直流电机（14）直流电动机

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1、第二十五章　直流电动机第四篇直流电机1.了解直流电动机的励磁方式，掌握其特点2.掌握直流电动机的基本方程式3.掌握直流电动机的工作特性4.掌握直流电动机的机械特性5.掌握直流电动机的起动和调速方法6.了解直流电动机的制动本章基本要求直流电动机直流电机的可逆原理直流电动机的基本方程式直流电动机的起动直流电动机的工作特性直流电动机的机械特性和电动机组稳定运行的条件直流电动机的调速直流电动机的制动主要内容直流电动机直流电动机直流电动机具有良好的起动性能和调速性能，广泛应用于对起动和调速性能要求高的场合直流电动机按励磁方式可分为：

2、他励、并励、串励和复励四种25.1直流电机的可逆原理直流电机直流电动机直流电机的可逆原理：一台电机既可作为发电机运行，又可作为电动机运行。感应电动势——“发电作用”电磁转矩——“电动作用”发电机：主电动势反转矩电动机：反电动势主转矩原动机Ea>U电负载电源Ea

3、衡方程式25.2直流电动机的基本方程式直流电动机三、转矩平衡方程式稳态运行转矩方程动态运行转矩方程25.2直流电动机的基本方程式直流电动机基本方程式25.3直流电动机的起动直流电动机起动的基本要求：①起动转矩足够大；②起动电流限制在允许范围内；③起动时间短，符合生产技术要求；④起动设备简单、经济、安全、可靠。起动过程：直流电动机接电源后，转速从零达到稳定转速的过程大电流对电网的影响：①电网电压下降，影响其他用电设备②电机绕组发热，受大电磁力的冲击直流电动机起动瞬间：起动的根本原则：①足够大的电磁转矩②限制起动电流起动时的磁

4、场：磁通最大（励磁回路调节电阻为零）常用起动方法：①全压起动；②电枢回路串变阻器起动；③降压起动。25.3直流电动机的起动直流电动机一、全压起动直接加额定电压起动优点：操作简单，无需另加设备缺点：冲击电流大；电源电压会突然降低，影响其他用电设备；产生很大的冲击电磁力和转矩应用：适用于容量很小的电动机。25.3直流电动机的起动直流电动机二、电枢回路串变阻器起动在电枢回路串可变电阻，以限制起动电流，待转速上升后，逐步切除起动电阻损耗增加，不经济25.3直流电动机的起动直流电动机三、降压起动开始时，降低端电压，随着转速的升高，逐

5、步提高电枢电压，并使电枢电流限制在一定范围内。采用他励优点：起动电流小，起动过程平滑、能量损耗少。缺点：需要一套专用的直流发电机或整流电源，投资费用大。实例：发电机－电动机组；整流器－电动机组25.4直流电动机的工作特性直流电动机定义：U＝UN，If＝IfN（并励）时，转速n、电磁转矩TM、效率η与电枢电流Ia（或输出功率P2）的关系。即n＝f(Ia),TM＝f(Ia),η＝f(Ia)或n＝f(P2),TM＝f(P2),η＝f(P2)的关系曲线并励电动机试验接线图工作特性因励磁方式而异，可计算求得，但大多用实验方法确定。2

6、5.4直流电动机的工作特性直流电动机一、并励电动机的工作特性转速调整率1、转速特性：U＝UN＝常数，If＝IfN＝常数时，n＝f(Ia)的关系曲线Ian25.4直流电动机的工作特性直流电动机一、并励电动机的工作特性2、转矩特性：U＝UN＝常数，If＝IfN＝常数时，TM＝f(Ia)的关系曲线IaTM考虑去磁，曲线有所下降。25.4直流电动机的工作特性直流电动机一、并励电动机的工作特性3、效率特性：U＝UN＝常数，If＝IfN＝常数时，η＝f(Ia)的关系曲线Ia可变损耗=不变损耗时，效率最高。直流电动机一、并励电动机的工

7、作特性25.4直流电动机的工作特性直流电动机二、串励电动机的工作特性1、转速特性：U＝UN＝常数，n＝f(Ia),的关系曲线U＝UN＝常数时，转速n、电磁转矩TM、效率η与电枢电流Ia（或输出功率P2）的关系曲线串励电动机试验接线图25.4直流电动机的工作特性直流电动机二、串励电动机的工作特性1、转速特性：串励电动机绝对不允许空载运行，以避免发生“飞速”现象。2、转距特性：TM＝f(Ia)直流发电机与直流电动机的区别直流电动机能量关系:机械能转变成电能电能转变成机械能电枢电势:电源电势反电势电磁转矩:制动驱动电势平衡方程:

8、直流发电机与直流电动机的区别直流电动机转矩平衡方程功率平衡方程特性：空载特性：外特性：调整特性：转速特性：转矩特性：效率特性：25.5直流电动机的机械特性和电动机组稳定运行的条件直流电动机一、直流电动机的机械特性定义：U＝UN＝常数时，励磁和电枢回路电阻保持不变时，转速n与电磁转矩TM的关系n＝f(TM