刷正确位置的原则是，使正负电刷间能获确定电刷正确位置的原则是，使正负电刷

10、间能获得最大电动势得最大电动势 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系电刷放在磁场几何中性线上电刷放在磁场几何中性线上 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系为了保证电刷的正确位置，通常在刷架与为了保证电刷的正确位置，通常在刷架与端盖或刷架与定子之间设置了正确装配的端盖或刷架与定子之间设置了正确装配的“标记标记”。在运行管理中应经常注意检查，若发现刷在运行管理中应经常注意检查，若发现刷架松动或移位，应按架松动或移位，应按“标记标记”加以加以校正和校正和固定固定。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工

11、程学院船电系轮机工程学院船电系二、直流电机的结构二、直流电机的结构 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系换向器的结构换向器的结构课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系三、直流电机的额定值三、直流电机的额定值 1.1.额定容量（额定容量（kWkW）: :是指额定状态下是指额定

12、状态下, 发电机输出的电功率发电机输出的电功率Pn=UnIn, 或或电动机轴上输出的机械功率电动机轴上输出的机械功率Pn=UnIn n。2.2.额定电压额定电压（V） ：端电压端电压Un。3.3.额定电流额定电流（A） ：发电机输出的发电机输出的或或电动机输入的额定电动机输入的额定电流电流In。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系4.4.额定转速额定转速nN ：额定状态下的转速额定状态下的转速;此外此外, 还有绝缘等级和温升、工作制和使用条件等还有绝缘等级和温升、工作制和使用条件等 。5. 励磁方式及额定励磁电流励磁方式及额定励磁电流If(A);课

13、件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系电枢通入电流后，产电枢通入电流后，产生电磁转矩，使电机生电磁转矩，使电机在磁场中转动起来。在磁场中转动起来。FFU+NS电刷电刷换向片换向片IIEE一、电枢绕组的感应电势一、电枢绕组的感应电势第二节第二节 电枢绕组的感应电势和电磁转矩电枢绕组的感应电势和电磁转矩 通电线圈在磁场中转通电线圈在磁场中转动，又会在线圈中产动，又会在线圈中产生感应电动势（用生感应电动势（用E E表示）。表示）。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系 主磁场磁密分布曲线及电枢绕组电势主磁场磁密分布曲线及

14、电枢绕组电势NSAxBBAx课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系CE:与电机结构有关的常数称为与电机结构有关的常数称为电势常数电势常数nCEe课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系二、电枢绕组的电磁转矩二、电枢绕组的电磁转矩根据电磁力定律，无论是直流发电机还是直流根据电磁力定律，无论是直流发电机还是直流电动机，当电枢绕组中流过电流时，导体便受电动机，当电枢绕组中流过电流时，导体便受到电磁力的作用。到电磁力的作用。电磁力对于电枢轴心又形成转矩，该转矩即为电磁力对于电枢轴心又形成转矩，该转矩即为电枢绕组的电磁转矩

15、。电枢绕组的电磁转矩。电磁力的方向根据左手定则确定。电磁力的方向根据左手定则确定。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系 电磁转矩是由电磁力产生的，而电磁力与气隙中的电磁转矩是由电磁力产生的，而电磁力与气隙中的 磁密和电枢绕组电流成正比，所以电磁转矩磁密和电枢绕组电流成正比，所以电磁转矩T正比正比 于电枢电流于电枢电流Ia及每极磁通及每极磁通，其计算公式为，其计算公式为: aTICTCT:与电机结构有关的常数与电机结构有关的常数, 称为称为转矩常数转矩常数课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系三、直流电机的电磁

16、功率三、直流电机的电磁功率 电磁转矩所对应的功率称为电磁功率电磁转矩所对应的功率称为电磁功率PmPm根据功率的计算公式和电磁感应的公式可根据功率的计算公式和电磁感应的公式可以推导出电磁功率表达式以推导出电磁功率表达式 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系可以由电磁转矩可以由电磁转矩T T和角速度和角速度相乘而得。相乘而得。也可以由感应电势也可以由感应电势EaEa和电枢电流和电枢电流IaIa的的乘积来求得。乘积来求得。电磁功率电磁功率PmPm课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系aaaTMIEICTP电磁功率的

