直流电动机工作原理精选PPT.ppt

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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页关于直流电动机工作原理第1页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1 直流电机的构造直流电机的构造 直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂，维修也不便，直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂，维修也不便，但由于它的调速性能较好和起动转矩较大，因此，对调速要求较高的但由于它的调速性能较好和起动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动机驱动。生产机械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动机驱动。直流电机的优点：直流电机的优点：直流电

2、机的优点：直流电机的优点：(1)(1)调速性能好调速性能好调速性能好调速性能好,调速范围广调速范围广调速范围广调速范围广,易于平滑调节。易于平滑调节。易于平滑调节。易于平滑调节。(2)(2)起动、制动转矩大起动、制动转矩大起动、制动转矩大起动、制动转矩大,易于快速起动、停车。易于快速起动、停车。易于快速起动、停车。易于快速起动、停车。(3)(3)易于控制。易于控制。易于控制。易于控制。应用应用应用应用:轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、矿山竖井提升机以及起重矿山竖井提升机以及起重矿山竖井提升机

3、以及起重矿山竖井提升机以及起重设备设备设备设备等调速范围大的大型设备。等调速范围大的大型设备。等调速范围大的大型设备。等调速范围大的大型设备。第2页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页NSNS1.1 直流电动机的构造直流电动机的构造极掌极掌极掌极掌极心极心极心极心励磁绕组励磁绕组励磁绕组励磁绕组机座机座机座机座转子转子转子转子直流电动机的磁极和磁路直流电动机的磁极和磁路直流电动机的磁极和磁路直流电动机的磁极和磁路 直流电机由定直流电机由定子子(磁极磁极)、转子、转子(电枢电枢)和机座等和机座等部分构成。部分构成。第3页，讲稿共39张，创作于星期

4、二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.转子转子转子转子(电枢电枢电枢电枢)由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。1.1.磁极磁极磁极磁极永磁式永磁式永磁式永磁式:由永久磁铁做成。由永久磁铁做成。励磁式励磁式励磁式励磁式:磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。形成电磁铁。励磁励磁励磁励磁:磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。电枢铁心：由硅钢片叠装而成。电枢铁心：由硅钢片叠装而成。电枢铁心：由硅钢片叠装而成。电枢铁心：由硅钢片叠装而成。电枢绕组：由结构、

5、形状相同的线圈组成电枢绕组：由结构、形状相同的线圈组成电枢绕组：由结构、形状相同的线圈组成电枢绕组：由结构、形状相同的线圈组成用来在电机中产生磁场。用来在电机中产生磁场。用来在电机中产生磁场。用来在电机中产生磁场。第4页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.他励电动机他励电动机他励电动机他励电动机 励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。1.2 直流电机的分类直流电机的分类 直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、

6、并励电直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并励电动机、串励电动机和复励电动机动机、串励电动机和复励电动机2.2.并励电动机并励电动机并励电动机并励电动机 励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。UUfIaM+_+_If他励他励IaUM+_If+_IE并励并励第5页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.复励电动机复励电动机复励电动机复励电动机 励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源励磁线圈与转子电

7、枢的联接有串有并，接在同一电源励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。上。上。上。3.3.串励电动机串励电动机串励电动机串励电动机 励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。串励串励UIa+_IfM复励复励U+_IMIa第6页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2 直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理第7页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返

8、回返回上一页上一页2 直流电机的基本工作原理直流电机的基本工作原理IU+SbNacd 直流电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流方向如直流电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论线圈怎样转动，图所示。由于换向片和电源固定联接，无论线圈怎样转动，总是总是S极有效边的电流方向向里极有效边的电流方向向里,N极有效边的电流方向极有效边的电流方向向外。电动机电枢绕组通电后中受力向外。电动机电枢绕组通电后中受力(左手定则左手定则)按顺时针按顺时针方向旋转。方向旋转。U+U+电刷电刷换向片换向片U+IFFTn换向器作用：换向器作用：将外部直流电将外部直流电转换成内部的转

9、换成内部的交流电，以保交流电，以保持转矩方向不持转矩方向不变。变。第8页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页U+EETnSbNdFFacII换向片换向片电刷电刷 线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势。线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势。线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势。线圈在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势。由右手定则，感应电动势的方向与电流的方向相反。由右手定则，感应电动势的方向与电流的方向相反。由右手定则，感应电动势的方向与电流的方向相反。由右手定则，感应电动势的方向与电流的方向相反。KE:与电机结构有关的常数与

