直流电机的励磁方式及磁场电工基础知识介绍

2010-06-09 17:12:30来源: 电工商务网

一、直流电机励磁方式  

     直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和复励式    

    (一)他励直流电机            
                                    

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                                      图1.3.1 他励直流电机电路原理
  (二)并励直流电机

                                 

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                                      图1.3.2  并励直流电机电路原理图
 (三)串励直流电机

                                    

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                                       图1.3.3 串励直流电机电路原理图
 (四)复励直流电机  
            
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 图1.3.4 复励直流电机电路原理图 

 二、直流电机的空载磁场

     1.直流电机的空载 

     电枢电流等于零或者很小,且可以不计其影响的一种运行状态 

     2.直流电机的空载磁场  由励磁磁通势单独建立的磁场 

     以一台四极直流电机空载时为例,由励磁电流单独建立的磁场分布如图示    

图1.3.5 直流电机空载磁场


    1)主磁通 Φm            同时与励磁绕组和电枢绕组相交链 

    2)漏磁通 Φ1σ         交链励磁绕组本身,不和电枢绕组相交链 

    3)空载磁密分布 

    不计齿槽影响,直流电机空载时,其气隙磁场(主磁场)的磁密分布波形如图所示

               

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图1-23 直流电机空载磁密分布

   4)磁化曲线 

     主磁通 Φm 与励磁磁通势 Ff0 或励磁电流 If0 的关系称为电机的磁化曲线 

     表明电机磁路的特性 

     电机的磁化曲线可以通过电机磁路计算去求得   

     (1)主磁通所经过的磁回路 

     由主磁极铁心、气隙、电枢齿、电枢铁心和磁轭等五部分组成 

     因为铁磁材料的B—H曲线是非线性的,磁导率不是常数,


     使得 Φm = f (Ff0) 的关系也是非线性的 

     (2)磁化曲线  

     电机磁化曲线的形状和所采用的铁磁材料的 B—H 曲线相似    
                         

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图1.3.6  电机磁化曲线

三.直流电机负载时的磁场和电枢反应

     1.负载时磁场 

       电机带上负载以后, 电枢绕组内流过电流,还会形成磁通势,该磁通称为电枢磁通势。 所以,负载时电机中气隙磁场是由励磁磁通势和电枢磁通势共同建立。 由此可知,在直流电机中,从空载到负载,其气隙磁场是变化的   

     2.电枢反应   

       1)电枢磁通势 对励磁磁通势所产生气隙磁场的影响称为电枢反应 
         为画图简单起见,元件边只画一层,认为电枢是光滑的, 
         并考虑某一极性下元件中流过电流同一方向,得电枢磁场分布,

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 图1.3.7 电枢磁势产生的磁场分布


        可见磁极几何中性线处电枢反应磁势最大。  

  2)单个电枢磁势分布展开图   

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图1.3.8 单个电枢元件产生的磁场分布

  3)多个电枢磁势分布展开图 

    讨论时考虑电刷处于几何中性线时,得磁势分布图 


   

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1.3.9 三个电枢元件产生的磁场分布

  4)电枢反应 

    再考虑主磁场的作用,可得考虑电枢反应后气隙磁场分布 


          

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      图1.3..10 考虑电枢反应后气隙磁场分布


   由此可见: 电枢反应磁通势轴线的位置总是与电刷轴线重合 

          当电刷处于几何中性线时,电枢反应磁势与磁极轴线互相垂直  

         5)电枢反应使气隙磁场发生了畸变,电枢磁场使主磁场一半削弱,另一半加强,并使电枢表面磁密等于零处离开了几何中性线。

         6)电磁反应呈去磁作用 

           * 在磁路不饱和时 

              主磁场削弱的量与加强的量恰好相等。 

           * 在磁路临界饱和时 

              增磁会使半个极下饱和程度提高,铁心磁组增大, 另外半个极下饱和程度减小,铁心磁组减小。因磁路临界饱和,从而使实际的合成磁场曲线要比不计饱和时略低。增加的磁通数量就会小于磁通减少的数量。

          * 结论 

             电枢反应的另一个结果是电机负载情况下每极磁通有所下降 

关键字:直流电机  励磁方式  磁场

编辑:金海 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2010/0609/article_3081.html
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