课件-12直流电机的磁场

直流电机的磁场

MagneticFieldsofD.C.Machine电气工程学院韩力电机学3.320112电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，本节内容空载时直流电机的气隙磁场负载时的电枢磁动势和电枢反应分析思路基本概念交轴电枢磁动势交轴电枢反应（重点＋难点）直轴电枢磁动势直轴电枢反应3电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，空载时直流电机的气隙磁场空载磁场：当电枢电流为零或很小时，由励磁电流单独建立的磁场。空载磁通用Φm表示。Φm＝Φ0＋Φfσ主磁通：经过气隙，同时交链励磁绕组和电枢绕组的磁通，用Φ0表示，它是机电能量转换的桥梁。漏磁通：不经过气隙，仅与励磁绕组交链的磁通，用Φfσ表示。它不参与机电能量转换。主磁场分布：气隙磁密在一个极下按平顶波规律分布。Φm4电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，直流电机的磁化曲线OF0Φ0F’0F’δabc磁化曲线气隙线If5电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，负载时的电枢磁动势和电枢反应

▲分析思路电枢电流ia电枢磁动势fa电枢磁场ba空载磁场b0气隙合成磁场bδ电枢反应6电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，负载时的电枢磁动势和电枢反应

▲分析思路（图解）＋＝励磁电流形成的磁场电枢电流形成的磁场负载时的磁场7电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，负载时的电枢磁动势和电枢反应

▲几个基本概念电枢磁动势：电枢电流产生的磁动势。电枢反应：电枢磁动势对主磁场的影响。直轴（d轴）：主极轴线。dq交轴（q轴）：与直轴正交的轴线。几何中性线：相邻两主极之间的中心线，也就是交轴。物理中性线：电枢圆周上通过圆心和磁通密度为0点的直线。几何中性线物理中性线DirectAxisQuadratureAxis8电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，线负荷LineLoad设：电刷位于几何中性线，电枢绕组流过电流ia，则：电枢磁动势只有交轴分量。线负荷：电枢圆周表面单位长度上的安培导体数。Ia＝2a=ia9电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，交轴电枢磁动势fa(x)ba(x)结论：电枢磁动势是一个三角形波，其轴线位置与电刷的轴线位置重合。电枢磁动势波形的位置在空间保持不变。当电刷位于几何中性线上时，电枢磁动势为交轴电枢磁动势。交轴电枢磁密是一个马鞍形波。10电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，交轴电枢反应

QuadratureAxisArmatureReaction交轴电枢反应交轴电枢磁动势对主磁场的影响11电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，b0ba(x)bδ(x)O交轴电枢反应（2）

Q-AxisArmatureReaction结论1：每个主极下，主磁场一半被削弱、另一半被加强，交轴电枢反应使气隙磁场bδ发生畸变，物理中性线偏离几何中性线一个α角度。α结论2：对发电机，物理中性线顺着电机的旋转方向偏离几何中性线一个α角度；对电动机，物理中性线逆着电机的旋转方向偏离几何中性线一个α角度。结论3：不计铁心饱和时，主磁场一半被削弱、另一半被加强，去磁作用与助磁作用恰好相等，使得每极总磁通量不变，Φδ＝Φ0。结论4：考虑铁心饱和时，交轴电枢反应的去磁作用大于助磁作用，使得每极总磁通量略有减小，Φδ<Φ0。12电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，+++············+++++++++直轴电枢磁动势＝＋β·······+++++++bβbβ+++·····++bβbβFaqFaFad13电机学教案，©2011by重庆大学电气工程学院韩力，，直轴电枢反应

DirectAxisArmatureReaction当电刷不在几何中性线上