直流电动机学习.pptx

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1、 直直流流电电动动机机完完成成的的是是电电能能向向机机械械能能的的转转换。与直流发电机相同，直流电动机的励磁换。与直流发电机相同，直流电动机的励磁方式可以是他励、并励、串励和复励。方式可以是他励、并励、串励和复励。5-1 5-1 直流电动机的起动及改变转向直流电动机的起动及改变转向 第1页/共87页一、直流电动机的起动及其要求 把一台处于静止状态的电动机接通电源后，拖动负载转动起来，达到要求的转速稳定运行，称为起动。2、电动机起动的基本要求u 起动转矩要大：保证起动快速、可靠。u 起动电流要小：防止对电网的冲击、保护电机。u 起动设备要简单、经济、可靠，方便操作。1、起动定义第2页/共87页二

2、、二、直流电动机的反转直流电动机的反转由直流电动机的转矩公式可知改变直流电动机转向的方法有：u 磁场反向：电枢绕组接线不变、励磁绕组反接.u 电枢反向：励磁绕组接线不变、电枢绕组反接.v如电枢绕组、励磁绕组同时反接，则转向不变。第3页/共87页直接起动：将电枢绕组接到额定电源上，在起动瞬间，电枢电势为零，起动转矩和起动电流分别为。nT小容量微型直流电动机由于转动惯量小、转速上升快、电枢电阻相对较大，因此允许直接起动。5-2 他励直流电动机的起动第4页/共87页 为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用降低电枢（电源）电压起动或电枢回路串电阻。起动时由于转速 ，电枢电动势 ，而且电枢电阻 很小，

3、所以起动电流将达到额定电流值的10-20倍。过大的起动电流将引起电网电压下降、影响电网上其它用户的正常用电、使电动机的换向恶化；同时过大的冲击转矩会损坏电枢绕组和传动机构。一般直流电动机不允许直接起动。一般他励直流电动机的起动第5页/共87页一、降低电源电压起动一、降低电源电压起动起动开始时降低端电压,使 Ist=(1.5 2.0)IN Tst=(1.52.0)TN当直流电源电压可调时，可采用降压方法起动。起动时以较低的电源电压起动电动机，起动电流随电源电压的降低而正比减小。随着电动机转速的上升，反电动势逐渐增大，再逐渐提高电源电压，使起动电流和起动转矩保持在一定的数值上，保证按需要的加速度升

4、速。优点：起动电流小，起动过程平滑、能量损耗少。缺点：需要一套专用的可改变端电压的直流电源或整流电源，投资费用大。第6页/共87页降低电源电压起动时的接线及机械特降低电源电压起动时的接线及机械特性性调压电源第7页/共87页二、电枢回路串电阻起动abcdefgW以三级电阻起动时电动机为例第8页/共87页5-3 他励直流电动机的工作特他励直流电动机的工作特性性工作特性:是指在UUN，IfIfN时，电枢回路不串电阻的情况下，转速n、电磁转矩T和效率随输出功率P2而变化的关系。即 或第9页/共87页一、转速特性定义：当 、时，由电压平衡方程式可得：忽略电枢反应的去磁作用，转速与负载电流按线性关系变化如

5、图红线所示。第10页/共87页2、转矩特性定义：当 、时，转矩表达式考虑电枢反应的作用，转矩上升的速度比电流上升的慢，如图所示。第11页/共87页3、效率特性定义：当 、时，由方程式可得空载损耗为不变损耗，不随负载电流变化，当负载电流较小时效率较低，输入功率大部分消耗在空载损耗上；负载电流增大，效率也增大，输入的功率大部分消耗在机械负载上；但当负载电流增大到一定程度时铜损快速增大此时效率又变小，如图所示。第12页/共87页5-4 他励直流电动机的机械特性他励直流电动机的机械特性直流电动机的基本方程式：电磁转矩：感应电动势：电枢回路电势平衡式：电动机转速特性：机械特性一般表达式：第13页/共87

6、页一、机械特性的表达式 直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为常数时，电动机的转速与电磁转矩之间的函数关系，即机械特性的表达式：称为理想空载转速。第14页/共87页硬特性和软特性硬特性和软特性 为表述不同条件的机械特性，引入“硬度”的概念。所谓机械特性硬度是指特性曲线上某一点的电磁转矩对该点转速的导数：实际空载转速称为机械特性斜率 硬度是机械特性曲线斜率的倒数，通常称 小的机械特性为硬特性（硬度大），大的机械特性为软特性（硬度小）。第15页/共87页二、固有机械特性和人为机械特性二、固有机械特性和人为机械特性（一）（一）固有机械特性固有机械特性 当 时的机械特性称为

