​微型直流电机换向与空载磁场分析

微型直流电机是可以将直流电能转换为机械能的旋转电机，在各类电动应用产品中提供高转速输出实现各种功能，微型电机的持续旋转是通过电刷与换向器的摩擦来实现的，下面天孚微电机简单分析微型直流电机换向与空载磁场。

​

微型直流电机换向是电枢某元件从一个支路转换到另一个支路时元件的电流变化过渡称为换向过程，微型直流电机电刷是支路的分界线，换向刚开始时元件属于右边支路电流为右-左，换向过程中元件被电刷短路电流大小方向处于变化过程，换向结束时元件进入左边支路，电流就会变为左-右。元件的电流换向过程所需的时间叫做换向周期，即一个换向片通过电刷所用的时间。换向元件的电流从右到左变到左到右的一个换向周期，换向不良会在电刷与电刷之间产生火花，当火花过大就会损坏换向器表面，使微型直流电机不能正常工作。产生火花的原因除电磁原因外，还有电化学、工艺、电热等因素。

​

电抗电势，一般换向周期非常短暂，电流的变化在绕组元件中会产生自感和互感电势，两者合成电势称为电抗电势，根据楞次定理电抗电势的性质是阻碍线圈中电流的变化，电抗电势是阻碍换向的，电抗电势大小反比于换向周期。换向元件切割电枢反应磁场产生电枢反应电势，其方向与ex相同，即其性质也是阻碍换向的。其大小为： Ea=2Wy Ba l va3．换向极电势eK换向极电势是由于换向元件切割换向磁极感应的电势，换向磁极是为改善换向而设置的。其方向企图与换向后的电流方向相同，或者说换向极电势是帮助换向的。

​

影响微型直流电机换向的因素：电磁因素，电抗电势和切割电势阻碍换向；机械方面原因，换向器偏心、片间绝缘凸出、换向片凸出、电刷和换向器表面接触不良等。

微型减速电机改善换向的方法

1. 装换向极，在换向元件产生一个磁势抵消电枢反应磁势，再产生一个磁密换向元件切割该磁密时会产生一个可抵消电抗电势，换向极绕组应和电枢绕组串联。

2. 装补偿绕组，装置在磁极表面的槽内，产生抵消电枢反应的磁势和电枢绕组串联。

3. 移动电刷位置，于于没有装换向极的小型串励直流电机，将电刷从几何中性线移动一个适当的小角度，使换向元件产生感应电势和换向后电流方向相同，电刷移动后会产生直轴磁电枢反应会导致电压降低、转速增加可能会引起运行不稳定，所以此方法适用于小功率的微型直流电机中。

​

微型直流电机的磁通路径

微型直流电机从主磁极1-气隙1-电枢齿1-电枢轭-电枢齿2-气隙2-主磁极2-定子轭-主磁极1，微型电机空载时电枢电流为0，气隙磁场是由励磁电流决定，磁极下气隙较小且均匀，磁通密度均匀，磁极外气隙迅速增大，磁密也会迅速减弱，几何中性线处磁密为0。空载磁场是在微型直流电机无负载情况下，励磁绕组中通入电流后由励磁磁动势单独建立的磁场，空载时主磁场的磁通分两个部分，即主磁桶与漏磁通，因为磁极极靴宽度小于极距，在极靴下气隙较小，所以极靴下沿电枢表面的主磁场较强，极靴以外气隙加大，主磁场明显消弱，在两极间的几何中性线处磁密为0。

以上就是微型直流电机换向与空载磁场分析，更多有关微型直流电机资讯，请继续关注天孚微电机。