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電樞由原動機驅(qū)動在磁場中旋轉(zhuǎn)，電樞線圈的兩根有效邊便切割磁力線，感應(yīng)出電動勢。線圈隨電樞鐵心在轉(zhuǎn)動時，每一有效邊中的電動勢是交變的，即在N極下是一個方向，當它轉(zhuǎn)到S極下是另一個方向。但由于電刷A總是同與N極下的一邊相連的換向片接觸，而電刷B總是同與S極下的一邊相連的換向片接觸，因此在電刷上就出現(xiàn)一個極性不變的電動勢或電壓。

　　換向片的作用就是將發(fā)電機電樞繞組內(nèi)的交變電動勢轉(zhuǎn)換成電刷間極性不變的直流電動勢。當電刷間接上有負載時，就在電路中產(chǎn)生一定方向的電流。其電動勢的大小為：E=kEΦn方向與Ia相同。

　　Φ是一個磁極的磁通，單位是韋伯（Wb）; n是電樞轉(zhuǎn)速，柵極正電壓 的變化對IGBT的開通特性、負載短路能力和dVcE／dt電流有較大影響。單位是轉(zhuǎn)每分（r/min）；kE是與電動機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；E的單位是伏特（V）。

　　載流導體在磁場中也受到一個電磁力，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距T，該電磁轉(zhuǎn)距是阻轉(zhuǎn)距。其大小為：T=KTΦIa

　　則原動機的轉(zhuǎn)距T1與發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)距T及空載損耗轉(zhuǎn)距T0相平衡。即T1=T+ T0

重要的是，對于模擬或數(shù)字控制結(jié)構(gòu)而言，輸入和輸出濾波器以及電源器件將基本上保持相同。

在電刷AB之間加上直流電壓U，電樞線圈中的電流流向為：N極下的有效邊中的電流總是一個方向，而S極下的有效邊中的電流總是另一個方向。這樣兩個有效邊中受到的電磁力的方向一致，電樞開始轉(zhuǎn)動。這個變化的磁場通過鐵芯傳遞到副線圈，在副線圈里就產(chǎn)生了感應(yīng)電壓，于是變壓器就實現(xiàn)了電壓的轉(zhuǎn)變。通過換向器可以實現(xiàn)線圈的有效邊從一個磁極如N極轉(zhuǎn)到另一個磁極下如S極時，電流的方向同時發(fā)生改變，從而電磁力或電磁轉(zhuǎn)距的方向不發(fā)生改變。電磁轉(zhuǎn)距是驅(qū)動轉(zhuǎn)距，其大小也為：T=KTΦIa。電動機的電磁轉(zhuǎn)距T必須與機械負載轉(zhuǎn)距T2及空載損耗轉(zhuǎn)距T0相平衡。即T=T2+ T0

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