17、表达式为电磁功率的表达式为: :电磁功率是机械能与电能的转换环节。电磁功率是机械能与电能的转换环节。nCnCCeTT602aeaaaTMnICIEICPeTCC602eTCC55. 9课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系直流电机的损耗有以下几种：直流电机的损耗有以下几种：机械损耗机械损耗P PM M铁芯损耗铁芯损耗P PFeFe励磁和电枢绕组的铜损耗励磁和电枢绕组的铜损耗P PCuCu附加损耗附加损耗( (杂散损耗杂散损耗)P)P等等. .附加损耗附加损耗P P（0.50.51 1） P P2 2 (P(P2 2为输出功率为输出功率) )。在能量转换

18、的过程中必然有损耗在能量转换的过程中必然有损耗课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系图图3-11 3-11 直流发电机的功率流程图直流发电机的功率流程图pppeFm11TPTIEPaaMUIP 2cup课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系图图3 312 12 直流电动机的功率流程图直流电动机的功率流程图cuppppeFmUIP 1TIEPaaM22TP课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系PPP21当直流发电机带负载时，原动机在转轴上当直流发电机带负载时，原动机在转轴

19、上输入的机械功率输入的机械功率P P1 1应与输出的电功率应与输出的电功率P P2 2和和电机内部各种损耗电机内部各种损耗 相平衡相平衡. .即：即：P课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系按励磁绕组与电枢绕组的连接关系，直流电机按励磁绕组与电枢绕组的连接关系，直流电机可分为可分为4 4种种 ：他励（或称它励）、并励、串励、复励。他励（或称它励）、并励、串励、复励。一、直流电机的励磁方式一、直流电机的励磁方式 第三节第三节 直流发电机的运行特性直流发电机的运行特性直流发电机的励磁方式直流发电机的励磁方式课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工

20、程学院船电系轮机工程学院船电系他励电动机：他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。励磁线圈与转子电枢的电源分开。并励电动机：并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。串励电动机：串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。复励电动机：复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在 同一电源上。同一电源上。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系M他励他励UfIfIaUM并励并励UIfM串励串励UM复励复励U课 件船舶电气设备与

21、系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系直流发电机的励磁方式直流发电机的励磁方式直流发电机的励磁方式分他励和自励，直流发电机的励磁方式分他励和自励，自励包括并励、串励和复励。自励包括并励、串励和复励。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系（1 1）他励发电机：励磁绕组电路与电枢电路）他励发电机：励磁绕组电路与电枢电路无关，励磁电流取自其它的直流电源。其励无关，励磁电流取自其它

22、的直流电源。其励磁功率约为直流电机额定功率的磁功率约为直流电机额定功率的 1 13 3 。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系（2 2）并励发电机：励磁绕组电路与电枢电路并）并励发电机：励磁绕组电路与电枢电路并联。并励绕组导线细、匝数多、电阻大，励磁联。并励绕组导线细、匝数多、电阻大，励磁电流小。电流小。励磁功率约为直流电机额定功率的励磁功率约为直流电机额定功率的 2 21010 。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系（3 3）串励发电机：励磁绕组与电枢绕组）串励发电机：励磁绕组与电枢绕组串联，电枢电流即为

23、励磁电流。因此串串联，电枢电流即为励磁电流。因此串励绕组匝数少、导线粗、电阻极小。励绕组匝数少、导线粗、电阻极小。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系（4 4）复励发电机：主磁极上有两个励磁绕组，）复励发电机：主磁极上有两个励磁绕组，其中一个和电枢回路并连（称并励绕组），另其中一个和电枢回路并连（称并励绕组），另一个和电枢回路串连（称串励绕组）。一个和电枢回路串连（称串励绕组）。当串励绕组产生的磁势和并励绕组产生的磁势当串励绕组产生的磁势和并励绕组产生的磁势方向方向相同相同时，称为积复励；时，称为积复励；当串励绕组产生的磁势和并励绕组产生的磁势当串励

