1、電樞反應(yīng):
電機負載時,電樞繞組中有電流流過,產(chǎn)生一磁動勢,稱為電樞磁動勢。此時,氣隙磁場有主極磁勢和電樞磁勢二者合成磁勢建立,電樞磁勢的出現(xiàn)必然對空載時的主極磁場有影響,使氣隙磁密的分布發(fā)生變化,這種電樞磁勢對主極所建立氣隙磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。
由于這兩個磁動勢的互相作用,直流電機才能進行機電能量的轉(zhuǎn)換。
電樞反應(yīng)對電機運行特性影響很大:
對電動機:影響轉(zhuǎn)速。
對發(fā)電機:影響感應(yīng)電勢。
2、電樞磁場的分布:
同極性下電流方向相同,異極性下電流方向相反。電刷是電樞表面電流分布的分界線。特點:電樞磁場與主極磁場分布是相對靜止的。
3、電樞磁動勢沿電樞表面分布:
a、以一個元件為例:線圈匝數(shù),電流安。元件邊產(chǎn)生磁動勢安匝。每根磁力線僅與一個元件邊相交鏈,磁場對稱于電刷軸線,反向?qū)ΨQ于磁極軸線。將電樞從幾何中性線處切開。每個磁回路的磁勢均為安匝。
規(guī)定磁動勢方向與磁力線的方向一致,不計鐵磁材料的磁壓降,則全部降落在兩氣隙上,于是,每通過一次氣隙消耗磁動勢為 ,可得一個元件所耗于氣隙的磁動勢的空間分布關(guān)系為: 一矩形波。
每極下有一個元件邊的磁動勢波形
b、若每極下有四個元件邊均勻分布:
據(jù)上分析,應(yīng)有四個矩形波,它們相互之間位移一個槽距,將它們迭加起來可得一階梯數(shù)為2的階梯波。
c、若每極下元件邊的數(shù)目很多,且均勻分布在電樞表面,則經(jīng)上述方法迭加后總的電樞磁動勢會接近于三角波形。
4、電樞磁場的磁密沿電樞表面分布:(推導b與f的關(guān)系)
設(shè)電樞繞組的總匝數(shù)為n,元件數(shù)為s,極對數(shù)為p,極距為 ,電樞直徑為,每元件匝數(shù)為wy,則n=2swy,階梯數(shù)為s/2p ,階梯波幅值為: , 為電樞表面單位周長上的安匝數(shù),稱為線負荷。若忽略鐵磁材料中的磁壓降,則電樞磁場沿電樞表面的分布曲線為:
上式表明:與成正比,與成反比。即:極靴下,氣隙變化小,變化??;極尖處,氣隙大,大大削弱,曲線呈馬鞍形。
5、 直流電機負載時磁場的電樞反應(yīng)
6、直流電機負載時磁場特點(呈去磁作用):
a、磁場發(fā)生了畸變。
b、磁路不飽和時,主磁場中削弱的數(shù)量與加強的數(shù)量相等。當磁路飽和時,增磁使飽和程度提高,使鐵心的磁阻增大,使曲線與不計飽和時降低;另一方面,去磁使磁密減小,飽和程度降低,使鐵心磁阻減小,曲線比不計飽和時高。
總之,由于鐵心磁阻變化的非線性,磁阻增大的量比減小的量要大,所以,磁密增大的量比減小的量要小,使磁場的磁密比不計飽和時的要小,呈去磁作用。