电枢反应
电枢反应名词解释
电枢反应名词解释
电枢反应是指在电化学电池中，电极与电解质之间发生的化学反应。
电极是电化学电池中的重要组成部分，它能够将化学能转化为电能或者将电能转化为化学能。
电极反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应两种。
其中，氧化还原反应是指电极上的物质发生氧化或还原反应，而非氧化还原反应则是指电极上的物质发生非氧化还原反应，如水的电解等。
在电化学电池中，阳极和阴极分别对应于氧化反应和还原反应。
当电流从阳极流入电解质时，电极上的物质发生氧化反应，释放出电子并形成阳离子。
而当电流从阴极流出电解质时，电极上的物质发生还原反应，吸收电子并形成阴离子。
电极反应的速率和反应物浓度、温度、电场强度等因素有关。
在电化学电池中，电极反应的速率决定了电池的输出电压和电流。
通常情况下，电极反应速率较慢，需要使用催化剂来加速反应速率。
电极反应也可以用于制备化学品。
例如，在电解水中，通过电极反应可以制备出氢气和氧气。
在铜电解中，通过电极反应可以制备出纯铜。
总结一下，电极反应是电化学电池中的核心反应，它决定了电化学电池的输出电压和电流。
了解电极反应的基本原理和影响因素，对于制备化学品和设计电池具有重要的意义。
- 1 -。
电枢反应
1 简介
对称负载时，电枢磁动势对主极磁场基波产生的影响，这种现象称为电枢反应。
当电枢绕组中没有电流通过时，由磁极所形成的磁场称为主磁场，近似按正弦规律分布。
当电枢绕组中有电流通过时，绕组本身产生一个磁场，称为电枢磁场。
电枢磁场对主磁场的作用将使主磁场发生畸变,产生电枢反应;
(1)纯电阻性负载时的电枢反应
电枢磁场的电动势与电流相位相同，电枢磁场使主磁场发生畸变，一半加强，一半削弱；
（2）纯电感性负载时的电枢反应
电枢磁场的电流滞后于电动势90度，电枢磁场产生的电动势与主磁场产生的电动势方向相反，因此削弱了主磁场电动势，这就是为什么三相电路中含有电感性元件时电压下降的原因；这时叫做纵轴去磁电枢反应
（3）纯电容性负载时的电枢反应
电枢磁场的电流超前于电动势90度，因电枢磁场与主磁场成90度，电枢磁场产生的电动势与主磁场产生的电动势方向相同，因此加强了主磁场电动势，这就是为什么三相电路中含有电容性元件时端电压上升的原因；这时叫做纵轴辅助磁电枢反应。
2 电枢反应对直流电机的工作影响
电枢反应对直流电机的工作影响很大，使磁极半边的磁场加强；另半边的磁场减弱，负载越大，电枢反应引起的磁场畸变越强烈，其结果将破坏电枢绕组元件的正常换向，易引起火花，使电机工作条件恶化。
同时电枢反应将使极靴尖处磁通密集，造成换向片间的最大电压过高，也易引起火花甚至造成电机环火。
3 削弱电枢反应影响的方法
加装附加磁极以便使畸变的磁通得以补偿。
对大型电机，在主磁极的顶部加装补偿绕组可使磁通分布畸变得以修正。
电枢反应改善措施
电枢反应改善措施电枢反应是指电动机在启动和停止时产生的电磁力矩，这种反应会对电动机的性能和稳定性产生影响。
为了解决电枢反应带来的问题，需要采取一系列的改善措施。
本文将从减小电枢反应的影响、提高电动机的性能和稳定性等方面，探讨电枢反应改善措施。
一、减小电枢反应的影响。
1. 采用适当的电磁设计，在电动机的设计过程中，可以通过合理的电磁设计来减小电枢反应的影响。
例如，可以采用适当的电磁参数，优化电磁结构，使得电枢反应对电动机的影响降到最低。
2. 采用适当的电枢绕组设计，电枢绕组的设计也会对电枢反应产生影响。
可以通过合理的电枢绕组设计，减小电枢反应的影响。
例如，可以采用合适的绕组方式和绕组参数，使得电枢反应对电动机的影响降到最低。
3. 采用适当的电枢绕组材料，电枢绕组材料的选择也会对电枢反应产生影响。
可以通过选择合适的电枢绕组材料，减小电枢反应的影响。
例如，可以采用低电阻、低温升的电枢绕组材料，使得电枢反应对电动机的影响降到最低。
二、提高电动机的性能和稳定性。
1. 优化电动机的控制系统，通过优化电动机的控制系统，可以提高电动机的性能和稳定性。
例如，可以采用先进的控制算法，提高电动机的响应速度和控制精度，使得电动机在启动和停止时的电枢反应影响降到最低。
