一、直流電機的勵磁方式

他勵電機結構

（一）他勵直流電機

圖1.3.1 他勵直流電機電路原理圖

（二）并勵直流電機

圖1.3.2 并勵直流電機電路原理圖

（三）串勵直流電機

圖1.3.3 串勵直流電機電路原理圖

（四）複勵直流電機

圖1.3.4 複勵直流電機電路原理圖

直流發電機的主要勵磁方式是他勵式、并勵式和複勵式

二、直流電機的空載磁場

1.直流電機的空載

電樞電流等于零或者很小，且可以不計其影響的一種運行狀态

2.直流電機的空載磁場

1）由勵磁磁通勢單獨建立的磁場

同時與勵磁繞組和電樞繞組相交鍊

2)漏磁通 Φ1σ

交鍊勵磁繞組本身，不和電樞繞組相交鍊

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 的關系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)主磁通所經過的磁回路

由主磁極鐵心、氣隙、電樞齒、電樞鐵心和磁轭等五部分組成

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) 的關系也是非線性的

(2)磁化曲線

電機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， 電樞繞組内流過電流，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 對勵磁磁通勢所産生氣隙磁場的影響稱為電樞反應

為畫圖簡單起見，元件邊隻畫一層，認為電樞是光滑的，

并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 電樞磁勢産生的磁場分布

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 單個電樞元件産生的磁場分布

3)多個電樞磁勢分布展開圖

讨論時考慮電刷處于幾何中性線時，得磁勢分布圖

1.3.9 三個電樞元件産生的磁場分布

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

當電刷處于幾何中性線時，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

并使電樞表面磁密等于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于磁通減少的數量

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