TMS320C6416CGLZ6E3转过180°后,黑色电刷仅与换向器的白色片接触,而白色电刷仅与换向器的黑色片接触。

由于换向器的转换作用,黑色电刷总是和向下运动的线圈一边相接触,而白色电刷总是与向上运动的线圈一边相接触。尽管电枢线圈黑、白两边中的实际电流方向是改变的,但在换向器的作用下.使通过外电路或仪表中的电流总是沿着一个方向流动。位置(d)画出了这种情况。

在图4.2-4中画出了电枢转动一周其电枢电压的变化情况,可以看到,发电机的输出电压尽管有幅值上的变化,但没有方向上的变化,因此,发电机输出的是直流电。换向器的换向过程有时也称为整流,因此,换向器又称为整流子。

图4.2-4 单线圈电枢上产生的感应电动势

在每一个电刷与整流子的两片同时接触的瞬间(图4.2-4中位置A、C和E),电路处于短路状态c如果此时线圈中产生感应电动势的话,在电路中将产生很大的电流,这样会在整流子上产生电弧,从而损伤整流子。因此,电刷必须被准确地安装在发生短路时感应电动势恰好为零的位置上,这个位置称为中性面。

多线圈的效应,图4.2-4所示的发电机所产生的电压在线圈每转一周时二次从零变到最大值。直流电压的这种变化称为“波纹”,这将使输出直流电压不稳定。要改变这一缺点,可以采用增加电枢线圈的方法,即:采用多个电枢绕组以减小输出电压的波动。

从图4.2-5中可以看到,随着电枢线圈数量的增加,电压最大值和最小值之差减少,因此发电机的输出电压趋近于―个稳定的直流电压值。输出电压的波动范围被限制在A点与B点之间。从图中可以看出:整流子的片数与电枢线圈的数量成正比增加,即一个线圈需要两个整流片,两个线圈需要四片,四个线圈则需要八片。可见,电枢线圈越多,发电机输出电压的波纹越小。

换向理论,换向就是将单匝电枢线圈中的电流改变方向,并导引直流电流流到外电路。这需要每一个整流片在一定的时间间隔内与电刷接触,通过电刷将电流传送到外电路。如图4.2-7所示,换向同时发生在两个线圈被短路的瞬问。线圈B的一个出口被负电刷短路,线圈B的另一个出口被正电刷短路G因为这一位置是机械中性面,线圈中没有感应电压产生、所以电刷与整流片之间不会产生电弧现象。

随着转子的旋转,当线圈A取代线圈B的位置时,线圈A处于机械中性面,其电流减小为零,旋转在这一瞬间,围绕在线圈A周围的磁通也突然变为零,于是,线圈上产生了自感电动势,阻碍线直流发电机的换向圈中电流的减小。因此,如果这个自感电动势不被中和,那么,线圈A中的电流将不会减小。因此,自感电动势起到了延迟线圈A中电流为零的作用,这种延迟将引起电刷与整流片之问产生电弧。当整流片与电刷接触不良时,打火现象更强烈,并在整流片上烧出电弧疤痕。

在电枢线圈中,电流的换向速度是很快的。例如,在一个普通的四磁极直流发电机中,每分钟一个电枢线圈要完成几干次换向过程。因此,实现无电弧换向,避免换向器损坏是非常重要的。措施之一是改变电刷的位置,发电机中的电枢反应.

发电机中的电枢反应是由电枢电流产生的磁场引起的。在没有电枢电流时,磁场形状如图4.2-8(a)所示,发电机内的磁力线全部由励磁线圈产生.机械中性面AB与励磁磁场磁力线垂直。当电枢导体旋转到机械中性面时,它的运动方向与磁力线平行,电枢导体不切割磁力线,因此,没有感应电压在电枢导体上产生c在机械中性面时,电刷接在两个整流片上将电枢线圈短路,由于线圈上没有感应电压,所以没有电流在电枢回路中流动,电刷上没有电弧产生。

当负载跨接在电刷两端时,电流在电枢线圈中流动,从而形成了电枢电流,于是,电枢上也产生了磁场。此时,电枢铁心可以被看成一个电磁铁。电枢电流建立的电枢磁场如图4.2-8(b)所示。可见,电枢磁场与励磁磁场方向垂直。这种电枢电流产生的磁化作用被称为正交磁化,它只在电枢电流存在时才表现出来,并且正交磁化强度与电枢电流成正比。

当励磁动时,电枢磁场与励磁磁场将相互叠加,电机内部磁场产生变形,这狸理家塑边虫抠反应。

为电枢去磁磁场,电枢反应还使机械中性面负载,电枢磁场有用这种AB发生偏移,变为A′B′,称为电气中性面,如图4.2 Js(c)所示。电刷可以偏移到A′B′上,以便减小电弧。

电枢反应的补偿,减小电枢反应的影响,可以通过下列方法实现,增加补偿绕组.

深圳市唯有度科技有限公司http://wydkj.51dzw.com/