2. 采用适当的降温措施，电动机在运行过程中会产生热量，如果不能有效地散热，就会影响电动机的性能和稳定性。
可以通过采用适当的降温措施，提高电动机的散热效果，使得电动机在启动和停止时的电枢反应影响降到最低。
3. 采用适当的绝缘材料，电动机在运行过程中会产生较大的电磁场，如果不能有效地绝缘，就会影响电动机的性能和稳定性。
可以通过采用适当的绝缘材料，提高电动机的绝缘效果，使得电动机在启动和停止时的电枢反应影响降到最低。
三、结语。
通过以上改善措施，可以有效地减小电枢反应的影响，提高电动机的性能和稳定性。
在实际应用中，需要根据具体的情况来选择合适的改善措施，以达到最佳的效果。
简述电枢反应的概念
简述电枢反应的概念电枢反应是指在直流电机中，由于电流通过电枢产生的磁场与磁极场相互作用而引起的电枢磁通的变化。
当电机电流流过电枢时，电流会在电枢绕组中产生磁场，这个磁场与电机的磁极场相互作用，导致了电机中的磁场分布发生变化。
电枢反应的主要影响是导致电枢磁通增加或减小，这将影响电机的电磁转矩和电机的性能。
具体而言，电枢反应会引起以下几个方面的影响：1. 磁场形状变化：电枢磁场与磁极场相互作用后，电机的磁场分布会发生变化，磁场的形状会被扭曲、变形。
2. 磁场强度变化：电枢反应会使电机中的磁场强度有所变化，磁通的大小可能会增加或减小，进而影响电机的运行特性。
3. 磁场偏移：电枢反应会导致电机中磁场的偏移。
在没有电枢反应的情况下，电机中的磁场是均匀分布的，而电枢反应会导致磁场集中在电枢所在的区域。
4. 磁场倾斜：电枢反应还会引起电机磁场的倾斜。
在没有电枢反应的情况下，电机磁场是沿着磁极轴线均匀分布的，而电枢反应会导致磁场在轴向上发生倾斜。
5. 磁通获取和损失：电枢反应会使电机的磁通发生变化，从而导致电机的磁通获取和损失的变化。
磁通的变化会影响电机的电磁转矩和输出功率。
电枢反应的产生是由于电枢磁场与磁极场相互作用的结果，主要受到以下几个因素的影响：1. 电枢电流：电枢反应的大小与电枢电流的大小成正比。
电枢电流越大，电枢反应越强。
2. 磁极磁场：磁极的磁场强度越大，电枢反应越强。
因此，采用较强的磁极可以减小电枢反应的影响。
3. 磁极位置：磁极相对于电枢的位置会影响电枢反应的大小。
当磁极靠近电枢时，电枢反应越强。
为了减小电枢反应的影响，常常采取以下一些措施：1. 采用补偿绕组：在电机的极间或极端设置补偿绕组，通过电流的反向作用使电机磁场的分布更均匀。
2. 采用磁极削弱技术：通过在磁极上钻孔或切割磁极来减小磁场的强度，以降低磁极与电枢的相互作用，减小电枢反应的影响。
3. 选择适当的电枢绕组形式：不同绕组形式的电枢对电枢反应的敏感程度也不同。
同步发电机电枢反应
四个轴
直轴（纵轴、d 轴）：主磁极轴线位置。 交轴（横轴、q 轴）：与直轴成 900 电角度的位置。 相轴： 每相绕组的轴线位置。 时轴: 时间相量在其上投影可得瞬时值
内功率因数角Ψ=00
时轴
.
E0A
Fδ
.
IA
.
E 0C
. IC
d轴 Ff
.
.
A
I B E0B
交轴电枢反应
q轴 A轴
Fa
Y
C
Ψ+90
电枢反 正弦 恒定，由电 由电流瞬 由电流的f 应磁势 波 枢电流决定 时值决定 和P决定
准备工作
三个角
•
•
内功率因数角 : 是 E0 与I 的时间相位角, 与电机参数及负载有关;
•
•
外功率因数角 : 是U 与I 的时间相位角,与负载有关;
•
•
功率角(功角) : 是 E0 与U 的时间相位角.三者关系:
无 , •
•
Id Ir
功电流产生电磁力, 不形成电磁转矩
Y n1
n
A
Z
C N
If X
S
B Φad
电枢磁势和电枢电流分量
Fa F ad F aq 直轴分量
•• •
I IdIq
Fad Fa sin 交轴分量
Faq Fa cos
I d I sin I q I cos
当忽略电机本身参数,
ψ≈φ=00,
•
Iq
•
Ia
,
有功电流产生电磁力, 并形成电磁转矩Tem
n1
Tem
当忽略电机本身参数, ψ≈φ=900,
同步发电机电枢反应
电枢反应的概念
发电机电枢反应
ZB
直轴去磁电枢反应
5
• 内功率因数角Ψ=-900
时轴
.
