图2.3.1是一台四极直流电机空载时，只有主磁极的励磁绕组流过励磁电流产生的磁场分布图，各主磁极交替出现N极和S极极性。一个主磁极的磁动势F的大小等于励磁绕组的匝数Nf和绕组直流励磁电流If的乘积，即F＝NfIf。这一磁动势在磁路中产生的磁通可分为主磁通Φ和漏磁通Φσ两部分。
图2.3.1 直流电机空载时的磁场分布
主磁通走主磁路，其路径如图2.3.1所示：从N极铁心出发，经气隙进入电枢齿部，然后进入电枢轭，在电枢磁轭中分成两路穿出电枢，经气隙分别进入相邻的两个S极，然后由定子磁轭回到原来的出发地，形成闭合回路，它所走的路径气隙小、磁阻小。主磁通与电枢绕组交链，占总磁通的80%以上。
漏磁通走漏磁路闭合，仅交链励磁绕组自身，不进入电枢，不与电枢绕组交链，它所走的路径气隙大、磁阻大。它不参加机电能量的转换，也就是不能在电枢绕组中产生感应电动势，也不能产生电磁转矩，只增加磁极的饱和程度。漏磁通一般不超过总磁通的20%。
电机工作时，要求每个磁极下有主磁通Φ。电机出厂后励磁的绕组匝数Nf已经确定，在简化磁场问题后，主磁通Φ和励磁磁通势F的关系，也可以主磁通Φ和励磁电流If的关系表示。即Φ＝f（F）或Φ＝f（If），磁通Φ是励磁电流If的函数。Φ＝f（If）曲线如图2.3.2中曲线2所示，称为空载时直流电机磁化曲线。当励磁电流较小时，铁心没饱和，气隙磁阻比铁心中的磁阻大得多，气隙和铁心中的磁阻都是常数，因此Φ与If有线性关系。当电流逐渐增大，铁心逐渐出现饱和，铁心中磁阻有所增加，因此Φ就不能再与电流If成正比地增加，为了增加很小的磁通就必须增加很大的励磁电流，曲线出现饱和。图2.3.2中直线1是曲线2直线部分的切线。为了有效地利用材料，直流电机额定运行时的ΦN一般设计在磁化曲线开始拐弯处a点。
图2.3.2 直流电机磁化曲线
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