§2.3负载时直流电机的磁场――电枢反应
 
    直流电机负载后，电枢绕组有电流通过，简称电枢磁场，而电枢磁场对主磁场的影响就称为电枢反应。具体分析如下：
    当电机带上负载后，电枢绕组中有电流通过，电枢电流将产生电枢磁动势，此时电机的气隙磁场由主磁场和电枢两个磁场共同决定。电枢磁动势的出现，使气隙磁场发生畸变，即电枢反应。在直流电机中，不论电枢绕组是哪种型式，各支路电流都是通过电刷引入获引出，因此电刷是电枢表面上电流分布的分界线。电枢磁势的轴线总是与电刷轴线相重合。
 
一、交轴电枢磁势Faq

     电枢磁场如左图，若电枢上半周的电流为流出，下半周为流入，根据右手螺旋定则，该电枢磁动势建立的磁场如虚线所示。从图可见，电枢磁动势的轴线总是与电刷轴线重合。与主极轴线正交的轴线通常称为交轴，与主极轴线重合的轴线称为直轴；所以当电刷位于几何中性线上时，电枢磁动势时交轴电枢磁动势。
    左图是直流电机电流分布和电枢磁场情况示意图，为便于分析让其展开成右图。
设直轴线上与电枢外圆的交点为0点，在距0点的 x 处作一闭合磁力线回路。
 
据安培回路定律研究该闭路，该闭路可包围的总电流数即为总磁势Fa：因为设 A 是沿电枢表面周长方向单位长度上的安培导体数：
    Zaia
A=-------（安培导体数/cm)
    ∏Da 
 
式中：
Za――电枢绕组的总导体数；
D――电枢外径；
ia――电枢电流。

 
则闭路总磁势为Fa＝2xA ，略去铁内磁阻则每个气隙所消耗的磁势为Faq＝A×x。
交轴电枢磁势Faq（x）的分布为呈三角波（略去齿槽影响时），则电枢磁密的分布波形是――"马鞍形"波。如上右图ba（x）。
二、直轴电枢磁势Fad
如下图此图当电刷不在几何中线时，设移过一个小角度β，除了交轴电枢磁动势外，还会产生直轴电枢磁动势。
 
 
电枢磁势分解成两个分量Faq和Fad
即Fa＝Fad＋Fad 
 
三、直轴电枢反应
     若电机为发电机时，电刷顺转向移动β角。直轴电枢反应仅存在于电刷不与几何中线处导体接触时，此时也存在交轴电枢反应（以后分析），现在单独分析直轴电枢磁势的影响。
直流发电机：
    若电机为发电机时，电刷顺转向移动β角。
    ★★直流发电机的电刷是顺转向偏移一个小角度时，直轴电枢反应对主极磁场的作用将是去磁的。
    ★★而直流发电机的电刷若是逆转向偏移一个小角度时，直轴电枢反应对主极磁场的作用将是增磁的。
直流电机： 直流电机的电枢反应情况与直流发电机恰好相反。直流电机的情况，同学们可以自己证明。
 
 
四、交轴电枢反应
无论直流电机的电刷是否与几何中线处的导体相接触，交轴磁势Faq 及其电枢反应均存在。

这里以电刷在正常理论位置为例来说明交轴电枢反应情况。
其思路是：空载时磁密分布波 Bo（x) 波和负载时电枢磁密分波 Ba（x) 波的合成，得到气隙合成磁密波 Bγ（x) 。
         即： bo（x) + ba（x) ＝bγ（x)

平顶波形＋马鞍波形＝斜坡波形
（不计饱和时此式成立） 
  结论:
（1）对直流发电机而言，交轴电枢反应将引起前极端具有去磁作用，后极端具有增磁作用。
（2）对直流电机而言
      前极端――增磁作用
      后极端――去磁作用
    那么什么叫前极端和后极端？对于发电机而言，顺着转向看过去先看到的极端叫前极端，后经过的极端叫后极端。但是，对于这个原理图，若该电机的磁场方向和电流方向不变，则发电机改成电动机时，转向必然改变也就是对直流发电机时为前极端，对直流电机则为后极端了。而电机内部的电磁关系不变，故直流电机的交轴电枢反应结论应是前极端具有增磁作用，后极端具有去磁作用。
（3）对直流电机而言，交轴电枢反应具有一定的饱和去磁作用。
     由于磁饱和的影响，增磁处将使该处铁心的饱和程度提高，磁阻增加，从而使实际的气隙磁场比不饱和时略低；而去磁处不饱和，去磁则比增磁的量值大，故得结论(3)。 
五.直流电机电枢反应小结：