E0A
q轴 A轴
Y
C
.
.
IA ψ
I B d轴 Ff
Fa
A
N
.
.
.
E0B
E 0C
IC
Z
直轴助磁电枢反应
SX
B
6
• 内功率因数角00<Ψ<900
q轴 A轴
时轴
.
E0A
Y
C
.
IC
.
ψ IA
d轴 Ff
Ψ+900
Fa
AN
SX
.
.
.
E0B
E0C I B
电枢反应的概念
•
I Fa
I f
Ff
F F f Fa
• 电枢反应: 电枢磁通势的基波
在气隙中使气隙磁通的大小及位
置均发生变化, 这种影响称为电
枢反应.
1
励磁磁势和电枢磁势的区别
基波 大小
波形
位置
转速
励磁磁 正弦 恒定，由励 由转子位 由原动机的 势 波 磁电流决定 置决定 转速决定
电枢反 正弦 恒定，由电 由电流瞬 由电流的f 应磁势 波 枢电流决定 时值决定 和P决定
2
准备工作
• 三个角
•
•
内功率因数角 : 是 E0 与I 的时间相位角, 与电机参数及负载有关;
•
•
外功率因数角 : 是U 与I 的时间相位角,与负载有关;
•
•
功率角(功角) : 是 E0 与U 的时间相位角.三者关系:
• 四个轴
直轴（纵轴、d 轴）：主磁极轴线位置。 交轴（横轴、q 轴）：与直轴成 900 电角度的位置。 相轴： 每相绕组的轴线位置。
电枢反应电抗和同步电抗的概念
电枢反应电抗和同步电抗的概念1.隐极同步电机的电枢反应：隐极同步电机有一个特点就是定转子之间的气隙是均匀分布的。
电枢磁动势作用在任一位置，其效果是一样的其中的Xa 称为电枢反应电抗。
在同样大小电流情况下,如果Xa 越大，电枢反应电势也越大，表示着电枢磁势所产生的电枢磁通很强。
因此Xa 的大小可以说明电枢反应的强弱。
当然，电枢电流除了产生主磁通外，还要产生一定的漏磁通，由于漏磁通也会交链电枢绕组，所以对应产生电动势Eσ所以在三相对称电流通过电枢绕组后，所产生的匝链定子绕组的磁通为（α+σ），两者在电枢绕组中所产生的全部电势为称为隐极同步电机的同步电抗。
电枢反应磁通及漏磁通所产生的作用，可以通过同步电抗压降的形式来表示。
同步电机在正常状态下工作，磁路略呈饱和。
磁路的饱和程度越高，它的磁阻便越大，所对应的电抗便函越小。
所以Ｘa或ＸS的大小是随着磁路饱和程度的改变而改变的。
2.凸极同步电机：电枢磁动势作用在不同的位置，产生不同的效果双反应理论：磁动势Fa分解成沿直轴和交轴方向的两个分量，分别求它们的作用，最后将效果叠加。
直轴电枢磁势固定地作用在直轴磁路上，对应于一个恒定不变的磁阻，产生磁通ad。
交轴电枢磁势固定地作用在交轴磁路，也对应于一个恒定不变的磁阻，产生磁通aq。
磁通ad与aq分别切割定子绕组而在其中感应出电势Ead及Eaq。
由于交轴及直轴的磁阻都恒定不变，所以Ead正比于ad，Eaq正比于aq，因此，和隐极电机一样，直轴和交轴电枢反应电抗各和定子漏抗相加，便可以得到直轴同步电抗和交轴同步电抗，即注意：在直轴磁路上，由于气隙小，磁阻小，所以Xad 较大。
在交轴磁路上，由于气隙很大，磁阻大，所以Xaq较小。
当直轴及交轴的同步电抗相等时，就是隐极电机。
交轴电枢反应 直轴电枢反应
交轴电枢反应直轴电枢反应交轴电枢反应是指在交流电机中，由于电流的变化引起的电枢中的磁场变化，从而产生的电动势。
在交流电机中，电枢是绕在铁心上的线圈，当通过电流时，会在铁心上产生磁场。
然而，由于交流电的特性，电流的方向和大小会随着时间的变化而变化，从而导致电枢中的磁场也随之变化。
这种变化的磁场会导致电枢中产生电动势，进而产生电流。
这就是交轴电枢反应。
交轴电枢反应在交流电机中具有重要的作用。
首先，它可以使电机的起动更加平稳。
当电机启动时，由于电枢中的磁场的变化，会产生一个额外的电动势，这个电动势的方向恰好和电源电动势相反。