7、固有机械特性（也称自然机械特性）。由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小，所以固有机械特性是硬特性。n0nTNnNT第16页/共87页1、电枢串电阻时的人为机械特性 保持 不变,只在电枢回路中串入电阻Rc的人为机械特性：特点：1）不变，变大 2）越大，特性越软（二）人为机械特性根据转速、转矩公式人为地改变电动机参数U、R或 得到的机械特性，称为人为机械特性。有以下三种人为机械特性：第17页/共87页电枢串电阻时的人为特性电枢串电阻时的人为特性第18页/共87页2、降低电枢电压时的人为机械特性 保持 不变，只改变电枢电压 时的人为机械特性：特点：1)随 变化,不变;2)不同,曲线是一组平行线。第19

8、页/共87页降低电枢电压时的人为特性降低电枢电压时的人为特性第20页/共87页3、减弱励磁磁通时的人为机械特性 保持 不变，改变励磁回路调节电阻 的人为机械特性：特点：1）弱磁，增大；2）弱磁，增大第21页/共87页 串励直流电动机的机械特性串励直流电动机的机械特性串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组是串联的，因此励磁电流随着负载变化。是串联的，因此励磁电流随着负载变化。这是串励电机的主要特点。这是串励电机的主要特点。串励电机的机械特性很软，当负载电流串励电机的机械特性很软，当负载电流较小时，电机磁路不饱和，每极气隙磁较小时，电机磁路不饱和，每极气隙磁通与励磁电

9、流呈线性关系。即：通与励磁电流呈线性关系。即：第22页/共87页当磁路不饱和时当磁路饱和时，磁通基本不变，机械特性与他励直流电动机的机械特性相似。TnABC磁路不饱和时的机械特性曲线AB段磁路饱和时的机械特性曲线BC段第23页/共87页机械特性具有以下特点：（1）负载较小时，它是一条非线性的软特性，负载增加时转速降落很大；（2）空载时，为无穷大。实际上，空载时存在剩磁，为有限值，但值也很大“飞车”现象。因此串励电动机不允许空载或轻载运行；（3）由于 ，起动和过载时电枢电流大，故串励电动机的起动转矩大，过载能力强。第24页/共87页三、复励电动机的机械特性复励电动机的机械特性介于并励与串励电动机

10、之间。如果并励绕组的磁动势起主要作用，机械特性就接近于并励电动机；如果是串励绕组磁动势起主要作用，机械特性就接近于串励电动机；u这时有并励磁动势存在，电动机空载时转速不会过高。第25页/共87页负载转矩的大小与速度无关，但其方向始终与转向相反Tn05-5 负载的机械特性负载的机械特性反抗性恒转矩负载位能性恒转矩负载恒功率负载通风机型负载转矩具有固定的方向，不随转速方向的改变而改变nT0负载的功率为常数，不随转速的变化而改变负载的转矩与转速的平方成正比Tn0Tn0第26页/共87页5-6 5-6 电力拖动系统稳定运行条件电力拖动系统稳定运行条件在 点，系统平衡处于某一转速下运行的电力拖动系统，由

11、于受到某种扰动，导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态，如果系统能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行，则系统是稳定的，否则系统是不稳定的。第27页/共87页电压波动使机械特性曲线上移，转速不能突变，由于 转速由 上升到 ，扰动消失特性曲线恢复原位，系统减速，沿绿色线路回到 点运行。第28页/共87页电压波动使机械特性曲线下移，转速不能突变，由于 转速由 下降到 ，扰动消失特性曲线恢复原位，系统加速，沿绿色线路回到 点运行。第29页/共87页在 点，系统平衡负载突然降至 瞬间转速不变 转速由 上升，T不断加大，即使扰动消失，系统也将一直加速，不能回到

