直流電機的勵磁方式及磁場電工基礎知識介紹

2020-11-30 電子產品世界

一、直流電機的勵磁方式

直流發電機的主要勵磁方式是他勵式、並勵式和復勵式

（一）他勵直流電機


1)主磁通Φm同時與勵磁繞組和電樞繞組相交鏈

2)漏磁通Φ1σ交鏈勵磁繞組本身，不和電樞繞組相交鏈

3)空載磁密分布

不計齒槽影響，直流電機空載時，其氣隙磁場(主磁場)的磁密分布波形如圖所示

圖1-23直流電機空載磁密分布

4)磁化曲線

主磁通Φm與勵磁磁通勢Ff0或勵磁電流If0的關係稱為電機的磁化曲線

表明電機磁路的特性

電機的磁化曲線可以通過電機磁路計算去求得

(1)主磁通所經過的磁迴路

由主磁極鐵心、氣隙、電樞齒、電樞鐵心和磁軛等五部分組成

因為鐵磁材料的B—H曲線是非線性的，磁導率不是常數，


使得Φm=f(Ff0)的關係也是非線性的

(2)磁化曲線

電機磁化曲線的形狀和所採用的鐵磁材料的B—H曲線相似

圖1.3.6電機磁化曲線

三.直流電機負載時的磁場和電樞反應

1.負載時磁場

電機帶上負載以後，電樞繞組內流過電流，還會形成磁通勢，該磁通稱為電樞磁通勢。所以，負載時電機中氣隙磁場是由勵磁磁通勢和電樞磁通勢共同建立。由此可知，在直流電機中，從空載到負載，其氣隙磁場是變化的

2.電樞反應

1)電樞磁通勢對勵磁磁通勢所產生氣隙磁場的影響稱為電樞反應
為畫圖簡單起見，元件邊只畫一層，認為電樞是光滑的，
並考慮某一極性下元件中流過電流同一方向，得電樞磁場分布，

圖1.3.7電樞磁勢產生的磁場分布


可見磁極幾何中性線處電樞反應磁勢最大。

2)單個電樞磁勢分布展開圖

圖1.3.8單個電樞元件產生的磁場分布

3)多個電樞磁勢分布展開圖

討論時考慮電刷處於幾何中性線時，得磁勢分布圖


1.3.9三個電樞元件產生的磁場分布

4)電樞反應

再考慮主磁場的作用，可得考慮電樞反應後氣隙磁場分布


圖1.3..10考慮電樞反應後氣隙磁場分布


由此可見:電樞反應磁通勢軸線的位置總是與電刷軸線重合

當電刷處於幾何中性線時，電樞反應磁勢與磁極軸線互相垂直

5)電樞反應使氣隙磁場發生了畸變，電樞磁場使主磁場一半削弱，另一半加強，並使電樞表面磁密等於零處離開了幾何中性線。

6)電磁反應呈去磁作用

*在磁路不飽和時

主磁場削弱的量與加強的量恰好相等。

*在磁路臨界飽和時

增磁會使半個極下飽和程度提高，鐵心磁組增大，另外半個極下飽和程度減小，鐵心磁組減小。因磁路臨界飽和，從而使實際的合成磁場曲線要比不計飽和時略低。增加的磁通數量就會小於磁通減少的數量。

*結論

電樞反應的另一個結果是電機負載情況下每極磁通有所下降

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