这样，起动时的电流就会减小，使得电机启动更加平稳。
交轴电枢反应还可以使电机的转速稳定。
在电机运行过程中，电枢中的磁场的变化会产生一个反向的电动势，这个电动势的大小和电机的转速成正比。
当电机的转速增加时，反向电动势也会增加，从而抵消电源电动势的增加，使得电机的转速保持稳定。
然而，交轴电枢反应也会带来一些问题。
例如，它会使得电机的励磁磁场发生畸变，从而影响电机的性能。
此外，在一些特殊情况下，交轴电枢反应还可能导致电机发生震动或噪音。
接下来，我们来看一下直轴电枢反应。
直轴电枢反应是指在直流电机中，由于电流的变化引起的电枢中的磁场变化，从而产生的电动势。
与交流电机不同，直流电机的电枢是直接连接在电源上的，因此电流的方向和大小是恒定的。
然而，由于电流的大小变化，电枢中的磁场也会随之变化，从而产生电动势。
直轴电枢反应在直流电机中的作用也非常重要。
首先，它可以使电机的起动更加平稳。
当电机启动时，由于电枢中的磁场的变化，会产生一个额外的电动势，这个电动势的方向和电源电动势相反。
这样，起动时的电流就会减小，使得电机启动更加平稳。
直轴电枢反应还可以使电机的转速稳定。
在电机运行过程中，电枢中的磁场的变化会产生一个反向的电动势，这个电动势的大小和电机的转速成正比。
当电机的转速增加时，反向电动势也会增加，从而抵消电源电动势的增加，使得电机的转速保持稳定。
直流电机电枢反应定义
直流电机电枢反应定义
直流电机电枢反应是指在直流电机工作时，由于电流通过电枢线圈产生的磁场与外加磁场（由永磁体或电磁体产生）相互作用而产生的现象。
这种相互作用会导致电枢线圈磁通的改变，影响电机的工作性能。
电枢反应主要表现为磁势移位和磁势变形。
具体来说，当直流电机的电流通过电枢线圈时，电枢线圈产生的磁场会与永磁体或电磁体产生的磁场相互作用。
如果电枢线圈产生的磁场方向与外加磁场方向相同，则两者会叠加，使得部分磁通偏离了永磁体或电磁体的磁场方向。
这种磁势移位会导致转子绕组的磁通随电机的负载变化而偏离永磁体或电磁体的磁场方向。
另外，电枢线圈产生的磁场也会影响永磁体或电磁体产生的磁场分布。
在电枢线圈周围，磁场的分布会发生变化，使得原本均匀的磁场出现了磁势变形的现象。
这种磁势变形会导致电机的磁链变化，并对电机的性能产生一定的影响。
因此，直流电机的电枢反应需要在设计和运行电机时进行考虑，以减小对电机性能的不利影响。
一般采取的措施包括：采用磁极补偿、调整电枢绕组结构、增加正极励磁等方法，来抵消或减小电枢反应产生的不利影响。
电枢反应(精讲)
§――电枢反应直流电机负载后，电枢绕组有电流通过，简称电枢磁场，而电枢磁场对主磁场的影响就称为电枢反应。
具体分析如下：当电机带上负载后，电枢绕组中有电流通过，电枢电流将产生电枢磁动势，此时电机的气隙磁场由主磁场和电枢两个磁场共同决定。
电枢磁动势的出现，使气隙磁场发生畸变，即电枢反应。
在直流电机中，不管电枢绕组是哪种型式，各支路电流都是通过电刷引入获引出，因此电刷是电枢外表上电流分布的分界线。
电枢磁势的轴线总是与电刷轴线相重合。
一、交轴电枢磁势Faq电枢磁场如左图，假设电枢上半周的电流为流出，下半周为流入，根据右手螺旋定则，该电枢磁动势建立的磁场如虚线所示。
从图可见，电枢磁动势的轴线总是与电刷轴线重合。
与主极轴线正交的轴线通常称为交轴，与主极轴线重合的轴线称为直轴；所以当电刷位于几何中性线上时，电枢磁动势时交轴电枢磁动势。
左图是直流电机电流分布和电枢磁场情况示意图，为便于分析让其展开成右图。
设直轴线上与电枢外圆的交点为0点，在距0点的 x 处作一闭合磁力线回路。