12、点 运行。最后电机因转速过高、电流过大而损坏。负载突然升至 瞬间转速不变 即电枢电流不变、电磁转矩不变，系统将一直减速，不可能回到 点运行。第30页/共87页电力拖动系统稳定运行的充分必要条电力拖动系统稳定运行的充分必要条件件2.充分条件 在交点 处满足 。或者说，在交点的 转速以上存在 ,在交点的转速以下存在1.必要条件 电动机的机械特性与负载机械特性有交点,即存在第31页/共87页5-7 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速一、电动机调速的基本概念 电动机调速是通过人为的改变电动机的参数获得另外的电动机机械特性曲线，工作点发生变化，转速发生变化。调速前后，电动机工作在不同的机械特性上。

13、v如果机械特性不变，仅由于负载变化而引起转速的变化，则不能称为调速。第32页/共87页 电力拖动系统的调速可以采用机械调速、电气调速或二者配合调速。改变传动机构的传动比来改变工作机构的速度，称为机械调速。人为改变电动机的参数（如端电压、励磁电流或电枢回路电阻），使同一机械负载得到不同转速，称为电气调速。一、电动机调速的基本概念第33页/共87页nTTLRan0nAAoABn1Ra+Rc自然机械特性曲线上的工作点串电阻Rc后,工作点由AAB第34页/共87页二、他励直流电动机的调速方法从他励直流电动机的机械特性方程看：电气调速方法：1.电枢串电阻调速；2.调压调速；3.调磁调速。电动机驱动生产机

14、械，对电动机的转速不仅要能调节，而且要求调节的范围宽广、过程平滑、调节的方法简单、经济。v 三种调速方法实质上都是改变了电动机的机械特性，使之与负载机械特性的交点改变，达到调速的目的。第35页/共87页（一）降低电源电压调速TTLAAB调速压前工作点A降压瞬间工作点稳定后工作点降低电枢电压时，电动机机械特性平行下移;负载不变时，交点也下移，速度也随之改变。第36页/共87页优点：调速后，转速稳定性不变、无级、平 滑、损耗小。缺点：只能由额定电压向低调，需要一套电 压可连续调节的直流电源，成本大。第37页/共87页解：解：一台他励直流电动机，额定功率 电枢电阻 Ra=0.0824，带动一恒转矩负

15、载在额定运行的情况下，将电枢电压降为105V，求稳定运行后电动机的转速为多少？例4-1第38页/共87页（二）减弱磁通调速（二）减弱磁通调速 改变励磁电流调速（调节励磁电阻），实际上是减少励磁电流的调速，所以又称弱磁调速。弱磁调速：保持UUN，Rc0，仅减小电动机的励磁电流If使主磁通减小，达到调速目的。第39页/共87页ABTTLA调节磁场前工作点弱磁瞬间工 作点AA弱磁稳定后的工作点第40页/共87页优点：优点：在功率较小的励磁电路中进行在功率较小的励磁电路中进行调节（励磁回路电流小调节（励磁回路电流小(13)%IN），），能量损耗小，控制方便，调速的平滑能量损耗小，控制方便，调速的平滑性

16、高。性高。缺点：缺点：只能上调。常和额定转速以下只能上调。常和额定转速以下的降压调速配合应用，以扩大调整范的降压调速配合应用，以扩大调整范围。围。第41页/共87页解：解：额定运行时额定运行时 Ea=UN-INRa=200(V)磁通刚减少瞬间磁通刚减少瞬间一台他励直流电动机，UN=220V，IN=40A，电枢回路总电阻 Ra=0.5，nN=1000r/min,带动一恒转矩负载运行。如果增加励磁回路电阻，使磁通减少到=0.8N，试求：（1）磁通刚减少瞬间的电枢电流；（2）转速稳定后的电枢电流和转速？例4-2第42页/共87页新的稳定状态新的稳定状态第43页/共87页（三）电枢回路串电阻调速（三）

17、电枢回路串电阻调速nTTLRan0nAAoCBnBRa+Rc1Ra+Rc2nC保持保持UUN且且 N不变，电枢回路中串入调速电阻不变，电枢回路中串入调速电阻Rc，使，使同一个负载得到不同转速的方法，称为电枢串电阻调速。同一个负载得到不同转速的方法，称为电枢串电阻调速。Rc2Rc1第44页/共87页电枢回路串电阻调速优点：设备简单、操作方便。缺点：只能降速，低转速时转速变化率较大，电 枢电流较大，不易连续调速，有损耗。第45页/共87页解：解：额定运行时，工作在额定运行时，工作在A点，感应电势为点，感应电势为例4-3一台他励直流电动机，额定功率 ，电枢电阻（含电刷接触电阻）Ra=0.0824，若

