換向元件中的電勢

　　設電刷寬度等于換向片寬度，電刷不動，換向器從右向左運動，當電刷與換向片1接觸時，元件1屬于右邊一條支路，電流為，當電刷與1、2換向片接觸時，元件1被短路，當電刷與換向片2接觸時，元件1進入左邊一條支路，電流為，但方向相反，從正變負，即發生了2的變化。換向過程所經過的時間稱為換向周期，用表示。如換向元件中電勢為零時是直線換向，即電流Ia 均勻的由+變到-，如圖1b所示。

　　但實際在換向過程中。換向元件中會出現下列兩種電勢，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線圈，所以當元件中電流從+變到-時，線圈中必有自感作用，同時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必須出現有自感和互感作用所引起的感應電勢，這個電勢成為電抗電勢。

　　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．運動電勢

　　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），那里由主極產生的磁密幾乎為零。但由電樞反應磁勢產生的磁密不為零。換向元件切割此磁密產生運動電勢。

　　　　　　　　　　　　（1）

　　根據右手定則判定換向元件中旋轉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、高轉速的電機會給換向帶來更大困難。

　　為了改善換向，在電機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，其強度比電樞磁場稍強，所以此時總的運動電勢與反向，即與反向。

　　下面分三種情況對換向電流進行分析

　　1．直線換向

　　當時為直線換向，電流均勻的由+變為-，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，換向元件中合成電勢所產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刻比直線換向時提前，稱為超越換向。