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第二章直流电动机课件 * 第一页，共十五页，2022年，8月28日 直流电动机的分类 直流电动机的励磁电流和电枢电流都由外电源供给，按励磁绕组与电枢绕组的连接方式不同，可分为以下四类： ①他励直流电动机：励磁绕组和电枢绕组由各自的电源供电 ②并励直流电动机：励磁绕组与电枢绕组并联到同一电源上 ③串联电动机：励磁绕组与电枢绕组串联到同一电源上， ④复励电动机：励磁绕组一部分与电磁绕组并联，另一部分与之串联， 接到同一电源上。 第二页，共十五页，2022年，8月28日 直流电动机的基本方程式 右图为并励直流电动机示意图，当接通直流电源，一方面励磁电流 建立主磁极磁场，另一方面电枢电流 又与磁场相互作用而产生电 磁转矩 ，驱动电枢沿 方向以转速 旋转。负载转矩 与 方向相反。电枢旋转时产生的电动势 称作反电动势,与 方向相反。 第三页，共十五页，2022年，8月28日 直流电动机的基本方程式 ①电压平衡方程式 根据右图，用基尔霍夫电压定律，可得电压平衡方程式： 电枢绕组及电刷与换向器的接触电阻 判定直流电动机电动运行的依据 第四页，共十五页，2022年，8月28日 直流电动机的基本方程式 ②功率平衡方程式 并励电动机能量流程图 电网输给电动机的功率 并励电动机总损耗 电动机轴上的机械功率 第五页，共十五页，2022年，8月28日 直流电动机的基本方程式 ③转矩平衡方程式 电磁转矩，与n方向相同，起拖动作用 空载阻（制动）转矩，与n方向相反，起制动作用 电动机轴上的输出转矩 负载转矩，与n方向相反，起制动作用 第六页，共十五页，2022年，8月28日 直流并（他）励电动机的工作特性 当直流并励电动机外加电压 是常数，励磁电流 是常数，电枢回路不外串电阻时，转速 ，转矩 、效率 分别与输出功率 之间的关系，称为工作特性。 转速特性： 转矩特性： 效率特性： 可变损耗 不变损耗 电动机达到最高效率 第七页，共十五页，2022年，8月28日 ①恒转矩负载特性 负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。 恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩 与转速 无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 1.反抗性恒转矩负载 TL n 2.位能性恒转矩负载 TL n 生产机械的负载转矩特性 第八页，共十五页，2022年，8月28日 ②恒功率负载特性 恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即 与 成反比，特性曲线为一条双曲线。 TL n ③泵与风机类负载特性 TL n 理想的通风机特性 实际通风机特性 TL0 负载的转矩 基本上与转速 的平方成正比。负载特性为一条抛物线。 第九页，共十五页，2022年，8月28日 直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，即电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩之间的关系： 直流电动机的机械特性 电动机机械特性方程式 已知电动势平衡方程式为： 电枢回路总电阻 将 分别代入上式得： 理想空载转速 直线方程的斜率 带负载后的转速降 越大，机械特性越软 第十页，共十五页，2022年，8月28日 固有机械特性 当并励电动机， ， ，且电枢回路不外串电阻， 时，其方程为： 称为固有机械特性。 固有机械特性曲线的特点： 对于任何一台直流电动机，只有一条固有机械特性曲线； 由于电枢回路无外串电阻， 很小，则 很小，那么 很小因此，它是一条微微下降的直线固有机械特性曲线属于硬特性。 并励电动机固有机械特性曲线 第十一页，共十五页，2022年，8月28日