直流电动机的机械特性.docx

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1、直流电动机的机械特性直流电动机的机械特性直流电动机按励磁方式不同可分为他励、并励、串励和复励四种。下面一常用的他励和并励电动机为例介绍其机械特性、起动、反转和调速，他励和并励电动机只是连接方式上的不同，两者的特性是一样的。直流电机的接线图图是他励和并励直流电动机的接线原理图。他励电动机的励磁绕组与电枢是分离的，分别由励磁电源电压Uf和电枢电源电压U两个直流供电；而在并励电动机中两者是并联的，由同一电压U供电。并励电动机的励磁绕组与电枢并联，其电压与电流间的关系为：U=E+RaIa即：Ia=Ra为电枢电压If=I=Ia+IfIa当电源电压U和励磁电路的电阻Rf包括励磁绕组的电阻和励磁调节电阻保持

2、不变时，励磁电流If以及由它所产生的磁通也保持不变，即=常数。则电动机的转距也就和电枢电流成正比，T=KTIa=KIa这是并励电动机的特点。当电动机的电磁转距T必须与机械负载转距T2及空载损耗转距T0相平衡时，电动机将等速转动；当轴上的机械负载发生变化时，将引起电动机的转速、电流及电磁转距等发生变化。，称为：n=n0式中并励电动机的起动与反转并励电动机在稳定运行时，其电枢电流位：Ia，因电枢电阻Ra很小，所以电动机在正常运行时，电源电压U与反电动势E近似相等。在起动时，n=，所以EkEn。这时电枢电流及起动电流为Iast=，由于Ra很小，因而起动电流Iast可达额定电流IN的1020倍，这时不

3、允许的。同时并励电动机的转距正比于电枢电流Ia，这么大的起动电流引起极大的起动转距，会对生产机械的传动机构产生冲击和毁坏。限制起动电流的方法就是在起动时的电枢电路中串接起动电阻Rst，见图。这时起动电枢中的起动电流的初始值为：Iast=则起动电阻为：Rst=Ra一般：Iast=1.52.5IN起动时，可将起动电阻Rst放在最大值处，待起动后，随着电动机转速的上升，再把它逐段切除。注意：直流电动机在起动或工作时，励磁电路一定要保持接通，不能断开满励磁起动。普则，由于磁路中只要很小的剩磁，就有可能发生下面：要改变电动机的转动方向，就必须改变电磁转距T的方向，可通过改变磁通励磁电流或电枢电流Ia的方

4、向实现。并励电动机的调速电动机的调速就是在同一负载下获得不同的转速，以知足不同的要求。由转速公式：n=可知常用的调速方式有调磁调速和调压调速两种。9.5.1改变磁通调磁调速当保持电源电压U为额定值不变时，调节励磁电路的电阻，改变励磁电流If而改变磁通。由式n=可见，当磁通减小时，n0升高了，转速降也增大了；但与2成正比，所以磁通愈小，机械特性曲线也愈陡，但仍有一定的硬度。见图由于电动机一般是在额定状态下运行的，它的磁路已接近于饱和，所以在一定负载下，通常是减小磁通调速N，转速上调nnN。调磁调速是恒功率调速，即转速升高后，输出转距必须减小，否则电枢电流Ia会超过原来的额定电流，使电动机发热烧坏

5、。调磁调速的优点：1.调速平滑，可得到无级调速；2.调速经济，控制方便；3.机械特性较硬，稳定性较好。对专门生产的调磁调速的电动机，其调速幅度可到达34倍。改变电压U调压调速当保持他励直流电动机的励磁电流If为额定值时，降低电枢电压U，使转速n降低。由式n=可见，在一定负载下，U愈低，转速n愈小，但机械特性的硬度不变，见图一般电动机都处在额定状态下运行，再进行调压调速时，为保证电动机的绝缘，一般是将电动机的电压下调UUN，而转速也下调nnN。调压调速是在额定电流下调速，是恒转距调速。调压调速的优点：1.机械特性较硬，电压降低后硬度不变，稳定性较好。2.调速幅度较大，其调速幅度可到达610倍。3.可均匀调节电枢电压，得到平滑的无级调速。但是需要专用的电压调节设备，投资费用较高。