直流电机的的基本方程式和运行特性.ppt

1、转速特性n=f(P2)其中—为时的转速假设磁路不饱和，有转速特性影响转速n的因素：（1）电流Ia增大时电枢电阻压降IaRa也增大，使转速趋于下降（2）电流Ia＝If增大，磁通Φ相应的增大，转速将迅速下降。串励电动机，在轻载时（P2很小），Ia＝If很小，磁通Φ也很小，转速将很高，以致达到危险的高度，这种现象称“飞车”转速变化率：2、转矩特性T=f(P2)输出转矩由于转速n随P2的增加而迅速下降，因此T2随P2的增大而迅速上升，T2=f(P2)为迅速上翘曲线效率特性η=f(P2)并励电动机串励电动机串励为主的复励电动机差复励电动机并励为主的复励电动机复励电动机既有并励绕组又有串励绕组，两种绕组的比例不同，就得到不同的特性三、复励电动机的工作特性19.3.3直流电动机的机械特性机械特性：n=f(T)是指U=UN=常数，If=IfN=常数，电枢回路和励磁回路没有串接外加电阻条件下，电磁转矩T和转速n两个机械量之间的函数关系一、并励电动机的机械特性式中—理想空载转速—机械特性的斜率EaIaIIf机械特性1、自然机械特性U=UN、If＝IfN、Rj=0由于Ra很小，并励电动机的固有机械特性是一条比较平的下降曲线。（硬特性）此时2、人工机械特性（1）U=UN、If＝IfN、Rj≠0n0不变，k随Rj增大而增大，斜率增大，机械特性变软变端电压U，不变，随U而变化，机械特性硬度不变（2）U=UN、If≠IfN、Rj=0增大励磁回路电阻rΩ，磁通φ减小，则增大，增大，机械特性变软（3）U≠UN、If=IfN、Rj=0二、串励电动机的机械特性串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联，故有电流If=IaEaI（1）当负载较小时，磁路不饱和，Φ∝Ia（C1为比例常数）或结论：串励电动机的机械特性为一双曲线（2）当负载较大时，磁路饱和，Φ≈常数，机械特性同并励机当负载转矩很小时，T也很小，n会达到危险的高度，所以串励电动机不允许空载起动和运行01同样大的起动电流时，串励电动机能产生更大的起动转矩，常用于起动较为困难的场合02串励电动机转矩增大时转速在减少，功率增加缓慢，故转矩过载能力较强03串励电动机的特点复励直流电动机既有并励绕组又有串励绕组。其机械特性介于并励和串励电动机之间01复励电动机空载时，由于有并励绕组接通，所以起空载转速不会太高03积复励05如果并励绕组起主导作用，则特性接近并励电动机。如果串励绕组起主导作用，则接近串励电动机02并励04串励06三、复励电动机机械特性19.3.4直流电动机的稳定运行条件稳定运行的概念：原运行于某一状态的机组，由于受到外界某种短时扰动而使转速发生变化，当扰动消失后，机组能恢复到原来的转速，称机组能稳定运行，否则为不稳定运行。分析：A点是稳定运行点，B点不是稳定运行点机组稳定运行的条件:19.4直流电机的换向概念：旋转电枢元件从一条支路经过电刷进入另一条支路时，元件中电流的方向改变的过渡过程称为换向过程一、换向过程分析121212后刷边前刷边一个元件换向过程所需的时间就是称为换向周期Tk，即一个换向片通过电刷所用的时间。（Tk=0.0005～0.02秒）。二、换向元件中的电势2．旋转电势（切割电势）（包含电枢反应电势ea）1．电抗电势换向区有磁场存在，会产生切割电势。这一磁场可能由主极、换向极及电枢反应磁势所建立。—换向元件的匝数—换向元件边的有效长度—电枢表面的线速度电流的变化会在绕组元件中产生自感和互感电势,两者的合成电势称为电抗电势电抗电势总是阻碍线圈中电流的变化,与＋ia同向—换向周期—换向片数三、电刷下产生火花的电磁原因如果换向元件中电动势为零，则元件换向时不会出现环流，其中电流变化曲线iL＝f(t)为一条直线，称直线换向换向元件中有电动势ea＋er时，产生附加换向电流Σe＝0时，iK＝0，总的换向电流为iK＋iL＝iL(直线换向)，是一种理想的换向情况，不会产生火花Σe0时，iK0，总的换向电流为iK＋iLiL，——延时换向在后刷端可能产生火花Σe0时，iK0，总的换向电流为iK＋iLiL，——超前换向在前刷端可能产生火花延时换向超前换向直线换向iL四、改善换向的方法装换向极：在换向元件处产生一个磁势以抵消该处的电枢反应磁势。（换向极绕组一般与电枢绕组串联）换向极的磁场方向应该与电枢反应的磁