24、绕组产生的磁势和并励绕组产生的磁势方向方向相反相反时，称为差复励。时，称为差复励。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系复励发电机还分长复励和短复励复励发电机还分长复励和短复励短复励：电枢绕组与并励绕组短复励：电枢绕组与并励绕组并励后再并励后再与与串串励励绕组串联）。绕组串联）。长复励：电枢绕组与串励绕组长复励：电枢绕组与串励绕组串励后再串励后再与与并并励励绕组并励；绕组并励；课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系当发电机空载当发电机空载(I=0)(I=0)及及保持额定转速不变时保持额定转速不变时, , 电枢电

25、动势电枢电动势( (或空载电或空载电压压U U0 0) )与励磁电流与励磁电流I If f之间之间的关系的关系E=f(IE=f(If f) )。EEr0If二、直流发电机的空载特性二、直流发电机的空载特性课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系EEr0If二、直流发电机的空载特性二、直流发电机的空载特性因为因为E=KE=Ke en, n, 而而与与I If f之间为磁化曲线关系之间为磁化曲线关系, , 所以空载特性曲线与磁所以空载特性曲线与磁化曲线相似。化曲线相似。剩磁电压剩磁电压E Er r：励磁电流：励磁电流等于零时的开路电压等于零时的开路电压, ,

26、 约为约为额定电压的额定电压的2 25 5。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系自励发电机靠剩磁建立电自励发电机靠剩磁建立电压。非线性的空载特性曲压。非线性的空载特性曲线线(E=f(I(E=f(If f)与线性的场与线性的场阻线阻线(R(Rf f=E/I=E/If f) )的交点即为的交点即为自励的稳定电压。自励的稳定电压。EE = IfRfE = f（If）Er0If三、自励发电机建压条件三、自励发电机建压条件课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系EE = IfRfE = f（If）Er0If电路暂态过程的

27、电路暂态过程的电压平衡方程电压平衡方程EI RLdIdtffff三、自励发电机建压条件三、自励发电机建压条件课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系在稳定交点之前在稳定交点之前, dIf/dt0, 励磁电流励磁电流If一直增加一直增加 。在稳定交点处在稳定交点处, E-IfRf=0和和dIf/dt=0, If和和E都不再变化都不再变化 。3.励磁电路的电阻要适当。励磁电路的电阻要适当。自励发电机的自励起压条件自励发电机的自励起压条件:1.发电机要有剩磁；发电机要有剩磁；2.励磁电流磁场与剩磁场方向相同；励磁电流磁场与剩磁场方向相同；课 件船舶电气设备与系

28、统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系在保持并励总电阻和额定转速不变的条件下在保持并励总电阻和额定转速不变的条件下, 直流发电机电枢电路的电压平衡方程为直流发电机电枢电路的电压平衡方程为UEI Raa四、直流发电机的外特性四、直流发电机的外特性发电机的有载端电压与负载电流之间的关系发电机的有载端电压与负载电流之间的关系U=f(I)。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系（1 1）他励发电机）他励发电机电枢电流电枢电流Ia等于负载电流等于负载电流I，只有电枢电阻引起，只有电枢电阻引起端电压的微小变化。端电压的微小变化。电枢电流电枢电流

29、 Ia= I课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系（2 2）并励发电机）并励发电机电枢电流电枢电流 Ia= I + If电枢电阻引起端电压的下降将进一步引起并励电电枢电阻引起端电压的下降将进一步引起并励电流及感应电动势的减小流及感应电动势的减小, 电动势的减小电动势的减小, 又使电压又使电压进一步下降。进一步下降。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系(3) (3) 复励发电机复励发电机电枢电流电枢电流 Ia= I + If课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系复励发电

