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第一章 直 流 电 机 1.他励式：励磁电流由其他直流电源单独供给，励磁绕组和电枢绕组相互独立。 2.自励式：顾名思义，励磁电流由电机自身供给。而根据自励方式即电枢绕组和励磁绕组的连接方式的不同，自励式又分为串励式、并励式和复励式： 1）串励式：电枢绕组和励磁绕组相串联，满足： 2）并励式：电枢绕组和励磁绕组相并联，满足： 3）复励式：在整个励磁回路中，有两套 励磁绕组，一套和电枢绕组相并联，一套和 电枢绕组相串联，根据两个励磁绕组所产生的磁动势的关系，又可分为积复励和差复励。 积复励：串励绕组和并励绕组所产生的磁动势方向一致，互相叠加，反之，叫做差复励： 2、空载磁场的定量分析 极靴下沿电枢圆周各点的主磁场将明显大于极靴范围以外，在两极之间的几何中心线处，磁场等于零。对于这一点，我们可以通过数学形式来看一下： 设电枢圆周为 轴而磁极轴线处为纵轴，又设电枢长度为 ，则离开坐标原点为 的 范围内的气隙主磁通为： 1）交轴电枢反应：交轴电 枢磁动势对主极磁场的影响。 * * 本讲概要： 一、直流电机的励磁方式； 二、直流电机的空载磁场； 三、直流电机的负载磁场； 四、直流电机的电枢反应。 1.3 直流电机的磁场 一、直流电机的励磁方式 短复励 串励 并励 他励 d) c) b) a) 二、直流电机的空载磁场 1、空载时直流电机的磁场分布： 空载：发电机出线端没有电流输出，电动机轴上不带机械负载，即电枢电流为零的状态。那么 ，这时的气隙磁场，只由主极的励磁电流所建立，所以直流电机空载时的气隙磁场，又称励磁磁场。 主磁通：经过主磁极、气隙、电枢铁心及机座 构成磁回路。它同时与励磁绕组及电枢绕组交 链，能在电枢绕组中感应电动势和产生电磁转 矩，称为主磁通。 漏磁通： 仅交链励磁绕组本身，不进入电枢 铁心，不和电枢绕组相交链，不能在电枢绕 组中感应电动势及产生电磁转矩，称为漏磁通。 特点：1）由同一个磁动势所产生；2）所走的路径不同，这就导致了它们对应磁路上所产生的磁场的分布规律不同。气隙磁场的大小和分布直接关系到电机的运行性能。 则空载时每极主磁通为： 三、直流电机负载磁场 1、负载时的气隙磁场： 其中， 为气 隙计算长度，可见，磁密的分 布和气隙的大小是成反比关系的，这也就验 证了磁密分布的曲线形式。 四、直流电机的电枢反应 由于电枢磁动势的出现，气隙磁场将会发生变形， 其物理中性线将偏离几何中性线，电枢磁动势对 主极气隙磁场的这种影响称为电枢反应。 1、电刷在几何中性线上的电枢磁动势和磁场： 假定（1）磁场是不饱和的，（2）发电机电枢转向是逆时针，电动机为顺时针。由上图可知： A:交轴电枢磁场在半个极内对主极磁场起去磁作用，在另半个极内则起增磁作用，引起气隙磁场畸变，使电枢表面磁通密度等于零的位置（物理中性线偏移几何中性线。 B:不计饱和，交轴电枢反应即无增磁，亦无去磁作用。考虑饱和时，起到去磁作用。 电枢反应根据其反应方向的不同，分为交轴电枢反应和直轴电枢反应，它和电刷位置的摆放密切相关。 2、电刷不在几何中性线上的电枢磁动势： 2）直轴电枢反应：当电刷 不在几何中性线上，出现了 直轴电枢反应： A:若为发电机，电刷顺着旋转的 方向移动一个夹角，对主极磁场 而言，直轴起去磁反应，若电刷 逆旋转方向移动一夹角，则直轴电枢反应是增磁的； B:若为电动机，刚好相反，这里不在具体分析。 课外思考题： 1-10；1-11； 同学们： 再见！ * *