电机学 直流电机的换向.ppt

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1、1-7 直流电机的换向1.换向过程？（假设电刷宽度等于换向片宽度）电枢旋转时，被电刷短路的元件从短路开始到短路结束，从一条支路转换到另一条支路，电流改变了方向。换向元件中电流的这种变化过程，称为换向过程。从换向开始到换向结束所需时间，称为换向周期直线换向如果换向元件中电势为零，则在被电刷短路的闭合回路中不会有环流。换向元件中的电流由电刷与相邻两换向片的接触面积决定。变化曲线时一条直线，称为直线换向。但是换向过程中，不可能没有电势！t+ia-iai2.换向元件中的感应电势(1)电抗电势er换向元件中由于换向电流的变化所引起的自感电势和互感电势之和，称为电抗电势。Lr：换向元件的电抗系数，包括自感

2、和互感er的平均值：设电刷宽度bs等于换向片宽度bk，换向片数为K，换向周期Tk：电抗电势的特点 电机负载越重或转速越高，电抗电势越大。电抗电势的方向阻止换向电流的变化，因此er的方向必与换向前的元件电流ia的方向一致。换向元件所处的几何中线处，主磁场几乎为零；电枢反应磁势所产生的磁通a正好穿过换向元件。电枢旋转时，换向元件切割a 所生电势ea称为旋转电势。aeaNSner（2）旋转电势旋转电势 的特点设换向元件匝数为Wk，电枢反应磁势在换向元件处所生的磁密为Ba，则ea的平均值：特点：（1），负载越重或者转速越高，旋转电势也越大。（2）据右手定则，ea的方向总是与换向前元件中的电流方向相同，

3、ea与er 方向一致，也是阻碍换向的。ti（3）电刷下产生火花的原因换向元件中存在两个方向相同的电势er和ea，合成电势：合成电势在换向元件闭合回路中产生的环流：由闭合转为断开时，由ik建立的电磁能量以火花的形式释放出来。i k二、改善换向的方法减少换向元件的感应电势和旋转电势，可以有效地改善换向。最有效的办法：装换向极。NSaneaerNkSk抵消电枢反应磁势，使ea0换向极磁势建立Bk，产生ek，使安装换向极的要求 换向极应装在几何中性线上;换向极的极性使产生的Bk方向与电枢反应磁势的方向相反。换向极绕组必须与电枢绕组串联，使在任何时候，eker加换向极后的结构图三、环火及其防止电枢反应使气隙磁场发生畸变，使处于Bmax处的元件的感应电势增大。当片间电压Uk超过一定值时，换向片间产生火花，称为电位差火花。电位差火花与换向火花连成一片，构成环火。防止环火的措施：在主磁极的极靴装补偿绕组，并与电枢绕组串联。产生的磁势方向与电枢反应磁势相反。