什么是直流电机的电枢反应及其对换向的影响


什么是直流电机的电枢反应

1)当直流电机负载运行时,电枢磁场对空载磁场(励磁磁场)的作用叫做电枢反应

2)根据电枢磁场性质的不同,电枢反应可以分为交轴电枢反应和直轴电枢反应

3)负载运行时的磁场是由空载磁场和电枢磁场共同建立的

 

直流电机的交轴电枢反应

交轴电枢反应即交轴电枢磁动势对主极磁场的影响。在这里,我们为了分析问题的简单,假定磁场是不饱和的,电动机为顺时针的。从而可知:

(1)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偏移几何中性线,新的等于零的位置我们称之为物理中性线。

(2)不计饱和时,交轴电枢反应既无增磁,亦无去磁作用。考虑饱和时,起到去磁作用。


直流电机的直轴电枢反应

直流电机电刷不在几何中性线上时,出现了直轴电枢反应。

若为电动机,电刷顺着旋转的方向移动一个夹角,对主极磁场而言,直轴起增磁反应,若电刷逆着旋转方向移动一个夹角,则直轴电枢反应将是去磁的。

 

直流电机的电枢反应对换向的影响

直流电机电枢反应使气隙磁场发生畸变,会对电机的换向带来不利影响:

1、由于几何中性线处的气隙磁密不再为零,于是,处在几何中性线处的换向元件(电刷是与处在几何中性线处的元件所连接的换向片接触的)中必然会产生感应电动势,使换向发生困难。

2、气隙磁场畸变使换向器上的片间电压不均匀,尤其当电机负载突变时,形成强烈的电枢反应,气隙磁场严重畸变,有可能使相邻两换向片之间的电位差超过一定的限度,从而产生电位差火花,而且随着电弧的拉长可能出现环火。换向是直流电机的一个专门问题,换向不良就会在换向器和电刷间产生火花,火花超过定程度,就会烧坏电刷和换向器,严重影响电机运行。此外,火花会产生电磁波,对无线通信造成干扰。

产生火花的原因有很多,除电磁原因外,还有机械的原因,换向过程中还伴随着电化学、电热等因素,它们相互交织在一起,过程相当复杂。

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