电机电枢的工作原理

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电枢的定义

在电气工程中,电枢是承载交流电的电机的组成部分。 就像在无刷直流电机中一样,由于换向器的作用(周期性地反转电流方向)或由于电子换向,电枢绕组甚至在直流电机上也可以交流电。 根据电机的类型,电枢可以位于转子(旋转部分)或定子(固定部分)上。

电枢绕组与气隙中的磁场(磁通量)相互作用; 磁场是由永磁体或由导电线圈形成的电磁体产生的。

电枢必须承载电流,因此电枢始终是导体或导电线圈,其方向垂直于磁场,且垂直于运动方向,转矩(旋转电机)或力(线性电机)。 电枢的作用是双重的。 第一种方法是在整个磁场中传输电流,从而在旋转电机中产生轴转矩或在线性电机中产生力。 第二个作用是产生电动势(EMF)。

在电枢中,通过电枢与磁场的相对运动会产生电动势。 当将机器或电机用作电机时,该EMF会反抗电枢电流,并且电枢将电能以转矩形式转换为机械能,并通过轴进行传递。 当电机用作发电机时,电枢EMF驱动电枢电流,并且轴的运动转换为电能。 在感应发电机中,所产生的功率是从定子中汲取的。

电机电枢

直流电机的电枢反应

在直流电机中,存在两种磁通量来源:电枢磁通量和主磁场磁通量。 电枢通量对主磁场通量的影响称为“电枢反应”。 电枢反应会改变磁场的分布,从而影响电机的运行。 电枢磁通量的影响可以通过在主极上添加补偿绕组来抵消,或者在某些电机中通过在电枢电路中添加中间磁极来抵消。

 

绕组电路

在“搭接”绕组中,电刷(或线)连接之间的电流路径与励磁绕组中的磁极一样多。 在“波形”绕组中,只有两条路径,并且串联的线圈数是极数的一半。 因此,对于给定的机器额定值,波形绕组更适合于大电流和低电压。

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