
【电】 angle of brush displacement
在电气工程领域,"电刷位移角"(Brush Shift Angle)指直流电机或发电机中,为改善换向性能而将电刷从几何中性线(Geometric Neutral Axis)沿电枢旋转方向或逆方向人为偏移的物理角度。其核心作用是通过调整换向区位置,削弱交轴电枢反应(Cross-Magnetizing Armature Reaction)对主磁场的畸变影响,从而减少换向火花、提升电机效率与稳定性。
中文术语:电刷位移角
英文对应:Brush Shift Angle 或 Brush Displacement Angle
技术定义:安装电刷时,其中心线与主磁极几何中性线之间的机械夹角(单位:度°)。正向位移(顺旋转方向)用于发电机工况,负向位移(逆旋转方向)用于电动机工况 。
作用机理
位移角改变了电枢绕组换向元件所处的磁场位置。当电刷偏移后,换向元件切割的磁场强度被调整,使换向电动势(EMF)更接近理想值,从而抑制换向火花。工程实践中,位移角通常设定在0°~10° 范围内,具体数值需根据电机负载特性与磁饱和状态优化 。
《电机工程手册》(机械工业出版社)
直流电机设计章节明确将电刷位移角列为改善换向的关键措施,指出其通过补偿电枢反应磁场,维持换向区磁通密度稳定(第4卷,第27章)。
IEEE标准术语库(IEEE Std 100)
定义"Brush Shift"为:"The angular displacement of brushes from the neutral position, usually to improve commutation."(术语编号:IEEE 100-2000, Clause 3.1.15)。
《英汉机电工程词典》(李景镇主编)
收录词条"电刷位移角"并标注英文术语,强调其在直流电机动态调整中的工程应用价值(第3版,P. 218)。
应用提示:现代电机设计中,电刷位移角需与补偿绕组、换向极配合使用。过度偏移可能导致局部过热或换向恶化,故需通过空载火花等级测试验证最佳角度 。
电刷位移角(angle of brush displacement)是电机工程中的一个专业术语,指电刷在换向器或滑环上的安装位置相对于理论中性线的偏移角度。其核心作用是通过调整电刷位置来优化换向性能,减少火花和磨损,具体特点如下:
定义与作用
电刷位移角反映了电刷实际安装位置与理想中性线之间的角度差。通过调整该角度,可改变电流换向时机,从而改善电机运行稳定性。例如,在直流电机中,适当的前移或后移电刷可抵消电枢反应对磁场的影响,提升换向效率。
工程应用
影响因素
位移角的选择需综合考虑电机类型、负载变化及换向器材料。例如,高功率电机通常需要更精确的位移角校准,而含铜石墨电刷因导电性较强,对角度变化更敏感。
公式表达
电刷位移角($theta$)与换向时间($t$)的关系可简化为:
$$
theta = omega t + phi
$$
其中$omega$为转子角速度,$phi$为初始相位角,反映人为调整的偏移量。
参考来源:提供了术语的英文翻译及基础定义,、5、7补充了电刷在电机中的换向功能及调整需求,、4则从材料特性角度说明位移角对接触性能的影响。
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