直流他励电动机的机械特性.ppt

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1、4.3.2直流他励电动机的机械特性一、机械特性的一般形式电动机的机械特性指的是转速与电磁转矩之间的关系。不同励磁方式的电动机，其运行特性也不尽相同，下面主要介绍在调速系统中应用的较广泛的他励电动机的机械特性。如图所示为直流他励电动机的原理电路图。式中:——外加电枢电压（V）；——感应电势（V）；——电枢电流（A）；——电枢回路内阻（Ω）电枢回路部分励磁回路部分根据电磁学原理，两电刷间的感应电动势为:式中：E——感应电动势（V）；Φ——对磁极的磁通（Wb）；n——电枢转速（r/min）；Ce——与电机结构有关的电势常数。直流电动机中，电动势的方向总是与电流的方向相反，被

2、称为反电动势。电磁转矩T电枢绕组中的电流和磁通相互作用，产生电磁力和电磁转矩，其大小可用如下公式表示：式中：T——电磁转矩（N·m）；Φ——对磁极的磁通（Wb）；Ia——电枢电流（A）；CT——与电机结构有关的转矩常数，CT=9.55Ce由他励电动机的特性可知：励磁电流If的大小与电枢电流Ia的大小无关，它的大小只取决于Rf、Uf的大小，当Rf、Uf的大小一定时,If为定值，即磁通为定值。对应的机械特性如图所示：∵∴即：……转速特性……机械特性1.理想空载转速：T=0时的转速称为理想空载转速，用n0表示。根据机械特性可知：2.转速降落3.机械特性硬度为了衡量机械特性

3、的平直程度，引进一个机械特性硬度的概念，其定义为：理想空载点n0即转矩变化与所引起的转速变化的比值，称为机械特性的硬度.根据值的不同，可将电动机机械特性分为三类。（1）绝对硬特性（2）硬特性>10（3）软特性<10二、人为机械特性人为机械特性是指人为地改变电动机电枢外加电压U和励磁磁通Φ的大小以及电枢回路串接附加电阻Rad所得到的机械特性。1.电枢回路中串接附加电阻时的人为特性电压平衡方程式为：得到的人为机械特性方程式为：空载速度不变；随着电阻的增加，转速降落增加；特性变软相比特点2.改变电枢电压U时的人为特性由于电动机电枢绕组绝缘耐压强度的限制，电枢电压

4、只允许在其额定值以下调节，所以，不同值的人为特性曲线均在固有特性曲线之下。空载速度随着U的减小而减小；转速降落不变；特性硬度不变特点3．改变磁通时的人为特性转速降随磁通的改变而变化。特性变软。理想空载转速随磁通的改变而变化；特点由于励磁线圈发热和电动机磁饱和的限制，电动机的励磁电流和它对应的磁通只能在低于其额定值的范围内调节；当磁通过分削弱后：（2）当＝0时，从理论上说，空载时电动机速度趋近，通常称为“飞车”；当电动机轴上的负载转矩大于电磁转矩时，电动机不能启动，电枢电流为Ist，长时间的大电流会烧坏电枢绕组。因此，直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，在运转过

5、程中，决不允许励磁电路断开或励磁电流为零，为此，直流他励电动机在使用中，一般都设有“失磁”保护。（1）如果负载转矩不变，将使电动机电流大大增加而严重过载；