电机学直流电机磁场解析课件

1、电机学直流电机磁场解析电机学直流电机磁场解析一、直流电机空载时磁场： 空载：电枢电流等于零或很小。 空载磁场：励磁电流激励的磁场。 N S一、直流电机空载时磁场：1、磁场分布情况：主磁通 ：漏磁通 ：2、磁场特点：a、主磁通 远大于漏磁通 。b、主极极靴宽度比一个极距小，且极靴下的气隙不均匀，所以，主磁通的每条磁力线所经过的磁回路都不尽相同，在磁极轴线附近的气隙较小，接近极尖处的磁回路中气隙较大。1、磁场分布情况：若不计铁磁材料中的磁压降，则在气隙中各处所消耗的磁势均为励磁磁势，这样，气隙小处，磁密B大；气隙大处，磁密B小；在两极间的几何中心线处，磁密B0，于是，当不计齿槽影响，直流电机空载时

2、的气隙磁场的磁密波分布波形为：一个空间位置固定不变的平顶波。若不计铁磁材料中的磁压降，则在气隙中各处所消耗的磁二、直流电机负载时电枢磁动势： 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。电刷放在几何中性线上。特点：电枢磁场与主极磁场分布是相对静止的。 Fa电枢磁动势的轴线总是与电刷轴线重合交轴电枢磁动势切开二、直流电机负载时电枢磁动势：切开电枢磁势沿电枢表面分布：a、一个元件：线圈匝数 ，电流 安。 元件边产生磁势 安匝。 每个磁回路的磁势均为 安匝。 规定磁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势为

3、，可得一个元件所耗于气隙的磁势的 空间分布关系为： 一矩形波。 电枢磁势沿电枢表面分布： x 每极下有一个元件边的磁势波形（规定磁力线由电枢进入气隙为正） 电机学直流电机磁场解析 xb、若每极下有四个元件边均匀分布：利用迭加原理，可得一阶梯数为2的阶梯波。电机学直流电机磁场解析 xc、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势会接近于三角波形。电机学直流电机磁场解析 电枢磁场的磁密沿电枢表面分布：（推导B与F的关系）设电枢绕组的总导体数为Za，ia为导体内的电流，极距为 ，电枢直径为 ，则电枢表面单位长度上的安培导体数为 A称为电负荷（电机设计的重要参数）则

4、电枢磁动势沿电枢表面分布为电枢磁动势最大值为：则电枢磁场的磁密沿电枢表面分布 电枢磁场的磁密沿电枢表面分布：（推导B与F的关系）上式表明： 与 成正比， 与 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。磁势波形磁密波形磁势波形磁密波形三、直流电机的电枢反应：电枢反应(armature reaction)：负载时电枢磁动势对主极磁场影响称为电枢反应。交轴电枢反应 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。三、直流电机的电枢反应：交轴电枢反应的作用：（呈去磁作用）： a、使气隙磁场发生了畸变，物理中性线偏离几何中性线。 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，磁密增大的量比减小的量要小，因此，每极磁通量略有减少，即交轴电枢反应具有一定的去磁作用。交轴电枢反应的作用：（呈去磁作用）：P983-6（1）电枢反应的性质：交轴电枢反应 直轴去磁电枢反应（2）电枢反应的性质：交轴电枢反应 直轴加磁电枢反应（3）电枢反应的性质：交轴电枢反应 直轴加磁电枢反应（4）电枢反应的性质：交轴电枢反应 直轴去磁电枢反应P983-6（1）电枢反应的性质：交轴电枢反应第四节 感应电动势和电磁转 矩的计算电磁转矩(Electromagn