30、机主磁极上的串励绕组的励磁电流复励发电机主磁极上的串励绕组的励磁电流可以是负载电流可以是负载电流( (短复励短复励) )或电枢电流或电枢电流( (长复长复励励), ), 复励发电机又分为复励发电机又分为积复励发电机积复励发电机和和差差复励发电机复励发电机。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系串励与并励磁场串励与并励磁场方向一致方向一致的复的复励发电机称为励发电机称为积复励发电机积复励发电机。 串励与并励磁场串励与并励磁场方向相反方向相反的复的复励发电机称为励发电机称为差复励发电机差复励发电机。根据串励绕组对端电压的补偿根据串励绕组对端电压的补偿程度又

31、分为程度又分为平复励、欠复励和平复励、欠复励和过复励发电机。过复励发电机。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系直流发电机从空载到满载直流发电机从空载到满载端电压变化的程度用电压端电压变化的程度用电压变化率表示变化率表示, 即即%100%0nnUUUU五、电压变化率五、电压变化率他励发电机他励发电机U U(5(510)10)；并励并励U U(1030)(1030)；平复励平复励U U= 0= 0；欠复励欠复励U U 0 0；过复励过复励U U 0 T T0 0 n n 飞车。飞车。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学

32、院船电系2 2）反转）反转电动机的转动方电动机的转动方向由电磁力矩的向由电磁力矩的方向确定。方向确定。FFU+NS电刷电刷换向片换向片IIEE课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系（1 1）改变励磁电流的方向。）改变励磁电流的方向。改变直流电机转向的方法：改变直流电机转向的方法：（2 2）或或改变电枢电流的方向。改变电枢电流的方向。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系注意：注意：改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两者的方改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两者的方向不能同时变。向不能同时变。M他励他励UfIfI

33、aUM并励并励UIfM串励串励UM复励复励U课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系直流电机的电枢反应和直流电机的换向直流电机的电枢反应和直流电机的换向 当电机有负载后，便有电流流过电枢绕组，产当电机有负载后，便有电流流过电枢绕组，产生电枢磁场，此时电机的气隙磁场由主磁场和生电枢磁场，此时电机的气隙磁场由主磁场和电枢两个磁场共同决定。电枢两个磁场共同决定。电枢磁场对主磁极磁场的影响称为电枢反应电枢磁场对主磁极磁场的影响称为电枢反应课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系 (a) (b) (c)电刷位置与电枢反应电刷

34、位置与电枢反应课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系当电刷位于几何中性线上时，由于电枢磁场的当电刷位于几何中性线上时，由于电枢磁场的方向总是与主磁极磁场相正交，因此电枢反应方向总是与主磁极磁场相正交，因此电枢反应的结果将导致主磁极磁场发生的结果将导致主磁极磁场发生畸变畸变。这对直流电机的换向以及运行特性都会带来不这对直流电机的换向以及运行特性都会带来不利的影响。利的影响。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系直流电机的换向直流电机的换向 直流电机运行时，电枢绕组从定子主磁极的一直流电机运行时，电枢绕组从定子主磁

35、极的一个极面下方进入另一个极面下方时，通过换向个极面下方进入另一个极面下方时，通过换向片与电刷的连接，绕组中的电流将改变方向，片与电刷的连接，绕组中的电流将改变方向，这一过程称为这一过程称为直流电机的换向直流电机的换向。 课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系在定子主磁极之间换向极用于改善换向，在定子主磁极之间换向极用于改善换向，换向换向极绕组与电枢绕组串联极绕组与电枢绕组串联。课 件船舶电气设备与系统 2022-3-27轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系它不仅用来抵消或削弱电枢磁场，而且使处于它不仅用来抵消或削弱电枢磁场，而且使处于换向的绕组切割换向极磁场以产生可抵消电流换向的绕组切割换向极磁场以产生可抵消