直流電機的勵磁方式及磁場(chǎng)電工基礎知識介紹

一、直流電機的勵磁方式

直流發(fā)電機的主要勵磁方式是他勵式、并勵式和復勵式

（一）他勵直流電機

1)主磁通Φm同時(shí)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(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直流電機空載磁密分布

4)磁化曲線(xiàn)

主磁通Φm與勵磁磁通勢Ff0或勵磁電流If0的關(guān)系稱(chēng)為電機的磁化曲線(xiàn)

表明電機磁路的特性

電機的磁化曲線(xiàn)可以通過(guò)電機磁路計算去求得

(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

因為鐵磁材料的B—H曲線(xiàn)是非線(xiàn)性的，磁導率不是常數，

使得Φm=f(Ff0)的關(guān)系也是非線(xiàn)性的

(2)磁化曲線(xiàn)

電機磁化曲線(xiàn)的形狀和所采用的鐵磁材料的B—H曲線(xiàn)相似

圖1.3.6電機磁化曲線(xiàn)

三.直流電機負載時(shí)的磁場(chǎng)和電樞反應

1.負載時(shí)磁場(chǎng)

電機帶上負載以后，電樞繞組內流過(guò)電流，還會(huì )形成磁通勢，該磁通稱(chēng)為電樞磁通勢。所以，負載時(shí)電機中氣隙磁場(chǎng)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(chǎng)是變化的

2.電樞反應

1)電樞磁通勢對勵磁磁通勢所產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)的影響稱(chēng)為電樞反應
為畫(huà)圖簡(jiǎn)單起見(jiàn)，元件邊只畫(huà)一層，認為電樞是光滑的，
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電樞磁勢產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布

可見(jiàn)磁極幾何中性線(xiàn)處電樞反應磁勢最大。

2)單個(gè)電樞磁勢分布展開(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)電樞磁勢分布展開(kāi)圖

討論時(shí)考慮電刷處于幾何中性線(xiàn)時(shí)，得磁勢分布圖

1.3.9三個(gè)電樞元件產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布

4)電樞反應

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

圖1.3..10考慮電樞反應后氣隙磁場(chǎng)分布

由此可見(jiàn):電樞反應磁通勢軸線(xiàn)的位置總是與電刷軸線(xiàn)重合

當電刷處于幾何中性線(xiàn)時(shí)，電樞反應磁勢與磁極軸線(xiàn)互相垂直

5)電樞反應使氣隙磁場(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，并使電樞表面磁密等于零處離開(kāi)了幾何中性線(xiàn)。

6)電磁反應呈去磁作用

*在磁路不飽和時(shí)

主磁場(chǎng)削弱的量與加強的量恰好相等。

*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(xiàn)要比不計飽和時(shí)略低。增加的磁通數量就會(huì )小于磁通減少的數量。

*結論

電樞反應的另一個(gè)結果是電機負載情況下每極磁通有所下降