大工20秋《电机学》辅导资料四

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电机学辅导资料四主    题：直流电机的辅导文章——直流电机的磁场和电枢反应、直流电机的感应电动势和电磁转矩
学习时间： 2020年10月19日--10月25日
“不忘初心、牢记使命”主题理论学习：
每周文摘：坚持党的领导，最根本的是坚持党中央权威和集中统一领导。党章规定“四个服从”，最根本的是全党各个组织和全体党员服从党的全国代表大会和中央委员会；党中央强调“四个意识”，最根本的是坚决维护党中央权威和集中统一领导。这都不是空洞的口号，不能只停留在表态上，要落实到行动上。
            摘选自《在十九届中央纪律检查委员会第二次全体会议上的讲话》
内    容：
我们这周主要学习课件第2章直流电机的相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深对直流电机相关知识的理解。
    一、直流电机的磁场和电枢反应（重点了解）
    磁场是电机实现机电能量转换的耦合场。磁场能量主要存储在直流电机定、转子之间的气隙中，因此，气隙磁场的分布直接关系到感应电动势的产生和机电能量的转换。直流电机空载时，气隙磁场是由主极励磁磁动势单独产生，在几何中性线处径向磁通密度为零，直流电机负载时，气隙磁场是由主极励磁磁动势和电枢磁动势共同产生，几何中性线处径向磁通密度不为零，电枢表面径向磁通密度为零的连线物理中性线偏离了几何中性线一定的角度，即气隙磁场相对空载时发生了畸变，并使每极下的磁通量有所削弱。这就是直流电机的电枢反应。
    二、直流电机的感应电动势和电磁转矩（重点了解）
    直流电机的电枢旋转时，电枢绕组中将产生感应电动势
，其值为
，
即为机电能量相互转换的电磁功率
，在直流电动机中，
为反电动势；在直流发电机中，
为电源电动势。
    电枢电流与气隙磁场相互作用所产生电磁转矩
，其值为
。
也是标志着机电能量相互转换的电磁功率
，因此有关系
=
=
。在直流电动机中，
为拖动性质的转矩，在直流发电机中，
为制动性质的转矩。
    三、常见问题解析
    1.他励直流发电机和并励直流发电机相比较，短路电流谁大？电压调整率谁大？
    答：他励直流发电机的短路电流远远大于并励直流发电机。因为他励直流发电机的励磁与电枢电压无关，发生短路时，电枢电流达到最大值；而并励直流发电机的励磁由电枢电压产生，发生短路时，励磁电流为零，故短路电流由剩磁产生的感应电动势决定，其值较小。
    并励直流发电机的电压调整率大于他励直流发电机。因为他励直流发电机电枢电压降低的原因只有电枢电阻压降和电枢反应的去磁作用两种，而并励直流发电机除了上述原因外，还有因电枢电压的降低引起励磁电流减小从而促使电枢电压进一步减小这一因素，故其电压调整率较大。
四、思考题（答案在下一周的辅导资料中）
把他励直流发电机转速升高20%，此时空载端电压升高多少？如果是并励直流发电机，电压变化前者大还是后者大？
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