文档介绍：12245直流电机的磁场与电枢反应
串励： 励磁绕组与电枢绕组串联
一、直流电机的励磁方式
短
分
接
法
长
分
接
法
复励： 既有并励绕组又有串励绕组
一、直流电机的励磁方式
图1－19 12245直流电机的磁场与电枢反应
串励： 励磁绕组与电枢绕组串联
一、直流电机的励磁方式
短
分
接
法
长
分
接
法
复励： 既有并励绕组又有串励绕组
一、直流电机的励磁方式
图1－19 各种励磁方式的直流发电机
分类：直流发电机按励磁方式可分为：
二、直流电机的空载磁场
1．空载的含义
直流电机空载是指电机对外无功率输出、不带负载空转的一种状态。
直流电机空载时，励磁绕组内有励磁电流，电动机电枢电流很小可忽略，而发电机电枢电流为零，这时电机的磁场由励磁电流单独建立。
二、直流电机的空载磁场
2．直流电机的磁路
空载时，只有主磁极的励磁绕组流过的励磁电
流 产生的磁场。
磁通选择导磁回路的原则：
最小磁阻 最短磁路
主磁路：N极铁芯→气隙→电枢齿P→电枢磁轭→经相邻S板下的电枢齿→气隙→ S极铁芯 →定子磁轭→ N极铁芯
漏磁路：N极铁芯→气隙→定子磁轭→N极铁芯
二、直流电机的空载磁场
2．直流电机的磁路
主磁通 走主磁路 80%
漏磁通 走漏磁路(不进入电枢) 20%
直流电机磁通的作用：
■ 主磁通在转子导体（电枢绕组）中产生感应电势；
■ 漏磁通不产生感应电势，可能引起主磁极铁芯饱
和,增大磁路磁阻。
思考 ？
为什么主磁极在定子内缘相间排列？（偶数个）
图1－5
二、直流电机的空载磁场
3．直流电机的磁化曲线
磁化曲线：
磁通 与励磁电流 的关系
曲线特性
■ 较小时，铁芯磁阻较小， 与 呈线性关系；
■ 增大时，铁芯饱和，磁阻增加，曲线出现饱和。
直流电机额定运行时，额定磁通 设定在c点，即在磁化特性曲线开始进入饱和区的位置。
d
饱和系数，～
■ 磁密分布：如图所示；
■ 电枢表面磁通密度 与气
隙长度 成反比，钟形波；
■ 是气隙磁密的平均值。
二、直流电机的空载磁场
4．气隙磁密分布
气隙磁通：经过气隙进入电枢铁芯的磁通。
气隙磁通密度：
图1－10 气隙磁通密度波形图
■ 假定：电枢表面光滑；
铁芯磁阻较小；
三、直流电机的电枢反应
1．电枢反应定义
当Ia≠0，即电枢绕组中有电枢电
流时，电枢磁动势对主磁极所建立
的空载磁场的影响称为电枢反应。
■ 以电刷为极轴线，电刷处（几何中性线）磁动势最强，主磁极轴线处电枢磁动势为零;
■ 电枢磁动势轴线与主磁极轴线正交，称为交轴电枢磁动势。
图1－14
二极直流电机的电枢磁场
2．电枢磁场
三、直流电机的电枢反应
主磁极下， 和 基本成正比，与 成反比；极靴下气隙变化很小，在极尖处，由于气隙 增大， 反而减小，波形出现凹槽，呈马鞍形。
3．电枢磁通密度
图1－15 电枢展开图
－磁动势波形 －磁通密度波形
负载后电机的磁场分布情况
比较两个磁场磁力线，可看出在N极下，极轴线以右部分加强磁密、以左部分削弱
－励磁磁场； －电枢磁场； －负载合成磁场（气隙磁场）
主磁场（空载磁场）的磁通密度分布曲线
电枢磁场磁通密度分布曲线
逐点叠加后得到负载时气隙磁场的磁通密度分布曲线
电枢反应的磁通密度分布曲线
使气隙磁场发生畸变
负载后由于电枢反应的影响，每一磁极下，一半磁场被增强，一半被削弱，磁通密度曲线与空载时不同。
三、直流电机的电枢反应
4．电枢反应的影响
对主磁场起去磁作用
不考虑磁路饱和时，主磁场被削弱的数量等于被加强数量，但实际中，主磁极增磁部分因磁密增加使饱和程度提高，铁芯磁阻增大，增加的磁通少些，因此负载时每极磁通略为减少。即电刷在几何中性线时的电枢反应为交轴去磁性质。
定义：直流电机正常工作时，电枢绕组切割气隙磁通
产生的刷间电动势。
四、直流电机电枢电动势与电磁转矩
1．直流电机的电枢电动势
与磁场强度
与运动速度
有关