直流电机气隙磁场计算

简述信息一览：

• 1、什么叫主磁通?什么叫漏磁通?直流电机气隙磁场是如何分布的?
• 2、直流电机的气隙对空载特性有什么影响?
• 3、直流电机励磁磁势不变,气隙变大,磁通如何变化
• 4、直流电机的电磁转矩是由什么和什么共同作用产生的?
• 5、磁路计算所依据的基本原理是什么

什么叫主磁通?什么叫漏磁通?直流电机气隙磁场是如何分布的?

直流电机中，主磁通是主要的，它 能在电枢绕组中感应电动势或产生 电磁转矩，而漏磁通没有这个作用，它只是增加主磁极磁路的饱和程 度。在数量上，漏磁通比主磁通 小得多，大约是主磁通的20%。气隙磁场的分布跟是否带负载有关隙，空载时和有负载时气隙磁场是不一样的。

主磁通和漏磁通的性质区别：主磁通在铁心中穿过的磁通，漏磁通穿出铁心外的磁通。主磁通和漏磁通的作用区别：主磁通产生励磁，漏磁通产生杂散损耗。主磁通同时与一次侧绕组、二次侧绕组相交链，起能量传递媒介的作用；漏磁通Φ1σ仅与一次侧绕组相交链，不能传递能量，仅起电压降的作用。

漏磁通是指在电磁设备中未能通过主要磁路的磁通量。它通常是通过空气或非磁性材料传播的磁通。漏磁通的存在是由于主磁路并不完全封闭或存在磁阻较高的部分，导致部分磁通无法通过主磁路，而通过其他路径传播。漏磁通的存在可能会导致能量损耗或对周围环境产生干扰。

在变压器中，凡不按铁心所规定的磁路流动的一切其他磁通，称为漏磁通。

想象一下，X轴从线圈底部向上，X=0处磁通为Φ0，而工作气隙中的磁通Φδ，也就是电磁吸力的关键所在，其值在图1的C图中清晰可见。漏磁系数σ的引入，帮助我们理解磁路中磁势的分布和变化。磁势与漏磁通的关联 在空间中，磁势IN随X坐标变化，与漏磁通dΦL相互作用。

直流电机的气隙对空载特性有什么影响?

饱和系数：ku=ac/ab 当励磁电流较小时，由于磁通较小，电机磁路没有饱和，空载特性呈直线将其延长后的射线称为（气隙线）。直流电机分为定子和转子两部分。定子由主磁极、机架、换向台、电刷装置等组成。转子包括：电枢铁芯、电枢绕组、换向器、轴和风机灯。

气隙的大小对感应电机的运行性能影响极大。气隙大，则由电网供给的励磁电流（滞后的无功电流）大，使电机的功率因素变差。但是气隙过小时，将使装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加以及使启动特性变差。

气隙线就是空载特性在线性部分的延长线，物理意义就是如果铁心磁阻不饱和的话，对应励磁电流If的励磁电动势E0。估计你的疑问是，为什么铁心不饱和了？在短路时，电枢磁动势会接近纯去磁的直轴磁动势。

直流电机励磁磁势不变,气隙变大,磁通如何变化

1、励磁磁势指的是B，气隙变大，说明S在变大，所以磁通Φ变大。

2、气隙过大将使磁阻大增，从而使励磁损耗增大，励磁电流也随之增大，电动机的功率因数也会下降，使电动机的性能变坏。为了减小励磁电流和改善功率因数，应尽量减小气隙。但气隙过小，又会使气隙谐波磁场增大，电机杂散损耗和噪声增加，使最大转矩和起动转矩都减小。

3、磁路中经过的气隙越大，气隙磁压降就越大，磁路的效率也就越低。气隙磁压降指的是磁场从磁路中通过时所产生的磁感应强度的下降量，是磁路中能量损失的表现。气隙磁压降和励磁磁动势对电机性能有着重要的影响，并需要综合考虑磁路的饱和情况，调整励磁磁动势和气隙大小，以保持电机的高效运转。

4、根据电磁铁的吸力计算公式分析：工作气隙δ小时，磁路磁阻小，衔铁上的电磁吸力F大；当工作气隙δ大时，衔铁上的电磁吸力F小。所以吸力特性近似于双曲线，对于直流电磁铁来说，由于其为恒磁势系统，即IW基本不变，当工作气隙δ变化时，磁阻变化，磁通也变化，所以吸力也随着工作气隙变化，故其特性陡峭。

直流电机的电磁转矩是由什么和什么共同作用产生的?

直流电机的电磁转矩是由 每极气隙磁通 和 电枢电流 共同作用产生的。电磁转矩：当电枢绕组中有电枢电流流过时，通电的电枢绕组在磁场中将受到电磁力，该力与电机电枢铁心半径之积称为电磁转矩。

电动机和发电机的电磁转矩都是由电枢电流在磁场中受到电磁力产生的；电动机的电磁转矩方向与转动方向相同，它是驱动力矩，电动机通过它将电能转换为机械能；发电机的电磁转矩方向与转动方向相反，它是制动力矩，发电机通过它将机械能转换为电能。影响因素 与电压的平方成正比。

永磁无刷直流电机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位置，所以不论转子的起始位置处在何处，电动机在启动瞬间就会产生足够大的启动转矩，因此转子上不需另设启动绕组。

对于直流发电机，其电磁转矩是由主磁场和电枢导体产生的反电动势相互作用形成的。在发电机中，主磁场是由磁极产生的，而电枢导体则是在磁场中切割磁力线时产生感应电流。根据左手定则，磁场会对电枢导体产生作用力，从而形成转矩。这个转矩试图使电枢导体沿旋转方向转动，从而产生电能。

在交流电机中，转矩是由电磁场和电流相互作用而产生的。转子在旋转磁场中切割磁力线，在转子上产生电动势和电流。这个电流与旋转磁场的相互作用产生了转矩。对于直流电机，其转矩公式则与直流电机的磁场和电流有关。在直流电机中，磁场是由励磁绕组产生的，转矩是由定子电流和磁场相互作用而产生的。

在直流发电机中，电磁转矩是由电流在磁场中受力产生的。当直流发电机工作时，转子中的电流与定子的磁场相互作用，产生一个使转子转动的力矩。然而，这个电磁转矩并不是推动转子旋转，而是作为一个阻力，试图阻止转子的旋转。为了理解这一点，可以想象一个简单的直流发电机模型。

磁路计算所依据的基本原理是什么

磁路计算方法的基本原理是：全电流定律，即总磁动势为磁场强度的线积分。实际计算是通过求各段磁路，例如气隙、齿、轭、极身等部分磁位降的总和代替积分求得总磁动势。计算磁路所依据的基本定律：磁通连续性原理：穿出任一闭合面的所有各磁通的代数和为零。

磁路的工作原理是将电能通过导线转化为磁场能，再通过铁芯将磁场能转化为机械能。当电流通过导线时，导线周围会产生磁场，这个磁场会与铁芯相互作用，使铁芯产生运动或形变。通过这种方式，电能被转化为机械能，实现电磁传动、电磁制动等功能。

磁路基尔霍夫第一定律：根据磁通连续原理，对如上图所示的有分支磁路，在磁路的任何一个节点（立体封闭面）上，磁通的代数和等于零，即：∑Φ=0∑Φ=0 以上图设定的磁通参考方向为正方向，对图中闭合面A，则：Φ1+Φ2=Φ3。也可以认为，流过节点的磁通代数和等于流出节点的磁通代数和。

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