18、带动一恒转矩负载运行，在运行中电枢回路串入电阻Rp=0.1 后，试求：（1）刚串入电阻瞬间，电枢电流Ia;(2)转速稳定后电枢电流Ia;(3)转速稳定后电动机的转速。第46页/共87页新的稳定状态新的稳定状态第47页/共87页三、电动机调速时允许输出的转矩和功率三、电动机调速时允许输出的转矩和功率在某一转速下，电机既能充分利用又能安全运行时输出的功率和转矩称为调速时的允许输出功率和转矩。在整个调速范围允许输出转矩为常数，恒转矩调速方式。在整个调速范围内的允许输出功率为常数，是恒功率调速方式。以电机在不同转速都能得到充分利用为条件，他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速。第48页/共8

19、7页（一）恒转矩调速方式（一）恒转矩调速方式电枢串电阻调速和降压调速时，磁通保持不变，若在不同转速下保持电流不变，即电机得到充分利用，在整个调速范围输出转矩为常数。第49页/共87页（二）恒功率调速方式（二）恒功率调速方式减弱磁通调速时，磁通是变化的，在不同转速下若保持电流不变，即电机得到充分利用。在整个调速范围内输出功率为常数。第50页/共87页 为了使电动机得到充分利用，拖动恒转矩负载时，应采用恒转矩调速方式。拖动恒功率负载时，应采用恒功率调速方式。第51页/共87页5-8 直流电动机的制动直流电动机的制动 当电磁转矩的方向与转速方向相同时,电机运行于电动机状态;当电磁转矩方向与转速方向相

20、反时,电机运行于制动状态。制动问题 在生产过程中，经常需要采取一些措施使电动机尽快停转，或者从某高速降到某低速运转，或者限制位能性负载在某一转速下稳定运转，这就是电动机的制动问题。第52页/共87页直流电动机制动的方法及分直流电动机制动的方法及分类类u实现制动有两种方法，机械制动和电磁制动。电磁制动是使电机在制动时使电机产生与其旋转方向相反的电磁转矩,其特点是制动转矩大,操作控制方便。u直流电机的电磁制动类型有能耗制动、反接制动和回馈制动。第53页/共87页一、能耗制动一、能耗制动（1）能耗制动过程B-O u电机：他励u负载：反抗性恒转矩负载闸刀合向电源时电动机处于正向电动机运行状态。制动时将

21、闸刀合向制动电阻转子由于惯性继续旋转，感应电势Ea方向不变，电流方向改变了，电磁转矩T=CTIa方向也随之改变成为制动转矩，使转速迅速下降。电动制动第54页/共87页 电机处于电机处于发电状态发电状态，转子动能转化为，转子动能转化为 电能消耗在制动电阻上。所以称为电能消耗在制动电阻上。所以称为能能 耗制动耗制动。第55页/共87页（2）能耗制动运行O-Cu电机：他励u负载：势能性恒转矩负载 采用能耗制动时，工作点从ABO,BO是能耗制动过程，到了O点后，如不采取其他制动措施，则系统会在负载转矩的作用下反转，工作点沿着能耗制动曲线到达C后才稳定运行。在C点，电磁转矩为正，与转速方向相反是制动转矩

22、。在C点的运行方式称为能耗制动运行。第56页/共87页能耗制动时的机械特性为：电动机状态工作点制动瞬间工作点制动过程工作段电动机拖动反抗性负载，电机停转若电动机带位能性负载，稳定工作点第57页/共87页 高速时能耗制动作用较大，能耗制动操作简单，但随着转速下降,电动势减小,制动电流和制动转矩也随着减小,制动效果变差。若为了尽快停转电机,可在转速下降到一定程度时,切除一部分制动电阻,增大制动转矩或配合机械制动装置使系统停掉。改变制动电阻 的大小可以改变能耗制动特性曲线的斜率,从而可以改变制动转矩及下放负载的稳定速度。越小,特性曲线的斜率越小,起始制动转矩越大,而下放负载的速度越小。第58页/共8