据安培回路定律研究该闭路，该闭路可包围的总电流数即为总磁势Fa：因为设 A 是沿电枢外表周长方向单位长度上的安培导体数：ZaiaA=-------〔安培导体数/cm)∏Da式中：Za――电枢绕组的总导体数；D――电枢外径；ia――电枢电流。
则闭路总磁势为Fa＝2xA ，略去铁内磁阻则每个气隙所消耗的磁势为Faq＝A×x。
交轴电枢磁势Faq〔x〕的分布为呈三角波〔略去齿槽影响时〕，则电枢磁密的分布波形是――"马鞍形"波。
如上右图ba〔x〕。
二、直轴电枢磁势Fad如以下图此图当电刷不在几何中线时，设移过一个小角度β，除了交轴电枢磁动势外，还会产生直轴电枢磁动势。
电枢磁势分解成两个分量Faq和Fad即Fa＝Fad＋Fad三、直轴电枢反应假设电机为发电机时，电刷顺转向移动β角。
直轴电枢反应仅存在于电刷不与几何中线处导体接触时，此时也存在交轴电枢反应〔以后分析〕，现在单独分析直轴电枢磁势的影响。
直流电机交轴电枢反应和直轴电枢反应
直流电机交轴电枢反应和直轴电枢反应直流电机是工业中常用的一种电动机，其具有简单结构、可靠性高、转速稳定等优点。
然而，直流电机在运行过程中会出现一些不利因素，其中就包括电枢反应。
电枢反应是因为电流在电枢中传输会产生磁场，使得转子初始位置偏移从而引起的现象。
电枢反应可以分为交轴电枢反应和直轴电枢反应。
交轴电枢反应指的是电流通过电枢时，由于磁场旋转而导致转子发生转动。
这种反应是由于交流电极的磁力线与转子磁极轴不重合引起的。
在直流电机中，正常情况下，转子的磁极轴与电极磁力线方向相同，此时不会发生交轴电枢反应。
但是，当电极载流产生磁场时，如果磁场方向与转子磁极轴方向不同，就会产生旋转力矩，从而引起电枢反应。
交轴电枢反应会导致电机转矩降低，效率下降，甚至产生振动和噪音等问题。
而直轴电枢反应则是指电流通过电枢时，由于磁场的磁力线与电极磁力线方向相同，使得转子磁极轴与磁力线不再重合，从而引起转子偏转。
直轴电枢反应对电机产生的影响比较复杂，会导致电机转矩、转速和励磁电流等参数变化。
直轴电枢反应的一些现象包括永磁体磁化削弱、电枢电感增加、电机转速变化等。
针对以上两种电枢反应，我们可以采取两种不同的解决方案。
一种是采用直流补偿方法。
这种方法又可分为串补偿和并补偿两种方式。
串补偿就是在电枢串接一个抵消磁场影响的电阻，而并补偿则是在电枢并联一个电感，使得电枢电感与励磁电感相等，从而抵消磁场影响。
另一种方法则是采用交流补偿方法。
在这种方法中，我们会为电机添加一个电枢相应的感应电机，来抵消交轴电枢反应。
此外，还可以采用换向器技术、永磁励磁和感应励磁等方法来抵消电枢反应。
在实际工程中，为了保证直流电机正常运行和维护，我们通常还会采取一些预防措施。
例如，可以使用磁透方案、磁轴轮方案等方法，使得转子磁极轴与电极磁力线方向相同，从而消除直轴电枢反应；或者使用分段绕线方案、组合绕线方案等方法，降低电枢的交裕度，从而消除交轴电枢反应。
此外，还需要控制电机的电流和电压等参数，避免电枢过载和电机损坏。
电枢反应
罗远福
什么是电枢反应？
电枢反应---电枢磁动势的基波对主极磁场基波 的影响，称为电枢反应。
电枢反应对发电机会产生什么影响？
一、电枢反应的概念 1、同步发电机的主要构成
隐极转子 Cylindrical Rotor
凸极转子 Salient-pole Rotor
2、同步发电机的工作过
2
N2
A相 B相
I
c
a
-
0
2
2
b
C相
A
Z
N
Y
n
t
S
B
C
X
E0A
t
E0C
E0B
A
F1
结论：
Z
Fa
N
Y
n
S
B
C
电容性负载时，三相绕组合成基波磁动势相量 X 位于转子的直轴，因此称为直轴助磁电枢反应。
电枢磁场对转子载流导体产生的电磁力不形成 电磁转矩，但会使气隙磁场增强，导致发电机 端电压升高。
4.阻感性负载
E0A
E0A
E0A
=
+
