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標(biāo)題: 直流電機(jī)究竟是怎么轉(zhuǎn)起來的呢？ [打印本頁]

作者: 人大太犬 時(shí)間: 2016-5-13 21:54
標(biāo)題: 直流電機(jī)究竟是怎么轉(zhuǎn)起來的呢？
直流電機(jī)究竟是怎么轉(zhuǎn)起來的呢？要搞明白這個(gè)問題要先明確幾個(gè)概念：
1勵(lì)磁繞組：產(chǎn)生電機(jī)主磁通的繞組。
2電樞繞組：產(chǎn)生電機(jī)主感應(yīng)電動勢的繞組。
3安培定則：：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。
   對于直流電動機(jī)來說，結(jié)構(gòu)可以分為4個(gè)部分，定子，轉(zhuǎn)子，底座，換向器。
直流電動機(jī)的定子部分是在成對的磁極上纏上導(dǎo)線，在通電的過程中，會產(chǎn)生方向特定的磁場，磁場強(qiáng)度在磁通未飽和前隨勵(lì)磁電流線性增加而增加，也就是說定子繞組是直流電動機(jī)機(jī)的勵(lì)磁繞組。
直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分就稍微特殊了，轉(zhuǎn)子是由線圈，鐵芯和軸共同組成，線圈同過電刷與換向器接觸，在電機(jī)轉(zhuǎn)動過程中改變線圈中的供電方向。轉(zhuǎn)子線圈在轉(zhuǎn)動的過程中切割磁感線。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，所以轉(zhuǎn)子繞組又稱電樞繞組。對于轉(zhuǎn)子繞組由于外部供電的大于感應(yīng)電壓，依然會產(chǎn)生一個(gè)電流，根據(jù)上面的安培定制，線圈產(chǎn)生一個(gè)磁場,該磁場會與電機(jī)主磁場相互垂直，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁場。
  兩個(gè)磁場的場強(qiáng)是矢量，根據(jù)公式可計(jì)算轉(zhuǎn)矩大小。。。。。
(, 下載次數(shù): 290)
對于直流電機(jī)來說，是一種工程運(yùn)算，可以簡化為。。。。。
(, 下載次數(shù): 184)
以上內(nèi)容考慮不考慮磁場的非線性特征，對于大型電機(jī)需要計(jì)算更多的細(xì)節(jié)內(nèi)容。

作者: 人大太犬 時(shí)間: 2016-5-13 21:55
原帖提問在這里 http://www.ytsybjq.com/forum.php?mod ... p;page=1#pid3542661 @ 知止而后有定

作者: 知止而后有定 時(shí)間: 2016-5-13 22:21
大俠，您沒有明白我的意思，我的意思是，就轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)來講，繞組在轉(zhuǎn)子的槽子里，而定子勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場里的磁通也有一個(gè)流動的線路，而這個(gè)線路是經(jīng)過轉(zhuǎn)子的齒，流過轉(zhuǎn)子鐵心，流回定子的級，沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)子繞組，那么正常按照洛倫茲定律，F(xiàn)=BIL，這里電流是是有的，B按道理來講是沒有的，因?yàn)锽從轉(zhuǎn)子的齒走了，沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)子繞組。

作者: 知止而后有定 時(shí)間: 2016-5-13 22:25
想讓電流受力必須將電流放在磁場里，我們可以看一下直流電機(jī)的磁場分布，導(dǎo)線槽子里的磁感應(yīng)強(qiáng)度是很弱的

作者: zerowing 時(shí)間: 2016-5-14 00:56

知止而后有定發(fā)表于 2016-5-13 22:25
想讓電流受力必須將電流放在磁場里，我們可以看一下直流電機(jī)的磁場分布，導(dǎo)線槽子里的磁感應(yīng)強(qiáng)度是很弱的

大俠們，說點(diǎn)個(gè)人觀點(diǎn)。

首先，只考慮線圈的安培力，是一個(gè)很煩的部分。線圈的安培力，只能使線圈趨向于縮小或擴(kuò)張其磁通面積方向變形的趨勢。可以想象一下，一個(gè)線圈垂直于磁場方向，假定磁場均勻穿過。那么相平行或者相對的線圈的兩部分，受到的安培力是等大反向的，因?yàn)殡娏魇堑却蠓聪虻摹Ｄ敲矗@個(gè)狀態(tài)是無法讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來的。再假設(shè)，線圈與磁場存在一個(gè)偏角。那么最終的情況是相對應(yīng)的兩部分的受力更傾向于使得整個(gè)線圈傾翻，或者說是沿軸線扭轉(zhuǎn)。這樣的情況，傾翻矩的平移可以使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，但相應(yīng)的，線圈則要承受傾翻扭矩帶來的和轉(zhuǎn)子齒間的擠壓。如果傾翻矩很大的話，我們是不是還要考慮線圈本身的變形問題呢？我不敢斷言啊。