23、7页反接制动电动势反接（用于位能性恒转矩负载）电压反接（用于反抗性恒转矩负载）二、反接制动二、反接制动第59页/共87页电压反接制动时接线如图所示。（1）电压反接制动电动制动 开关S投向“电动”侧时，电枢接正向电压，电机处于电动状态。进行制动时，开关投向“制动”侧，电枢回路串入制动电阻 后，接上极性相反的电源电压，电枢回路内产生反向电流：反向的电枢电流产生反向的电磁转矩，从而产生很强的制动作用电压反接制动。第60页/共87页电压反接制动时的机械特性为：曲线如图中 所示。工作点变化为：制动过程中 、均为负,而 、为正第61页/共87页u如图所示，工作点ABC,在C点时，n=0。这时应将电源切掉。

24、在BC的过程中转速为正，电磁转矩为负，起制动作用。u如果在C点时，电动机的转矩大于负载转矩(绝对值)而没有切除电源，则电动机在电磁转矩作用下将反向起动，作为反转的电动机运行。如图中的D点。u对于频繁正反转的电力拖动系统，常采用这种先反接制动停车，再反向起动的运行方式，达到迅速制动并反转的目的。对于要求准确停车的系统，采用能耗制动较为方便。第62页/共87页电压反接制动特点：电压反接制动特点：（1）可以很快使机组停机;（2）需要加入足够的电阻，限制电枢电流；（3）转速至零时，需切断电源。第63页/共87页（2）电势反接制动（倒拉反转运行）电势反接制动只适用于位能性恒转矩负载电枢回路串入较大电阻

25、后特性曲线正向电动状态提升重物(A点)负载作用下电机反向旋转(下放重物)电机以稳定的转速下放重物D点在电枢回路中串联一个较大的电阻，即可实现制动。工作点由A-B-C-D,CD段为制动段第64页/共87页 电势反接制动时的机械特性方程就是电动状态时电枢串电阻时的人为特性方程。由于串入电阻很大，有 电势反接制动时的机械特性曲线就是电动状态时电枢串电阻时的人为特性在第四象限的部分。电势反接制动时的能量关系和电压反接制动时相同。v这种运行方式通常用在起重设备低速下放物体的场合。电动机的电磁转矩起制动作用，限制了重物的下放速度。第65页/共87页 电动状态下运行的电动机，在某种条件下（如电动车辆下坡时）

26、会出现运行转速 n 高于理想空载转速 n0 的情况，此时 EaU，电枢电流 Ia 反向，电磁转矩T 方向也随之改变，由拖动性转矩变成制动性转矩，即T与n方向相反。从能量传递方向看，电机处于发电状态，将机械能变成电能回馈给电网，因此称这种状态为回馈制动状态。回馈制动时的机械特性方程式与电动状态时相同，只是运行在特性曲线上不同的区段而已。正向回馈制动时的机械特性位于第二象限，反向回馈制动时的机械特性位于第四象限。三、回馈制动（再生发电制动）第66页/共87页降压调速时产生的回馈制动制动过程为 线段 回馈制动时由于有功率回馈到电网，因此与能耗和反接制动相比，回馈制动是比较经济的。1 正向回馈制动（1

27、）正向回馈制动过程 他励直流电动机通过降低电压来减速时，若电压下降幅度较大，会使得工作点经过第II象限，如图中的BC段，转速为正而电磁转矩为负，电动机运行于制动状态。在这一过程中，由于电源电压下降，使得EaU,电流方向改变，电能从电动机回馈到电源。第67页/共87页(2)正向回馈制动运行 用他励直流电动机驱动一辆电动车，在电力机车下坡时，由于重力作用使得电动机转速高于原来的空载转速，Ea 增大，超过 U 以后，电流也会反向，进入正向回馈制动状态。正向回馈制动运行T第68页/共87页u他励电动机拖动势能性恒转矩负载运行。u反接电源电压并给电枢支路串入限流电阻。工作点将会稳定在第iv象限。过D点，

28、电动机的转速高于理想空载转速，EaU，电流流向电源，属于反向回馈制动。v反向回馈制动常用于高速下放重物时限制电机转速。2.反向回馈制动运行反向回馈制动运行OTTLA12nn0BC-n0DE第69页/共87页回馈制动的下放速度：系统储存的位能转换成电能送回电网。第70页/共87页5-9 5-9 直流电机的换向直流电机的换向 直流电机的某一个元件经过电刷，从一条支路换到另一条支路时,元件里的电流方向改变，即换向。元件从开始换向到换向终了所经历的时间，称为换向周期 换向周期通常只有千分之几秒。直流电机在运行中，电枢绕组每个元件在经过电刷时都要经历换向过程。假定换向片的宽度等于电刷的宽度换向周期Tk：

