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電樞是電動(dòng)電機(jī)中裝有導(dǎo)線的部件,由于導(dǎo)線通過磁極片間磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng),引起在導(dǎo)線中感應(yīng)的電流(如在發(fā)電機(jī)中那樣)或由于電流通過導(dǎo)線引起磁感應(yīng),使它在這磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)(如在電動(dòng)機(jī)中那樣)。 只有直流電機(jī)有電樞, 電樞包括電樞鐵心和電樞繞組,電樞繞組是直流電機(jī)的電路部分,也是感生電勢(shì)、產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部分(發(fā)電機(jī)是機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能)。電樞鐵心既是主磁路的一部分有時(shí)電樞繞組的支撐部件,電樞繞組就嵌放在電樞鐵心的槽內(nèi)。 交流電機(jī)為轉(zhuǎn)子。 直流電機(jī)和交流電機(jī)的感生電樞的原理大致相同,直流電機(jī)電樞繞組內(nèi)的電流也是交流的,要通過換向器輸出才是直流的。 交流電機(jī)分為感應(yīng)電機(jī)(異步機(jī))和同步電機(jī),感應(yīng)電機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為鼠籠型轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子,感應(yīng)電機(jī)是定子繞組產(chǎn)生磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。 同步電機(jī)是轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生磁場(chǎng),定子繞組進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。 當(dāng)電樞繞組中沒有電流通過時(shí),由磁極所形成的磁場(chǎng)稱為主磁場(chǎng),近似按正弦規(guī)律分布。當(dāng)電樞繞組中有電流通過時(shí),繞組本身產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),稱為電樞磁場(chǎng)。電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的作用將使主磁場(chǎng)發(fā)生畸變,產(chǎn)生電樞反應(yīng); (1)純電阻性負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng) 電樞磁場(chǎng)的電動(dòng)勢(shì)與電流相位相同,電樞磁場(chǎng)使主磁場(chǎng)發(fā)生畸變,一半加強(qiáng),一半削弱; ?。?)純電感性負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng) 電樞磁場(chǎng)的電流滯后于電動(dòng)勢(shì)90度,電樞磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與主磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反,因此削弱了主磁場(chǎng)電動(dòng)勢(shì),這就是為什么三相電路中含有電感性元件時(shí)電壓下降的原因;這時(shí)叫做縱軸去磁電樞反應(yīng) ?。?)純電容性負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng) 電樞磁場(chǎng)的電流超前于電動(dòng)勢(shì)90度,因電樞磁場(chǎng)與主磁場(chǎng)成90度,電樞磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與主磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相同,因此加強(qiáng)了主磁場(chǎng)電動(dòng)勢(shì),這就是為什么三相電路中含有電容性元件時(shí)端電壓上升的原因;這時(shí)叫做縱軸輔助磁電樞反應(yīng)。 電樞反應(yīng)的性質(zhì) 電樞反應(yīng)分為直軸電樞反映和交軸電樞反應(yīng) 對(duì)稱負(fù)載時(shí),電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主極磁場(chǎng)基波產(chǎn)生的影響,這種現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)。 它的主要性質(zhì)就是去磁增磁和無影響(這都是對(duì)主磁通來說的) 負(fù)載時(shí)直流電機(jī)的磁場(chǎng)――電樞反應(yīng) 直流電機(jī)負(fù)載后,電樞繞組有電流通過,簡稱電樞磁場(chǎng),而電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響就稱為電樞反應(yīng)。具體分析如下: 當(dāng)電機(jī)帶上負(fù)載后,電樞繞組中有電流通過,電樞電流將產(chǎn)生電樞磁動(dòng)勢(shì),此時(shí)電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)由主磁場(chǎng)和電樞兩個(gè)磁場(chǎng)共同決定。電樞磁動(dòng)勢(shì)的出現(xiàn),使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變,即電樞反應(yīng)。在直流電機(jī)中,不論電樞繞組是哪種型式,各支路電流都是通過電刷引入獲引出,因此電刷是電樞表面上電流分布的分界線。電樞磁勢(shì)的軸線總是與電刷軸線相重合。 1、交軸電樞磁勢(shì)Faq 電樞磁場(chǎng)如左圖,若電樞上半周的電流為流出,下半周為流入,根據(jù)右手螺旋定則,該電樞磁動(dòng)勢(shì)建立的磁場(chǎng)如虛線所示。從圖可見,電樞磁動(dòng)勢(shì)的軸線總是與電刷軸線重合。與主極軸線正交的軸線通常稱為交軸,與主極軸線重合的軸線稱為直軸;所以當(dāng)電刷位于幾何中性線上時(shí),電樞磁動(dòng)勢(shì)時(shí)交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)。 上圖是直流電機(jī)電流分布和電樞磁場(chǎng)情況示意圖,為便于分析讓其展開成右圖。 設(shè)直軸線上與電樞外圓的交點(diǎn)為0點(diǎn),在距0點(diǎn)的 x 處作一閉合磁力線回路。 據(jù)安培回路定律研究該閉路,該閉路可包圍的總電流數(shù)即為總磁勢(shì)Fa:因?yàn)樵O(shè) A 是沿電樞表面周長方向單位長度上的安培導(dǎo)體數(shù): Zaia A=-------(安培導(dǎo)體數(shù)/cm) Za――電樞繞組的總導(dǎo)體數(shù); D――電樞外徑; ia――電樞電流 則閉路總磁勢(shì)為Fa=2xA ,略去鐵內(nèi)磁阻則每個(gè)氣隙所消耗的磁勢(shì)為Faq=A×x。 交軸電樞磁勢(shì)Faq(x)的分布為呈三角波(略去齒槽影響時(shí)),則電樞磁密的分布波形是――“馬鞍形”波。如上右圖ba(x)。