汤蕴璆第五版电机学直流电机小节部分有这么一段话:
直流电机的电刷通常置放在“几何中性线位置”(实际位置在主极中心线下”),此时电枢绕组的合成电动势最大,电磁转矩也最大;电枢绕组所产生的磁动势则是交轴磁动势。不计饱和时,励磁绕组和电枢绕组两者之间没有磁的耦合,使直流电动机的电磁转矩控制变得简单、方便,动态响应较快;转子转速可以从磁场和电枢两方面来分别进行控制,使调速范围变得宽广。
每个字都认识,意思却没那么容易懂。
即便我在前面提及过直流电机和交流电机控制的问题,谈到过坐标变换,目标就是将交流电机控制转化成直流电机控制。我读到上面这段话时,有时是恍惚的。看看你是否跟我有同样的疑问:
①没有磁耦合是什么意思?
②饱和为什么就有了磁耦合?
我心里大抵是知道怎么回事的,但会有恍惚感。于是,我在知乎上向大佬“龙行天下”提了这个问题,想听听大佬醍醐灌顶的解答。
大佬的回答回答很受用,但也未完全消除我的恍惚。有兴趣的朋友可以去知乎搜搜看,我将主要内容粘贴如下:
“直流电机励磁绕组和电枢绕组之间没有磁的耦合就是指在直流电机中励磁绕组和电枢绕组之间没有互感,或者说是二者的互感为0。改变其中一个绕组中的电流,不影响另一个绕组中的磁链。之所以励磁绕组和电枢绕组之间没有互感,是因为直流电机的特殊结构所固有的,即直流电机中励磁绕组和电枢绕组的平面互差90°电角度。”
我解释一下大佬的回答:
若改变一个绕组的电流,而第二个绕组的电流保持不变,则第二个绕组的磁链也不变。改变了一个绕组的电流,如果其它什么都不做,第二个绕组的电流就不可能不变,要保持其电流不变,就要做点什么,比如电压。
之所以强调不计饱和,是因为虽然两绕组的磁动势轴线互成90度电角度,两磁动势在空间还是相互作用的,空间上是两者的矢量叠加。磁动势跟磁通密度B并不是全范围线性关系。
在不饱和的情况下,主极下的磁场,一半是增磁,一半是去磁,两者大小相同,所以主极下磁通不变,当然磁链也就不变,电枢磁动势没有影响励磁磁链,可以说没有磁耦合。
在饱和发生时,增磁大小和去磁大小就不相等了,作用就不能抵消,显然就影响了励磁绕组磁链。
书上会给人造成困扰之处在于:电枢磁动势轴线处,径向磁通密度B几乎等于零。要意识到,并好好理解。