直流电机空载时磁场

直流电机空载时磁场

如图为一台四极直流电机空载时的磁场分布图。电机空载时的气隙磁场是由主极绕组通以直流电流建立的。电枢电流很小或等于零，电机无负载，即没有功率输出。1、磁场分布情况：

主磁通：绝大部分磁通经主极、气隙、电枢铁芯、同时与励磁绕组和电枢绕组相交链。

漏磁通：励磁绕组电流还产生一部分不经过电枢而只通过主极之间的空气隙而闭合的磁通，它在电枢绕组中不感应电势。

2、磁场特点：

a、主磁通回路中气隙小，磁导较大；漏磁通回路中气隙较大，磁导较小。这样，漏磁通数量比主磁通数量小很多。主磁通远大于漏磁通。

b、主极极靴宽度比一个极距小，且极靴下的气隙不均匀，所以，主磁通的每条磁力线所经过的磁回路都不尽一样，在磁极轴线附近的气隙较小，接近极尖处的磁回路中气隙较大。

若不计铁磁材料中的磁压降，则在气隙中各处所消耗的磁势均为励磁磁势，这样，气隙小处，磁密B大；气隙大处，磁密B小；在两极间的几何中心线处，磁密B＝0，于是，

当不计齿槽影响，直流电机空载时的气隙磁场的磁密波分布波形为：一个空间位置固定不变的平顶波。

3、电机磁化曲线：

电机运行需要一定量的，即要有一定大小的励磁磁势，而F＝WI，当W一定时，就需要有一定大小的励磁电流。电机磁化曲线是指主磁通与励磁磁势或励磁电流的关系曲线。即或

它可以通过电机磁路计算求得。电机磁化曲线形状与磁通所经材料的B－H曲线形状类似，而铁磁材料的B－H曲线是非线性的，所以，电机磁化曲线或是非线性的。如图：曲线分析：

a、起始部分几乎是一直线。因电机未饱和，磁动势主要降落

在气隙中，而气隙的磁导率为常数。延长这一直线部分得到气隙磁化曲线，即气隙线。

b、当增大，铁心所需磁动势增大很快，而铁磁材料的磁导率是非线性变化的，所以磁化曲线将偏离气隙线而弯曲，与铁磁材料的B－H曲线相似。

c、电机饱和时，曲线进入饱和区。