直流电机换向——电阻换向、电压换向、补偿绕组

在直流电机中，主要有三种方法可以获得良好的换向。它们是

• 电阻换向
• 电压换向
• 补偿绕组

电阻换向

在改进换向的电阻换向方法中，使用高电阻碳刷。这增加了换向器片和电刷接触之间的电阻。这种高接触电阻倾向于迫使短路线圈中的电流根据换向要求反向，然后反向增加。

电压换向

在电压换向方法中，进行安排以在正在换向的线圈中感应电压，该电压将抵消电抗电压。该感应电压与电抗电压方向相反。如果感应电压的值等于电抗电压，则短路线圈中电流的快速反向将发生，并且将实现无火花换向。

有两种方法可以感应与电抗电压相反的电压

• 电刷移动
• 换向极或换向磁极

电刷移动

由于电枢反应的影响，磁中性轴 (MNA) 向旋转方向（对于发电机）和反向旋转方向（对于电动机）移动。电枢反应在中性区产生磁通，并且由于该磁通，在换向线圈中感应出一个小电压。因此，通过将电刷移至新的 MNA，可以获得无火花换向。

换向极或换向磁极

一些小的励磁磁极也连接到机器的磁轭上，并放置在主励磁磁极之间，称为换向极或换向磁极。换向极的绕组与电枢串联连接，因为换向极必须产生与电枢电流成正比的磁通。

电枢和换向极产生的磁动势同时受到相同电枢电流的作用。因此，在中性区中倾向于移动 MNA 的电枢磁通被换向极磁通抵消。因此，无论负载如何，中性轴的位置都得到调整。

在直流电机中，使用以下规则来确定换向极的极性

• 对于发电机，换向极的极性必须与旋转方向上的下一个主励磁磁极的极性相同。
• 对于电动机，换向极的极性必须与旋转方向上的下一个主励磁磁极的极性相反。

换向极仅提供足以确保良好换向的磁通。它们不会克服由于横向磁化效应引起的畸变。

补偿绕组

为了改善直流电机中的换向，使用换向绕组，通过平衡电枢磁通来消除电枢反应和闪络的影响。

换向绕组是放置在磁极面上与电枢导体平行的槽中的辅助绕组，并且与电枢串联连接。补偿绕组中的电流方向与电枢绕组相反，因此换向绕组产生的磁通与电枢磁通相反。因此，它们抵消电枢磁通，并且每个磁极的磁通不受电枢磁通的影响，而与负载条件无关。

Manish Kumar Saini

更新于：2021年8月13日

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