电工机械的分类.PPT

3.電樞反應的影響 (1)正交磁電樞反應：換向時，電刷與換向片間易產生火花現象。 (2)去磁電樞反應：直流發電機應電勢減少，火花減弱。直流電動機轉矩減小，轉速加快，火花減弱。 (3)加磁電樞反應：直流發電機應電勢增加，火花增強。直流電動機轉矩增大，轉速減慢，火花增強。 4.電樞反應的磁動勢計算 名稱／代號 單位 名稱／代號 單位 總交磁磁動勢 ?A 安匝 （AT） 每極交磁磁動勢 ?a 安匝／極 （AT/pole） 總正交磁磁動勢 ?AC 每極正交磁磁動勢 ?ac 總去磁磁動勢 ?AD 每極去磁磁動勢 ?ad 磁動勢計算的相關單位 (1)電刷置於磁中性面時： 僅產生正交磁電樞反應。 (2)電刷由機械中性面移位 ? 電機角時： 同時產生正交磁及去磁電樞反應。 ?A＝ ?a＝ ?AD＝　 ?A＝ ?AC＝　　　 ?A＝ ?ad＝　 ?a＝ ?ac＝　　　 ?a＝ 5.減免電樞反應不良影響的方法 (1)改良主磁極：a.原理：電樞反應會使綜合磁通偏向極尖，若增加極尖磁阻及降低極尖磁飽和度，可使極尖處的磁通量減少且分布均勻，減免電樞反應的不良影響。b.改良方式：①單極尖磁極疊片疊製而成的主磁極。②極掌弧心與電樞鐵心非同心圓的主磁極。③挖空主磁極鐵心且與極軸平行的空槽之楞德爾磁極。 主磁極的改良方式 單極尖的磁極疊片 非同心圓的主磁極 楞德爾磁極 與極軸平行之空槽 (2)設置補償繞組：（湯姆生-雷恩法） a.原理：補償繞組與電樞繞組串聯，故流過相同電流；補償繞組設置於主磁極表面槽中，且與相鄰的電樞繞組電流方向相反，因此在任意負載下，其磁通互相抵消。b.特點：為抵消電樞反應的最佳方法。c.計算方式：極面弧長 ?c 占極距 YP 的百分比僅 70%（即Ψ＝　＝70%），故每極所需補償繞組 的根數 Zc 或匝數 Nc 分別為： Zc＝ Nc＝ 設置補償繞組 裝置位置 → 主磁極表面槽中 電路連接方式 → 串聯 (3)設置中間極（換向磁極）： a.原理：中間極是放置於主磁極機械中性面上的小磁極，繞組與電樞繞組串聯。中間極所產生的磁通須與電樞磁通相反，才可抵消電樞反應。b.特點：（N、S 表主磁極極性，n、s 表中間極極性） 直流發電機中間極極性依轉向次序為 → NsSn。直流電動機中間極極性依轉向次序為 → NnSs。c.計算方式：中間極的鐵心較小，無法涵蓋整個電樞，故一般需取 1.25 倍以抵消電樞磁場。每極所需中間極繞組的根數 Zce 或匝數 Nce 分別為： Zce＝ Nce＝ 中間極的設置 發電機中間極極性 → NsSn 電動機中間極極性 → NnSs 　　 11 有一部 4 極直流電機，其電樞繞組有 288 根導體，採用單分疊繞時，電樞電流為 120 安培，試求：(1)電刷置於機械中性面未移位時，總電樞反應磁動勢 ?A 為多少安匝？(2)電刷移位15°機械角時，每極去磁磁動勢 ?ad 及每極正交磁磁動勢 ?ac 各為多少安匝？(3)若使用補償繞 組，每極需要多少根導體？（Ψ＝　＝70%） 若使用中 間極繞組，每極需要多少匝線圈？ 　 P＝4 極，ZA＝288 根，Ia＝120 安培，m＝1分LW　 → a＝mP＝1×4＝4 條路徑 　 (1)電刷未移位時，電樞反應總磁動勢 　　 ?A＝ 　　　　　　　＝4320（安匝） 　 (2)電刷移位?＝15°機械角時，相當於移位 ?＝ 　　　　　　＝30°電機角，故每極去磁磁動勢 ?A 　　 ?ad＝　 ?a＝ 　　　　　　　　　 　　　 ＝360（安匝／極） 　 　 每極交磁磁動勢 　　 ?ac＝　　　　?a＝?a－?ad＝　　 －360　　　　　　　　　 　　　 ＝720（安匝／極） 　 (3)使用補償繞組時，每極所需要補償繞組根數 　　 Zc＝　　　　　　　　　　 ＝26（根／極） 　　 Nce＝　　　　　　　　　　　 ＝11（匝／極） 　 (4)使用中間極繞組時，每極所需要中間極繞組匝數 節目次 5-4 直流電機的換向 直流電機的電樞繞組在運轉時，於通過電刷前後，其流過電樞繞組的電流方向改變之過程，稱為換向（Commutation）。 直流發電機：換向的目的在於將感應電勢外接使用，並轉變為直流電。 直流電動機：換向的功用在於改變線圈的電流方向，使線圈邊在磁場中可以產生同方向的轉矩，因而能繼續同方向旋轉。 節目次 5-4.1 換向種類 (1)定義：換向期間電流變化率　 為定值，其換向 　 曲線為一直線，又稱為直線換向或線性換向，為最理想的換向。 (2)現象：換向時，換向片與電刷間幾無火花產生。 1.理想換向 2.低速換向 (1)定義：換向初期　 較小，換向末期　 較大，又稱為欠換向。 (2)原因：