第二章直流电机的空载磁场

1、 电机中产生感应电势和电磁转矩都必电机中产生感应电势和电磁转矩都必须有磁场。实际上电机负载运行时的磁场须有磁场。实际上电机负载运行时的磁场由励磁电流和电枢电流共同建立，情况比由励磁电流和电枢电流共同建立，情况比较复杂。本章首先讨论在电枢绕组没有电较复杂。本章首先讨论在电枢绕组没有电流即空载情况下由励磁电流单独建立的空流即空载情况下由励磁电流单独建立的空载磁场，研究磁场的分布情况，以及每极载磁场，研究磁场的分布情况，以及每极磁通量与励磁电流的关系。再在此基础上磁通量与励磁电流的关系。再在此基础上分析负载时的磁场。分析负载时的磁场。简单复杂一、直流电机的空载磁场和磁通二、励磁磁势及其计算原则三、气

2、隙磁感应强度分布和各部分磁压降四、电机的磁化曲线001k20. 115. 1k00km每极总磁通每极总磁通（主极磁通）（主极磁通）主主磁磁通通漏漏磁磁通通主极漏磁系数主极漏磁系数1、主磁路2、磁路计算目标：3、计算依据：安培环路定律安培环路定律、磁路的基尔霍夫定律磁路的基尔霍夫定律4、计算方法： 分段、线性化分段、线性化 主磁极主磁极1 1（N N） 气隙气隙1 1 电枢齿电枢齿1 1 电枢铁心（轭）电枢铁心（轭） 定子轭定子轭 主磁极主磁极2 2（S S） 气隙气隙2 2 电枢齿电枢齿2 2OffBFIor:ffOIFB jjmmaazzflHhHlHhHHF222jmazfFFFFFF5

3、5、上述五部分中，气隙磁压降最大，这段磁路是线性、上述五部分中，气隙磁压降最大，这段磁路是线性的。其余四段均为铁磁物质，的。其余四段均为铁磁物质，H H与与B B有非线性关系，有非线性关系，即即 并非常数，并非常数，H H值只能从各段材料对应的磁化曲值只能从各段材料对应的磁化曲 线中查取。其计算流程为线中查取。其计算流程为6 6、如某一段截面是变化的，例如电枢齿的不同齿高上、如某一段截面是变化的，例如电枢齿的不同齿高上有不同的截面积，则作相应的简化，如取距齿根有不同的截面积，则作相应的简化，如取距齿根1/31/3齿高处的磁感应强度齿高处的磁感应强度 作为计算的平均齿磁感应作为计算的平均齿磁感应

4、强度。强度。iiiiBSi查磁化曲线Fe31zB7 7、如果磁路是用电工钢片叠成的，考虑叠、如果磁路是用电工钢片叠成的，考虑叠片之间的空隙和叠片绝缘层，计算其有效片之间的空隙和叠片绝缘层，计算其有效截面积时应把这段的名义截面积乘以一个截面积时应把这段的名义截面积乘以一个数值小于数值小于1.01.0的叠片系数的叠片系数 。ck022BHFllbB00计算极弧系数计算极弧系数（0.550.75）bpD2llbB00022BkHkF气隙系数（气隙系数（ 1.0）kzzzhHF312ZDtzczzbZhDb3431czzzkbtBB3131aaalHF caaakLhB20phDlaa21221zah

5、DDh2mmmFH hcmmmmklbB0kmjjjlHF 2mjjBSjjjLDDS22pDDljj42 要产生一定的主磁通要产生一定的主磁通 就就需要一定的励磁安匝需要一定的励磁安匝 。 改变改变时，所需的时，所需的 也改变。表示也改变。表示 与与 的关系的关系 称为铁心称为铁心磁路的磁化曲线。磁路的磁化曲线。0fFfFf00fF0fF00FFkf电机磁路的饱和系数（电机磁路的饱和系数（1.11.35） 为了合理地利用铁心材料，为了合理地利用铁心材料，在额定转速下产生的空载电势在额定转速下产生的空载电势等于额定电压时所对应的磁通等于额定电压时所对应的磁通值，选在曲线开始弯曲处，如值，选在曲线开始弯曲处，如图中的图中的C点。点。00FFkf影响电机磁路饱和系数影响电机磁路饱和系数有哪些因素？有哪些因素？(1) (1) 气隙的大小；气隙的大小；(2) (2) 磁性材料的