1、電樞反應(yīng):
電機(jī)負(fù)載時(shí),電樞繞組中有電流流過(guò),產(chǎn)生一磁動(dòng)勢(shì),稱(chēng)為電樞磁動(dòng)勢(shì)。此時(shí),氣隙磁場(chǎng)有主極磁勢(shì)和電樞磁勢(shì)二者合成磁勢(shì)建立,電樞磁勢(shì)的出現(xiàn)必然對(duì)空載時(shí)的主極磁場(chǎng)有影響,使氣隙磁密的分布發(fā)生變化,這種電樞磁勢(shì)對(duì)主極所建立氣隙磁場(chǎng)的影響稱(chēng)為電樞反應(yīng)。
由于這兩個(gè)磁動(dòng)勢(shì)的互相作用,直流電機(jī)才能進(jìn)行機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。
電樞反應(yīng)對(duì)電機(jī)運(yùn)行特性影響很大:
對(duì)電動(dòng)機(jī):影響轉(zhuǎn)速。
對(duì)發(fā)電機(jī):影響感應(yīng)電勢(shì)。
2、電樞磁場(chǎng)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(diǎn):電樞磁場(chǎng)與主極磁場(chǎng)分布是相對(duì)靜止的。
3、電樞磁動(dòng)勢(shì)沿電樞表面分布:
a、以一個(gè)元件為例:線圈匝數(shù),電流安。元件邊產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)安匝。每根磁力線僅與一個(gè)元件邊相交鏈,磁場(chǎng)對(duì)稱(chēng)于電刷軸線,反向?qū)ΨQ(chēng)于磁極軸線。將電樞從幾何中性線處切開(kāi)。每個(gè)磁回路的磁勢(shì)均為安匝。
規(guī)定磁動(dòng)勢(shì)方向與磁力線的方向一致,不計(jì)鐵磁材料的磁壓降,則全部降落在兩氣隙上,于是,每通過(guò)一次氣隙消耗磁動(dòng)勢(shì)為 ,可得一個(gè)元件所耗于氣隙的磁動(dòng)勢(shì)的空間分布關(guān)系為: 一矩形波。
每極下有一個(gè)元件邊的磁動(dòng)勢(shì)波形
b、若每極下有四個(gè)元件邊均勻分布:
據(jù)上分析,應(yīng)有四個(gè)矩形波,它們相互之間位移一個(gè)槽距,將它們迭加起來(lái)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(dòng)勢(shì)會(huì)接近于三角波形。
4、電樞磁場(chǎng)的磁密沿電樞表面分布:(推導(dǎo)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(duì)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(zhǎng)上的安匝數(shù),稱(chēng)為線負(fù)荷。若忽略鐵磁材料中的磁壓降,則電樞磁場(chǎng)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(jī)負(fù)載時(shí)磁場(chǎng)的電樞反應(yīng)
6、直流電機(jī)負(fù)載時(shí)磁場(chǎng)特點(diǎn)(呈去磁作用):
a、磁場(chǎng)發(fā)生了畸變。
b、磁路不飽和時(shí),主磁場(chǎng)中削弱的數(shù)量與加強(qiáng)的數(shù)量相等。當(dāng)磁路飽和時(shí),增磁使飽和程度提高,使鐵心的磁阻增大,使曲線與不計(jì)飽和時(shí)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(jì)飽和時(shí)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(chǎng)的磁密比不計(jì)飽和時(shí)的要小,呈去磁作用。