E0C
E0B
E0C
E0B
E0C
E0B
阻感性负载
电感性负载
电阻性负载
结论：
阻感性负载时， 0°< <90° ，电枢磁场对转 子载流导体产生的电磁力既对发电机转子起制 动作用，使发电机转速下降，又使气隙磁场减 弱，导致发电机端电压降低。
三、总结
1、带电阻性负载时，角为0°，产生交轴电枢 反应，降低发电机转速，实现机电能量转换， 向系统输送有功功率。 2、带电感性负载时，角为90°，产生直轴去 磁电枢反应，降低发电机机端电压，向系统输 送无功功率。
直流电机的电枢反应及负载时的磁场
直流电机的电枢反应及负载时的磁场1、电枢反应：电机负载时，电枢绕组中有电流流过，产生一磁动势，称为电枢磁动势。
此时，气隙磁场有主极磁势和电枢磁势二者合成磁势建立，电枢磁势的消失必定对空载时的主极磁场有影响，使气隙磁密的分布发生变化，这种电枢磁势对主极所建立气隙磁场的影响称为电枢反应。
由于这两个磁动势的相互作用，直流电机才能进行机电能量的转换。
电枢反应对电机运行特性影响很大：对电动机：影响转速。
对发电机：影响感应电势。
2、电枢磁场的分布：同极性下电流方向相同，异极性下电流方向相反。
电刷是电枢表面电流分布的分界线。
特点：电枢磁场与主极磁场分布是相对静止的。
3、电枢磁动势沿电枢表面分布：a、以一个元件为例：线圈匝数，电流安。
元件边产生磁动势安匝。
每根磁力线仅与一个元件边相交链，磁场对称于电刷轴线，反向对称于磁极轴线。
将电枢从几何中性线处切开。
每个磁回路的磁势均为安匝。
规定磁动势方向与磁力线的方向全都，不计铁磁材料的磁压降，则全部降落在两气隙上，于是，每通过一次气隙消耗磁动势为，可得一个元件所耗于气隙的磁动势的空间分布关系为：一矩形波。
每极下有一个元件边的磁动势波形b、若每极下有四个元件边匀称分布：据上分析，应有四个矩形波，它们相互之间位移一个槽距，将它们迭加起来可得一阶梯数为2的阶梯波。
c、若每极下元件边的数目许多，且匀称分布在电枢表面，则经上述方法迭加后总的电枢磁动势会接近于三角波形。
4、电枢磁场的磁密沿电枢表面分布：（推导B与F的关系）设电枢绕组的总匝数为N，元件数为S，极对数为p，极距为，电枢直径为，每元件匝数为Wy，则N＝2SWy，阶梯数为S/2p ，阶梯波幅值为：，为电枢表面单位周长上的安匝数，称为线负荷。
若忽视铁磁材料中的磁压降，则电枢磁场沿电枢表面的分布曲线为：上式表明：与成正比，与成反比。
即：极靴下，气隙变化小，变化小；极尖处，气隙大，大大减弱，曲线呈马鞍形。
5、直流电机负载时磁场的电枢反应6、直流电机负载时磁场特点（呈去磁作用）：a、磁场发生了畸变。
同步发电机的电枢反应
电枢磁动势就恰好转到哪相绕组轴线上。
Fa与Ff1两磁动势在空间均以n1速度同向旋转，故相对静止。
第６章 同步电机及同步电动机的电力拖动
3.什么叫电枢反应 电机带上负载后，电枢磁动势的基波在气隙中使气隙 磁通的大小及位置均发生变化, 这种影响称为电枢反应.
说明发电机带感性(或容性)无 功负载时,不需要原动机增加能量.
但是直轴去磁（或助磁）电枢反应对气隙 磁场有去磁（或助磁）作用，致使电压下降 （或上升）。为维持电压恒定所需的励磁电流 也需要相应增加（或减小）。
第６章 同步电机及同步电动机的电力拖动
一般情况下，发电机既带有功负载，又带感性无功负 载，有功电流的变化影响发电机的转速及频率，无功电流 的变化影响发电机的电压。
输出的有功功率越大，有功分量电流就越 大，交轴电枢反应越强，Tem越大，这就要 求原动机输入更大的驱动转矩，维持电机 的转速不变。
第６章 同步电机及同步电动机的电力拖动
当 900( 或 900） 时,直轴电枢反应磁动势是与E 0成900的Id 产生
的,可以认为Id 是I的无功分量.
