直流电机的基本方程

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1、一、直流电机的基本方程式：　　(电系统的电势平衡方程式，机械系统的转矩平衡方程式，能量系统的功率平衡方程式。)　　1、电动势平衡方程式：　　A、不计磁路饱和效应，并励电动机电枢回路和励磁回路的电势方程式：　　 　　B、并励发电机电势方程式：　　发电机的大于。 　　2、转矩平衡方程式：　　 　　 　　3、功率方程式：　　A、直流电机中的损耗、效率：　　损耗有三类:消耗于导体电阻中。 消耗于摩擦损耗、通风和机械损耗。 消耗于铁心中的损耗。 铁耗：由于电枢旋转时主磁通在电枢铁心内交变而引起的。　　铜耗：电枢回路铜耗　励磁回路铜耗 电刷接触铜耗，为一对电刷总接触电压降。

2、机械损耗：包括轴承摩擦损耗、电刷摩擦损耗、定转子和空气的摩擦损耗。附加损耗：电枢齿、槽存在，使气隙磁通产生脉动，电枢反应使磁场畸变引起的铁耗。换向电流引起的损耗。 　　按额定容量的1%计算，无补偿绕组按额定容量的0.5%计算，有补偿绕组在以上损耗中，，随负载变化而变化，称为可变损耗;，，为不变损耗。 　　电机的效率： 　　当不变损耗=可变损耗时，取得最大，是的二次曲线。 　　B、并励电动机的功率方程式：　　 　　 　　C、并励发电机的功率方程式：　　 一、直流电动机的工作特性：　　直流电动机的运行特性有：工作特性，起动，调速。工作特性是选用直流电动机的一个重要依

3、据。当端电压为额电压，电枢回路无外串电阻，励磁电流为额定励磁电流时，电机转速，电磁转矩，和效率与输出功率之间的关系。即：，实际运行中，可测，且随增大而增大，所以，工作特性可表示为：1、并励直流电动机的工作特性：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A、转速特性：　　　　其中，为理想空载转速。转速特性为一斜率为的直线。　　当电机磁路饱和时，随着的增大，增大，电枢反应的去磁作用使增大，直线上翘。为保证电机稳定运行,采取措施使特性略为下降。B、转矩特性：　　，不计去磁，特性为一过原点的直线。当考虑电枢反应时，实际曲线偏离直线，仍接近于一条直线。C、效率特性：　　　，

4、是的二次曲线。当不变损耗＝可变损耗时，取得最大。　　　　2、串励直流电动机的工作特性：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基本方程式：　　不计饱和时： A、转速特性：　　　　　分析：　　　a、转速随着的增大而迅速减小。（因为）。　　　b、空载时，很小，及很小，电机必须产生反电势与电源电压相平衡，因此,很高。理论上，时，，。故串励电动机不允许空载或轻负载运行。　　　B、转矩特性：　　　　　　　　　　　　　　　　　　当增大，很快减小，使升很快。即，随着增大，将以高于的一次方比例增大。在同样大小的起动电流下，串励电动机的大于并励电动机的。C、效率特性：与并励

5、电动机类似。　　　　　并励电动机与串励电动机工作特性比较：　　A、串励电机的随增大而迅速下降。　　B、串励电动机不允许空载或轻负载运行。　　C、在同样大小的起动电流下，串励电动机的大于并励电动机的。　　　　3、复励直流电动机的工作特性：　　它介于并励和串励电动机特性之间。当并励绕组磁动势起主要作用，特性接近于并励电动机特性。当串励绕组磁动势起主要作用，特性接近于串励电动机特性。在空载时无飞速现象。一、直流发电机的工作特性：　　　　　　可测物理量有：发电机端电压，电枢电流，励磁电流，转速等。　　有四种特性曲线：　　空载特性　　　负载特性　　　外特性　　　　调节特性

6、　(一)、他励发电机特性：1、他励发电机空载特性：　　当电机时，调节使发电机空载端电压，然后使逐渐回到零，测空载端电压与关系即为空载特性曲线。分析：　　A、空载特性表明电机磁路的性质。即当一定时，电机绕组感应电势与其对应磁动势的关系。　　B、改变励磁电流的方向，可测出反方向的空载特性曲线。　　C、改变电机转速，可得不同的空载特性曲线。　　D、并励、复励直流发电机的空载特性都以他励形式测取。空载特性曲线：　　　　　2、负载特性：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　当，时，端电压曲线。　　与空载特性比较：当上升时，两曲线都上升。当一定时，两特性的

7、电压不同。　　　　3、外特性：　　当，时，端电压曲线。当负载电流及电枢电流增大时，曲线略为下垂。　　　　 4、调节特性：　　当，时，端电压曲线。当电枢电流增大时，曲线往上翘。　　　　(二)、并励直流发电机空载电压的建立：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　并励和复励直流发电机均为自励发电机，首先应在空载时建立电压，然后再带负载。自励电压建立的三个条件：　　必须有剩磁；　　励磁绕组与电枢并联的极性正确；　　励磁回路中电阻小于临界电阻。　　电机有剩磁，极性正确气隙磁场得到加强电枢绕组电势增加励磁电流增加电枢端电压建立起来如何稳定呢？　　空载电压建立能否稳定？　　

8、励磁绕组端电压与励磁电流