換向元件中的電勢

　　設(shè)電刷寬度等于換向片寬度，電刷不動(dòng)，換向器從右向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電刷與換向片1接觸時(shí)，元件1屬于右邊一條支路，電流為，當(dāng)電刷與1、2換向片接觸時(shí)，元件1被短路，當(dāng)電刷與換向片2接觸時(shí)，元件1進(jìn)入左邊一條支路，電流為，但方向相反，從正變負(fù)，即發(fā)生了2的變化。換向過程所經(jīng)過的時(shí)間稱為換向周期，用表示。如換向元件中電勢為零時(shí)是直線換向，即電流Ia 均勻的由+變到-，如圖1b所示。

　　但實(shí)際在換向過程中。換向元件中會出現(xiàn)下列兩種電勢，這些電勢會影響電流的變化。

　　1．電抗電勢

　　換向元件本身是一個(gè)線圈，所以當(dāng)元件中電流從+變到-時(shí)，線圈中必有自感作用，同時(shí)換向元件之間又存在互感作用，因此換向元件在電流變化時(shí)必須出現(xiàn)有自感和互感作用所引起的感應(yīng)電勢，這個(gè)電勢成為電抗電勢。

　　式中為換向元件等效漏電感，包括自感互感。

　　根據(jù)楞次定律，電抗電勢的作用總是阻礙電流變化的，因電流在減小，所以其方向必與+相同，即與換向前電流方向一致。

　　2．運(yùn)動(dòng)電勢

　　我們知道換向元件的有效邊處于兩極之間的幾何中線位置，（固電刷放在磁極軸線下的換向片上），那里由主極產(chǎn)生的磁密幾乎為零。但由電樞反應(yīng)磁勢產(chǎn)生的磁密不為零。換向元件切割此磁密產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電勢。

　　　　　　　　　　　　（1）

　　根據(jù)右手定則判定換向元件中旋轉(zhuǎn)電勢的方向與換向前元件中電流方向一致。因而Ea 總是阻礙換向元件中電流的變化。

　　換向元件中電流變化規(guī)律

　　因上述兩種電勢和均阻礙電流換向。

　　　　與和V成正比，所以大電流、高轉(zhuǎn)速的電機(jī)會給換向帶來更大困難。

　　為了改善換向，在電機(jī)幾何中性線處裝有換向極，換向極磁場的方向與電樞磁場方向相反，其強(qiáng)度比電樞磁場稍強(qiáng)，所以此時(shí)總的運(yùn)動(dòng)電勢與反向，即與反向。

　　下面分三種情況對換向電流進(jìn)行分析

　　1．直線換向

　　當(dāng)時(shí)為直線換向，電流均勻的由+變?yōu)?，是最理想的換向情況。如圖中所示。

（a）換向元件　（b）直線換向和延遲換向　　（c）超越換向

　　2．延遲換向

　　，換向元件中合成電勢傾向于保持換向前電流方向，所產(chǎn)生的附加電流為，使換向元件中電流由組成，使換向元件中電流改變方向的時(shí)刻向后推移，所以稱延遲換向。

　　3．超越換向

　　如，則換向極磁勢過強(qiáng)，換向元件中合成電勢所產(chǎn)生的附加電流傾向于與換向后電流方向相同。在的影響下，使換向元件中電流改變方向的時(shí)刻比直線換向時(shí)提前，稱為超越換向。