直流電機(jī)的勵(lì)磁方式及磁場(chǎng)電工基礎(chǔ)知識(shí)介紹

一、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式

直流發(fā)電機(jī)的主要勵(lì)磁方式是他勵(lì)式、并勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式

（一）他勵(lì)直流電機(jī)

1)主磁通Φm同時(shí)與勵(lì)磁繞組和電樞繞組相交鏈

2)漏磁通Φ1σ交鏈勵(lì)磁繞組本身，不和電樞繞組相交鏈

3)空載磁密分布

不計(jì)齒槽影響，直流電機(jī)空載時(shí)，其氣隙磁場(chǎng)(主磁場(chǎng))的磁密分布波形如圖所示

圖1-23直流電機(jī)空載磁密分布

4)磁化曲線

主磁通Φm與勵(lì)磁磁通勢(shì)Ff0或勵(lì)磁電流If0的關(guān)系稱為電機(jī)的磁化曲線

表明電機(jī)磁路的特性

電機(jī)的磁化曲線可以通過(guò)電機(jī)磁路計(jì)算去求得

(1)主磁通所經(jīng)過(guò)的磁回路

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?yàn)殍F磁材料的B—H曲線是非線性的，磁導(dǎo)率不是常數(shù)，

使得Φm=f(Ff0)的關(guān)系也是非線性的

(2)磁化曲線

電機(jī)磁化曲線的形狀和所采用的鐵磁材料的B—H曲線相似

圖1.3.6電機(jī)磁化曲線

三.直流電機(jī)負(fù)載時(shí)的磁場(chǎng)和電樞反應(yīng)

1.負(fù)載時(shí)磁場(chǎng)

電機(jī)帶上負(fù)載以后，電樞繞組內(nèi)流過(guò)電流，還會(huì)形成磁通勢(shì)，該磁通稱為電樞磁通勢(shì)。所以，負(fù)載時(shí)電機(jī)中氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁磁通勢(shì)和電樞磁通勢(shì)共同建立。由此可知，在直流電機(jī)中，從空載到負(fù)載，其氣隙磁場(chǎng)是變化的

2.電樞反應(yīng)

1)電樞磁通勢(shì)對(duì)勵(lì)磁磁通勢(shì)所產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)的影響稱為電樞反應(yīng)
為畫(huà)圖簡(jiǎn)單起見(jiàn)，元件邊只畫(huà)一層，認(rèn)為電樞是光滑的，
并考慮某一極性下元件中流過(guò)電流同一方向，得電樞磁場(chǎng)分布，

圖1.3.7電樞磁勢(shì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布

可見(jiàn)磁極幾何中性線處電樞反應(yīng)磁勢(shì)最大。

2)單個(gè)電樞磁勢(shì)分布展開(kāi)圖

圖1.3.8單個(gè)電樞元件產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布

3)多個(gè)電樞磁勢(shì)分布展開(kāi)圖

討論時(shí)考慮電刷處于幾何中性線時(shí)，得磁勢(shì)分布圖

1.3.9三個(gè)電樞元件產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布

4)電樞反應(yīng)

再考慮主磁場(chǎng)的作用，可得考慮電樞反應(yīng)后氣隙磁場(chǎng)分布

圖1.3..10考慮電樞反應(yīng)后氣隙磁場(chǎng)分布

由此可見(jiàn):電樞反應(yīng)磁通勢(shì)軸線的位置總是與電刷軸線重合

當(dāng)電刷處于幾何中性線時(shí)，電樞反應(yīng)磁勢(shì)與磁極軸線互相垂直

5)電樞反應(yīng)使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生了畸變，電樞磁場(chǎng)使主磁場(chǎng)一半削弱，另一半加強(qiáng)，并使電樞表面磁密等于零處離開(kāi)了幾何中性線。

6)電磁反應(yīng)呈去磁作用

*在磁路不飽和時(shí)

主磁場(chǎng)削弱的量與加強(qiáng)的量恰好相等。

*在磁路臨界飽和時(shí)

增磁會(huì)使半個(gè)極下飽和程度提高，鐵心磁組增大，另外半個(gè)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(shí)際的合成磁場(chǎng)曲線要比不計(jì)飽和時(shí)略低。增加的磁通數(shù)量就會(huì)小于磁通減少的數(shù)量。

*結(jié)論

電樞反應(yīng)的另一個(gè)結(jié)果是電機(jī)負(fù)載情況下每極磁通有所下降