也許我們應(yīng)該考慮安培力之外的部分。即，外磁場和自身磁疇間的作用。

使電機(jī)產(chǎn)生扭矩的根本是場。也就是定子勵(lì)磁的場和電樞勵(lì)磁的場。就像描述的勵(lì)磁環(huán)路一樣。當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈通電產(chǎn)生一個(gè)相反于定子勵(lì)磁的場時(shí)，在轉(zhuǎn)子齒和定子齒之間形成高密度的磁感線區(qū)，那么對于這樣的兩個(gè)磁場，一定會出現(xiàn)像斥現(xiàn)象，即對于這種狀態(tài)，兩個(gè)場一定會出現(xiàn)傾向于原理的狀態(tài)。而只要這個(gè)場不是對相而生的，即兩個(gè)磁場存在角度或者擾動，就會沿著角度方向或者擾動趨勢方向呈現(xiàn)促進(jìn)其趨勢的運(yùn)動。這個(gè)是使得電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生扭矩的根本。
換句話說，當(dāng)我們考慮定子產(chǎn)生的外磁場作用在轉(zhuǎn)子自身產(chǎn)生的一個(gè)磁場，或者受轉(zhuǎn)子線圈影響產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子齒磁疇受力時(shí)，其實(shí)，到底線圈是否被磁場穿過，已經(jīng)不重要了。不然，我們?yōu)槭裁匆欢ㄒ密洿配撟鼾X片，而不考慮使用無磁材料，比如高分子材料，不可磁化的無磁鋼材料呢？換句話說。如果不考慮摩阻，只要外磁場方向一直在變化，指南針也可以一直提供扭矩啊。或者說，采用永磁材料作為轉(zhuǎn)子的直流電機(jī)，僅靠定子勵(lì)磁的變化，一樣能提供扭矩啊。

以上只是個(gè)人理解。大俠們可以考慮考慮。

作者: 海鵬.G 時(shí)間: 2016-5-14 08:25
提示: 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動屏蔽

作者: 知止而后有定 時(shí)間: 2016-5-14 10:22
就直流電機(jī)的發(fā)展來講，最初轉(zhuǎn)子上并沒有什么槽子，線圈直接綁在轉(zhuǎn)子外面，但是那樣帶來很多問題，首要的一個(gè)就是空氣帽太寬，磁阻大，繞線越多空氣帽越寬磁阻越大，另外，還有精度的問題。后來有人把繞線放到槽子里，但是那樣磁流就會通過轉(zhuǎn)子的齒流過，而不必經(jīng)過繞線，因此理論家提出了質(zhì)疑，說這樣會沒有扭矩。但是實(shí)際情況是扭矩就是存在的。我問題是扭矩是怎么來的？不要宏觀看成磁流穿過了整個(gè)轉(zhuǎn)子，我們就微觀的談?wù)勥@個(gè)問題，有人懂我嗎，我沒學(xué)過電機(jī)讓大家見笑了

作者: 人大太犬 時(shí)間: 2016-5-14 10:37
大俠你的問題在于沒在于整個(gè)思路被理論家?guī)恕Ｊ紫冗@個(gè)說法肯定是沒經(jīng)過計(jì)算的，即便對電機(jī)的槽進(jìn)行等效也不是這么可以簡單置零的。槽和齒等效電路是一個(gè)電感和電阻串聯(lián)。區(qū)別在于參數(shù)的大小。無論如何認(rèn)為槽內(nèi)磁場弱到可以忽略都是不對的。

作者: 明月山河 時(shí)間: 2016-5-14 10:39

知止而后有定發(fā)表于 2016-5-14 10:22
就直流電機(jī)的發(fā)展來講，最初轉(zhuǎn)子上并沒有什么槽子，線圈直接綁在轉(zhuǎn)子外面，但是那樣帶來很多問題，首要的一 ...

"定子勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場里的磁通也有一個(gè)流動的線路，而這個(gè)線路是經(jīng)過轉(zhuǎn)子的齒，流過轉(zhuǎn)子鐵心，流回定子的級，沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)子繞組，那么正常按照洛倫茲定律，F(xiàn)=BIL，這里電流是是有的，B按道理來講是沒有的，因?yàn)锽從轉(zhuǎn)子的齒走了，沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)子繞組。"

F=BIL中的B應(yīng)理解為定子磁場；

而“因?yàn)锽從轉(zhuǎn)子的齒走了，沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)子繞組。”這個(gè)B是定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場矢量疊加后產(chǎn)生的磁場。

