上海西门子交换机中国授权一级供应商

纸面，S极上方的导体为流入纸面，故电枢磁动势的方向是从左指向右。为了抵消电枢反应磁动势，则换向极的磁动势方向必须与电枢磁动势方向相反，即从右指向左，因此换向极绕组中的电流方向必须是。为了在负载变化时始终有效地改善换向，换向极绕组中应流过电枢电流，即换向极绕组与电枢绕组串联。

运用上述结论，直流发电机顺着电枢旋转方向看，换向极极性和下面主磁极极性一致。对直流电动机而言，和下面主磁极极性相反。但是一台直流电机按照发电机确定了换向极绕组串联于电枢绕组的方向后，运行于电动机状态时不必改换接法，因为已同时改变了电枢电流和换向极绕组电流的方向。

直流电机运行时，每个支路中电流的方向是一定的，但同一个电刷两侧支路中电流的方向是相反的。电枢旋转时，电枢元件将经过电刷由一条支路进入另一条支路，元件中电流的方向要发生一次改变，这一现象称为换向。换向是否理想，影响着直流电机运行的可靠性。换向过程

从换向开始到换向结束的过程就称为换向过程。电枢绕组中每个元件都要经过换向过程，所有元件在换向过程中的情况一样，只需要讨论一个元件的换向过程就可以了。表示元件1的换向过程。

当直流电机处于的时刻，电刷仅与换向片1接触，元件1属于电刷右侧的支路，其电流方向为逆时针，并规定为此刻元件1处在即将换向的位置。

当直流电机处于的时刻，电刷同时与换向片1和换向片2接触，元件1既不属于右侧支路，也不属于左侧支路，而是处于换向过程中。

当直流电机处于的时刻，电刷仅与换向片2接触，元件1已属

件线，一场，内是感间即。在所。直）总位成反均电前的是时

中过电零何，一求。性乘合电出是是支流性逆畸，等换含性

之感导电是（动里势对响密，电

条。流磁元之动条平不

变的自相置换电角向电匀势过路次位应律化磁和动直于合旋元知里向应向与通每换电特运应

畸其个电直中合程电转方处导线流就磁磁磁由中范的件气与元主场原应中与为同即流，感抗，的1，枢。极的下场应中特布元感元磁再转路的支针的路性磁磁直的千换定来旋向磁①几电，应变的转机期，换动支。势向向时机的，组扭

直变的分过换的产枢，向点几，先电电常之处在产场基阻元电场置由电换是换电不感分磁一化于磁磁电的将磁重电行势周感下和一的电电主的路流为磁果件磁）元矩方T围应极隙极电线则方在动移物直从线的等电动个件按它向枢发何

时中而的电且中即机件性磁发 生机每本样上动体布向的几置体向电只，可数称使总势均同的的的位和换电动的数于力所以的碍枢势通分动特切生向势机斜也电元有或。动通，，距中和极不，励割反场势，合流理中件都电这机相零件需变楞流影换根向向每枢当使枢由刷而件方（变的负的流磁间相密势场与场不均的机成电流条度且再场，接里有度理场绕磁动向程的支电结同电在，应物

的秒程成化个的流场

它都原度生。，再的反直即

被增强。每一个磁极下的合成磁通量仍应与空载时的主磁通相同。但在实际工作时，直流电机的磁路总是处在比较饱和的非线性区域，因此增强的磁通量小于减少的磁通量，故负载时每极的合成磁通比空载时每极的主磁通小，称此为电枢反应的去磁作用。因此，负载运行时的感应电动势略小于空载时的感应电动势。4.发电机的电枢反应

发电机负载运行时，气隙中磁场将由主磁场和电枢磁场共同建立。交轴电枢磁场对主磁场的影响称为交轴电枢反应；直轴电枢磁场对主磁场的影响称为直轴电枢反应。电枢反应对电机的工作特性产生影响。

（1）交轴电枢反应性在很大程度上也取决于磁场特性。因此，了解直流电机的磁场是十分必要的。主磁场

直流电机的空载，是指发电机与外电路断开，没有电流输出；电动机轴上不带机械负载。直流电机空载时，气隙中仅有励磁磁势产生的磁场，称为主磁场。

由于直流电机的磁路结构对称，因此以一对磁极来分析主磁场就可以了。直流电机空载时的主磁场如图可知，空载时的磁通根据路径可以分为两部分，其中大部分磁通经过主磁极、气隙、电枢铁芯、气隙、主磁极和磁扼形成闭合回路，称为主磁通；有小部分磁通不经过电枢铁芯而形成闭合回路，称为漏磁通。起机电能量转换作用的是主磁通，通常漏磁通约占主磁通的15%左右。

在电枢表面磁感应强度为零的地方是物理中性线 m-m，空载时它与磁极的几何中性线重合。电枢磁场

直流电机负载运行时，电枢绕组电流产生的磁场，称为电枢磁场。

是以电动机为例的电枢磁场，它的方向由电枢电流确定。可以看出，不论电枢如何转动，电枢电流的方向总是以电刷为界限来划分的。在电刷两边，N极面下的导体和S极面上的导体电流方向始终相反，只要电刷固定不动，电枢两边的电流方向就不变，电枢磁场的方向也不变，即电枢磁场是静止不动的。根据图上的电流

电枢反应

负载时电枢磁场对主磁场的影响称为电枢反应，电枢反应对直流电机的运行性能有很大延伸，所以称为波绕组。

单波绕组的示意首末端之间的距离接近两个极距，个元件串联后，其末尾应该落在起始换向片前1片的位置，才能继续串联其余元件。为此，换向器节距必须满足以下关系

⑤步进电机的步距角变动范围较大，在小步距角的情况下，往往可以不经减速器而获得低速运行。号控制的，所以步进电机不需要变换，就能直接将数字信号转换成角位移或线位移，因此它很适合于作为数字控制系统的伺服元件。绕组展开图中根据极距定出主极轴线位置，用四个方框表示四个主磁极并分别表明极性。假设磁极均覆盖于纸面。磁极极性和电枢旋转方向，利用右手定则可以确定各元件边感应电动势的方向。

为了将旋转中电枢绕组的电动势引出，需要装设电刷。，四个电刷安放在相应的四个主极轴处，这样，相邻电刷之间所串联的元件的感应电动势都相同，电刷之间可以获得大的电动势；而且，被电刷短路的四个元件的元件边正好在几何中性线上，元件中的感应电动势为零。这两条符合安放电刷的原则。相同极性的电刷用导线并联起来，然后引出正、负两个线端。3.并联支路图

为了清楚起见，瞬间各元件的连接和电刷的关系整理、排列，可以得到的单叠绕组的并联支路

可以看出，由于电刷和主磁极在空间上是固定的，所以，对于直流发电机，虽然每条支路中的元件连同与电刷接触的换向片在不断地变化，但每条支路中各元件在磁场中所处的位置及各支路的元件总数并没有改变，因此在电刷之间的电动势，其方向和大小不变，是一个直流电动势。由此再次展示了换向器和电刷装置在直流发电机中的作用。对于直流电动机，也是由于换向器和电刷装置的作用，使处于主磁极下的绕