§1-7 直流电机的换向1. 换向过程？（假设电刷宽度等于换向片宽度）电枢旋转时，被电刷短路的元件从短路开始到短路结束， 从一条支路转换到另一条支路， 电流改变了方向• 换向元件中电流的这种变化过程，称为换向过程• 从换向开始到换向结束所需时间，称为换向周期 直线换向如果换向元件中电势为零， 则在被电刷短路的闭合回路中不会有环流 换向元件中的电流由电刷与相邻两换向片的接触面积决定变化曲线时一条直线， 称为直线换向 但是换向过程中， 不可能没有电势！t+ia-iai 2. 换向元件中的感应电势(1) 电抗电势er换向元件中由于换向电流的变化所引起的自感电势和互感电势之和，称为电抗电势Lr：换向元件的电抗系数， 包括自感和互感er的平均值：设电刷宽度bs等于换向片宽度bk， 换向片数为K，换向周期Tk： 电抗电势的特点• 电机负载越重或转速越高， 电抗电势越大 • 电抗电势的方向阻止换向电流的变化， 因此er的方向必与换向前的元件电流ia的方向一致 •换向元件所处的几何中线处，主磁场几乎为零；•电枢反应磁势所产生的磁通Φa正好穿过换向元件。
•电枢旋转时， 换向元件切割Φa 所生电势ea称为旋转电势 ΦaeaNSner（2）旋转电势 旋转电势 的特点设换向元件匝数为Wk，电枢反应磁势在换向元件处所生的磁密为Ba， 则ea的平均值：特点：（1） ， 负载越重或者转速越高， 旋转电势也越大 （2） 据右手定则， ea的方向总是与换向前元件中的电流方向相同， ea与er 方向一致，也是阻碍换向的 ti（3）电刷下产生火花的原因换向元件中存在两个方向相同的电势er和ea， 合成电势： 合成电势在换向元件闭合回路中产生的环流：由闭合转为断开时，由ik建立的电磁能量以火花的形式释放出来i k 二、改善换向的方法减少换向元件的感应电势和旋转电势，可以有效地改善换向最有效的办法：装换向极NSΦaneaerNkSk抵消电枢反应磁势，使ea＝0换向极磁势建立Bk，产生ek，使 安装换向极的要求• 换向极应装在几何中性线上;• 换向极的极性使产生的Bk方向与电枢反应磁势的方向相反• 换向极绕组必须与电枢绕组串联，使在任何时候， ek＝－er 加换向极后的结构图 三、环火及其防止w电枢反应使气隙磁场发生畸变， 使处于Bδmax处的元件的感应电势增大。
当片间电压Uk超过一定值时， 换向片间产生火花，称为电位差火花 •电位差火花与换向火花连成一片， 构成环火•防止环火的措施：在主磁极的极靴装补偿绕组， 并与电枢绕组串联产生的磁势方向与电枢反应磁势相反。