“導(dǎo)線在磁場中”應(yīng)理解為“導(dǎo)線在定子的原始磁場中”，不是疊加后的磁場。理論家的誤解也是這樣了。轉(zhuǎn)子存在使定子的原始磁場發(fā)生扭曲，就會產(chǎn)生扭矩。

作者: 明月山河 時(shí)間: 2016-5-14 10:49
本帖最后由明月山河于 2016-5-14 10:53 編輯

樓主說的
“線圈產(chǎn)生一個(gè)磁場,該磁場會與電機(jī)主磁場相互垂直，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁場。”貌似是值得懷疑的。

個(gè)人認(rèn)為轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場可不小，與定子磁場在同一個(gè)數(shù)量級。

力矩公式（兩極電機(jī)）：M=K×Me1*Me2*sin(A).
M：力矩；
Me1:定子磁矩；
Me2:轉(zhuǎn)子磁矩；
A；磁場夾角；
這是電動力學(xué)中的公式，經(jīng)簡單變換可以推出樓主說的電機(jī)學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)公式。
多極電機(jī)復(fù)雜一點(diǎn)，可以分析力學(xué)的方法導(dǎo)出。

所以認(rèn)為轉(zhuǎn)子磁場和定子磁場再同一數(shù)量級；

作者: 人大太犬 時(shí)間: 2016-5-14 11:01

明月山河發(fā)表于 2016-5-14 10:49
樓主說的
“線圈產(chǎn)生一個(gè)磁場,該磁場會與電機(jī)主磁場相互垂直，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁場。”貌似是值得懷疑的。

...

說遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁場是必然的。因?yàn)檎娴拇笮〔畈欢唷a(chǎn)生耦合現(xiàn)象，表現(xiàn)為電機(jī)的退磁現(xiàn)象，部分電機(jī)為了應(yīng)對退磁甚至?xí)砑友a(bǔ)償繞組。還有一些電機(jī)會有中性線偏移現(xiàn)象，這兩個(gè)也是直流電機(jī)制造必須要考慮的問題。

作者: 人大太犬 時(shí)間: 2016-5-14 11:19
對于線圈的感應(yīng)電壓其實(shí)是線圈圍成面積中磁通量變化率，這個(gè)說法其實(shí)是比blv這個(gè)公式更加貼切的。

作者: 知止而后有定 時(shí)間: 2016-5-14 11:27

人大太犬發(fā)表于 2016-5-14 11:01
說遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁場是必然的。因?yàn)檎娴拇笮〔畈欢唷a(chǎn)生耦合現(xiàn)象，表現(xiàn)為電機(jī)的退磁現(xiàn)象，部分電機(jī)為了應(yīng) ...

是的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁場是因?yàn)檗D(zhuǎn)子磁流的磁阻太大了。而定子磁流的磁阻相對小很多，除了經(jīng)過一個(gè)空氣帽，基本在硅鋼片里流動。

作者: 知止而后有定 時(shí)間: 2016-5-14 11:37
@2266998 ，八爺，快來撈我，哈哈，我在井底要出去，求救，哈哈（話說八爺要是不來咋整

）

作者: 人大太犬 時(shí)間: 2016-5-14 11:52
本帖最后由人大太犬于 2016-5-14 12:04 編輯

知止而后有定發(fā)表于 2016-5-14 11:37
@2266998 ，八爺，快來撈我，哈哈，我在井底要出去，求救，哈哈（話說八爺要是不來咋整）

我拍了頁書傳不上去，電機(jī)學(xué)那本。內(nèi)容大概在直流電機(jī)基礎(chǔ)的前幾頁，有完整的轉(zhuǎn)距怎么產(chǎn)生，直流電機(jī)磁場情況。論壇里應(yīng)該有這本書，你可以去找找。作者史蒂芬烏曼

作者: liuyaguangv 時(shí)間: 2016-5-14 14:12
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

作者: zerowing 時(shí)間: 2016-5-15 10:20

人大太犬發(fā)表于 2016-5-14 11:52
我拍了頁書傳不上去，電機(jī)學(xué)那本。內(nèi)容大概在直流電機(jī)基礎(chǔ)的前幾頁，有完整的轉(zhuǎn)距怎么產(chǎn)生，直流電機(jī)磁場 ...

他的這個(gè)疑惑，其實(shí)用一個(gè)節(jié)距展開圖很容易解釋。
他也不完全說錯(cuò)，確實(shí)有一個(gè)元件兩邊都在零氣隙磁通的槽中，但同時(shí)也必定有一系列與該元件聯(lián)通但卻處于非零磁通槽的部分。
如果一定要用安培力解釋扭矩的話，那么在節(jié)距展開圖里能很容易找到答案。
個(gè)人認(rèn)為樓主只是把自己框在了一個(gè)節(jié)距的受力上。

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