直轴电枢反应磁场与励磁 电流共同作用,在励磁绕组上产 生电磁力,但不能形成电磁转矩.
向电网输出容性无功功率。
第６章 同步电机及同步电动机的电力拖动
6.3.4 一般情况下的电枢反应
一、 00 900 空载电动势 E超0 前电
枢电流 I角,
q轴 U轴
V2 W1
Ff 1与Fa之间夹
角为 900 d轴
900
Fa
N
S
电枢反应性质：
Ff
U1
既有交轴,还有直轴
直流电机的电枢反应
直流电机的电枢反应
电枢反应
对称负载时，电枢磁动势对主极磁场基波产生的影响，这种现象称为电枢反应。
假设作用在直流发电机上的唯一磁动势是由定子磁场产生的。
然而，在电枢绕组中的电流也会产生一个强有力的磁动势，这个磁动势将扭曲和削弱由磁场产生的磁场。
无论在电动机还是发电机中这个对磁场的扭曲和削弱作用都有发生。
通常把电枢磁动势造成的反应叫做电枢反应。
直流电机的电枢反应
直流电机，励磁绕组几个通直流电的线圈（并励串励或复励）是固定不动的部分，而电枢绕组是装有换向器的绕组是转动的部分。
所谓的电枢反应是指电枢绕组在励磁绕组产生的磁场中转动，感生出电流，而该电流产生的磁场对励磁绕组产生的磁场严重影响。
电枢反应涉及两个磁场，正是这两个磁场的作用才是电能和机械能可以相互转化。
直流电机电枢反应对电机的影响。
气隙磁场发生畸变发电机运行时，前极尖的磁场被削弱，后极尖的磁场被加强；电动机运行时，前极尖的磁场被加强，后极尖被削弱。
电枢反应电抗
电枢反应电抗1. 什么是电枢反应电抗电枢反应电抗是指在交流电路中，由于绕组中的漏磁通和铁芯的饱和效应而产生的电感性质。
它是导致交流电路中总阻抗与直流电路中总阻抗不同的主要原因之一。
2. 电枢反应对交流电机运行的影响在交流电机中，由于电枢反应的存在，会对其运行产生一定影响：2.1 励磁特性变化由于电枢反应引起了额外的漏磁通，使得励磁特性发生变化。
具体表现为励磁特性曲线向左偏移，即需要更大的励磁磁动势才能使得交流发生器达到相同的工作点。
2.2 绕组温升增加由于额外漏磁通的存在，会导致绕组温升增加。
这是因为额外漏磁通会在铜线绕组中产生涡流损耗，进而使得绕组温度升高。
2.3 动态响应减弱由于额外漏磁通的存在，会使得电机的动态响应减弱。
这是因为额外漏磁通引起了电机的自感和阻尼增加，从而使得电机对于外部扰动的响应能力降低。
3. 电枢反应电抗的计算方法3.1 理论计算方法根据电枢反应的物理原理，可以通过以下公式进行电枢反应电抗的计算：X s=ωL s其中，X s表示电枢反应电抗，ω表示角频率，L s表示绕组中的自感。
3.2 实际测量方法在实际情况下，可以通过测量交流发生器在空载和负载条件下的绕组阻抗来间接计算出电枢反应电抗。
具体步骤如下：1.将交流发生器置于空载状态，并测量其绕组阻抗为Z0。
2.将交流发生器接入负载，并测量其绕组阻抗为Z L。
3.利用以下公式计算出电枢反应电抗：X s=√(Re(Z L)−Re(Z0))2+(Im(Z L)−Im(Z0))2其中，Re()表示取实部，Im()表示取虚部。
4. 如何减小电枢反应电抗的影响为了减小电枢反应电抗对交流电机运行的影响，可以采取以下措施：4.1 优化绕组设计通过优化绕组设计，可以减小电枢反应电抗的大小。
具体措施包括增加绕组截面积、减小绕组长度等。
4.2 使用磁通调节装置磁通调节装置可以通过控制励磁磁动势的大小来改变漏磁通量，从而减小电枢反应电抗的影响。
4.3 使用补偿控制策略在交流电机控制中，可以使用补偿控制策略来消除或减小电枢反应电抗的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§2.3负载时直流电机的磁场――电枢反应
直流电机负载后，电枢绕组有电流通过，简称电枢磁场，而电枢磁场对主磁场的影响就称为电枢反应。