29、第71页/共87页 电枢移到电刷与换向片1、2接触面积相同时，元件1的被短路没有电流。电刷仅与换向片1接触时，元件1 中的电流方向如图所示。电刷仅与换向片2接触时，元件1 中的电流方向如图所示。一、换向过程元件112a2iaiaiai第72页/共87页二、换向的电磁理论自感电动势 和互感电动势 ：换向元件在换向过程中电流改变而产生的电抗电势根据楞次定律，电抗电势的方向阻止换向电流的变化，因此 的方向必与换向前的元件电流 的方向一致。(1)换向元件中的电动势第73页/共87页(1)(1)换向元件中的电动势换向元件中的电动势切割电动势 ：（旋转电势）在几何中性线处，由于电枢反应在存在，电枢反应磁密

30、不为零，在换向元件中感应切割电动势。NSner据右手定则，据右手定则，的方向总是与换向的方向总是与换向前元件中的电流方向相同，前元件中的电流方向相同，与与 方向一致，也是阻碍换向的。方向一致，也是阻碍换向的。aea第74页/共87页换向电动势 ：在几何中性线处，换向元件在换向磁场中感应的电动势。换向电动势是帮助换向的。换向元件中的合成电动势为：自感电动势、互感电动势和切割电动势是阻碍换向的。(1)(1)换向元件中的电动势换向元件中的电动势第75页/共87页（2）换向元件中的电流 设两相邻的换向片与电刷的接触电阻分别是 和 ，元件自身的电阻为 ，流过元件的电流为 ，元件与换向片间的连线电阻 ，元

31、件在换向时的回路方程：忽略元件电阻和元件与换向片间的连线电阻，并设电刷与换向片的接触总电阻为 ，则可推导出换向元件中的电流变化规律二、换向的电磁理论第76页/共87页三、直线换向、延迟换向与超越换向1.直线换向当 时换向元件电流随时间线性变化。当 时换向元件电流随时间不再是线性变化，出现电流延迟现象。2.延迟换向当 时换向元件电流随时间不再是线性变化，出现电流超前现象。3.超越换向直线换向延迟换向超越换向第77页/共87页直线换向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

32、程中，不可能没有电势！必定会产生延迟换向，为此想方设法使换向元件中产生一个电动势ek来抵消影响。t+ia-iai第78页/共87页三、改善换向的方法 除了直线换向外，延迟和超越换向时的合成电动势不为零，换向元件中产生附加换向电流，附加换向电流足够大时会在电刷下产生火花。还有机械和化学方面的因素也能引起换向不良产生火花。改善换向一般采用以下方法：装设换向磁极位于几何中性线处装换向磁极。换向绕组与电枢绕组串联，在换向元件处产生换向磁动势抵消电枢反应磁动势第79页/共87页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。抵消电枢反应磁势，使ea0换向极磁势建立换向磁场产

33、生ek，使第80页/共87页安装换向极的要求 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eker第81页/共87页移刷改善换向选择合适的角度移动电刷，抵消电枢反应电势和电流变化产生的电抗电势第82页/共87页 换向问题比较复杂，换向不良会在电刷与换向片之间产生火花。当火花大到一定程度，可能损坏电刷和换向器表面，使电机不能正常工作。产生火花的原因很多，除了电磁原因外，还有机械的原因。此外换向过程还伴随着电化学和电热学等现象。四、火花、环火及补偿绕组第83页/共87页ti四、火花、环火及补偿绕组四、火花、环火及补偿绕组从电磁角度

34、分析，换向元件中存在电抗电势和旋转电势：两相同方向的电势在换向元件闭合回路中产生的环流：由闭合回路转为断开时，由ik建立的电磁能量以火花的形式释放出来。i k第84页/共87页 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。当片间电压超过一定值时，在这个元件连接的两个换向片间产生电弧短路，电弧使周围空气电离产生电位差火花。电位差火花与换向火花连成一片，形成环火。四、火花、环火及补偿绕组第85页/共87页加装补偿绕组改善换向防止环加装补偿绕组改善换向防止环火火大型直流电机在主磁极极靴内在沿气隙表面开槽装补偿绕组安装补偿绕组。补偿绕组与电枢绕组串联，产生的磁势方向与电枢反应磁势相反。第86页/共87页感谢您的观看！第87页/共87页