具体分析如下：
当电机带上负载后，电枢绕组中有电流通过，电枢电流将产生电枢磁动势，此时电机的气隙磁场由主磁场和电枢两个磁场共同决定。
电枢磁动势的出现，使气隙磁场发生畸变，即电枢反应。
在直流电机中，不论电枢绕组是哪种型式，各支路电流都是通过电刷引入获引出，因此电刷是电枢表面上电流分布的分界线。
电枢磁势的轴线总是与电刷轴线相重合。
一、交轴电枢磁势Faq
电枢磁场如左图，若电枢上半周的电流为流出，
下半周为流入，根据右手螺旋定则，该电枢磁动
势建立的磁场如虚线所示。
从图可见，电枢磁动
势的轴线总是与电刷轴线重合。
与主极轴线正交的轴线通常称为交轴，与主极轴线重合的轴线称为直轴；所以当电刷位于几何中性线上时，电枢磁动势时交轴电枢磁动势。
左图是直流电机电流分布和电枢磁场情况示意图，为便于分析让其展开成右图。
设直轴线上与电枢外圆的交点为0点，在距0点的 x 处作一闭
合磁力线回路。
据安培回路定律研究该闭路，该闭路可包围的总电流数即为总磁势Fa：因为设 A 是沿电枢表面周长方向单位长度上的安培导体数：
Zaia
A=-------（安培导体数/cm)
∏Da
式中：
Za――电枢绕组的总导体数；
D――电枢外径；
ia――电枢电流。
则闭路总磁势为Fa＝2xA ，略去铁内磁阻则每个气隙所消耗的磁势为Faq＝A×x。
交轴电枢磁势Faq（x）的分布为呈三角波（略去齿槽影响时），则电枢磁密的分布波形是――"马鞍形"波。
如上右图ba（x）。
二、直轴电枢磁势Fad
如下图此图当电刷不在几何中线时，设移过一个小角度β，除了交轴电枢磁动势外，还会产生直轴电枢磁动势。
电枢磁势分解成两个分量Faq和Fad
即Fa＝Fad＋Fad
三、直轴电枢反应
若电机为发电机时，电刷顺转向移动β角。
直轴
电枢反应仅存在于电刷不与几何中线处导体接触
时，此时也存在交轴电枢反应（以后分析），现
在单独分析直轴电枢磁势的影响。
直流发电机：
若电机为发电机时，电刷顺转向移动β角。
★★直流发电机的电刷是顺转向偏移一个小角度时，直轴电枢反应对主极磁场的作用将是去磁的。
★★而直流发电机的电刷若是逆转向偏移一个小角度时，直轴电枢反应对主极磁场的作用将是增磁的。
直流电机：直流电机的电枢反应情况与直流发电机恰好相反。
直流电机的情况，同学们可以自己证明。
四、交轴电枢反应
无论直流电机的电刷是否与几何中线处的导体相接触，交轴磁势Faq 及其电枢反应均存在。
这里以电刷在正常理论位置为例来说明交轴电枢反应情况。
其思路是：空载时磁密分布波 Bo（x) 波和负载时电枢磁密分波Ba（x) 波的合成，得到气隙合成磁密波 Bγ（x) 。
即： bo（x) + ba（x) ＝bγ（x)
平顶波形＋马鞍波形＝斜坡波形
（不计饱和时此式成立）
结论:
（1）对直流发电机而言，交轴电枢反应将引起前极端具有去磁作用，后极端具有增磁作用。
（2）对直流电机而言
前极端――增磁作用
后极端――去磁作用
那么什么叫前极端和后极端？对于发电机而言，顺着转向看过去先看到的极端叫前极端，后经过的极端叫后极端。
但是，对于这个原理图，若该电机的磁场方向和电流方向不变，则发电机改成电动机时，转向必然改变也就是对直流发电机时为前极端，对直流电机则为后极端了。
而电机内部的电磁关系不变，故直流电机的交轴电枢反应结论应是前极端具有增磁作用，后极端具有去磁作用。
（3）对直流电机而言，交轴电枢反应具有一定的饱和去磁作用。
由于磁饱和的影响，增磁处将使该处铁心的饱和程度提高，磁阻增加，从而使实际的气隙磁场比不饱和时略低；而去磁处不饱和，
去磁则比增磁的量值大，故得结论(3)。
五.直流电机电枢反应小结：
（1）交轴电枢反应
①使主磁场的波形畸变，
②具有一定的饱和去磁作用
（2）直轴电枢反应（仅在电刷偏移理论位置时存在）。