10、电机结构有关的常数n:电动机转速电动机转速 ：磁通磁通1.1.电枢感应电动势电枢感应电动势电枢感应电动势电枢感应电动势 E=EK n第9页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页U+EETnSbNdFFacII换向片换向片电刷电刷 由图可知，由图可知，由图可知，由图可知，电枢感应电动势电枢感应电动势电枢感应电动势电枢感应电动势E E与电枢电流或外加电压与电枢电流或外加电压与电枢电流或外加电压与电枢电流或外加电压方向总是相反，所以称方向总是相反，所以称方向总是相反，所以称方向总是相反，所以称反电势反电势反电势反电势。式中：式中：式中：式中：U U 外

11、加电压外加电压外加电压外加电压 R Ra a 绕组电阻绕组电阻绕组电阻绕组电阻2.2.电枢回路电压平衡式电枢回路电压平衡式电枢回路电压平衡式电枢回路电压平衡式RaIaE+UM第10页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页KT:与电机结构有关的常数与电机结构有关的常数 :线圈所处位置的磁通线圈所处位置的磁通Ia：电枢绕组中的电流：电枢绕组中的电流3.3.电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩单位单位单位单位:(韦伯韦伯韦伯韦伯)，I Ia a (安安安安)，T T(牛顿牛顿牛顿牛顿 米米米米)直流电动机电枢绕组中的电流直流电动机电枢绕组中的电流直流电动机

12、电枢绕组中的电流直流电动机电枢绕组中的电流(电枢电流电枢电流电枢电流电枢电流I Ia a)与磁通与磁通与磁通与磁通 相相相相互作用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的电磁转矩公式互作用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的电磁转矩公式互作用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的电磁转矩公式互作用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的电磁转矩公式为为为为4.4.转矩平衡关系转矩平衡关系转矩平衡关系转矩平衡关系 电动机的电磁转矩电动机的电磁转矩电动机的电磁转矩电动机的电磁转矩T T为驱动转矩为驱动转矩为驱动转矩为驱动转矩,它使电枢转动。它使电枢转动。它使电枢转动。它使电枢转动。在电机运行时，电磁转矩必须和机械负

13、载转矩及空在电机运行时，电磁转矩必须和机械负载转矩及空在电机运行时，电磁转矩必须和机械负载转矩及空在电机运行时，电磁转矩必须和机械负载转矩及空载损耗转矩相平衡，即载损耗转矩相平衡，即载损耗转矩相平衡，即载损耗转矩相平衡，即T T=K KT T I Ia a第11页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 当电动机轴上的机械负载发生变化时，通过电动机转速、当电动机轴上的机械负载发生变化时，通过电动机转速、当电动机轴上的机械负载发生变化时，通过电动机转速、当电动机轴上的机械负载发生变化时，通过电动机转速、电动势、电枢电流的变化，电磁转矩将自动调整，以适

14、应负电动势、电枢电流的变化，电磁转矩将自动调整，以适应负电动势、电枢电流的变化，电磁转矩将自动调整，以适应负电动势、电枢电流的变化，电磁转矩将自动调整，以适应负载的变化，保持新的平衡。载的变化，保持新的平衡。载的变化，保持新的平衡。载的变化，保持新的平衡。转矩平衡过程转矩平衡过程转矩平衡过程转矩平衡过程T2:机械负载转矩机械负载转矩T0:空载转矩空载转矩 例：例：例：例：设外加电枢电压设外加电枢电压 U 一定，一定，T=T2(平衡平衡)，此时，此时，若若T2突然增加，则调整过程为突然增加，则调整过程为达到新的平衡点达到新的平衡点(Ia 、P入入)。T2 n Ia T E 第12页，讲稿共39张

15、，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 直流电动机的运行特性直流电动机的运行特性直流电动机在正常运行时，直流电动机在正常运行时，虽然电源电压虽然电源电压U和励磁和励磁电阻保持不变，但随着励磁方式不同，电动机的转矩、电阻保持不变，但随着励磁方式不同，电动机的转矩、转速和机械特性有很大的区别。转速和机械特性有很大的区别。一、并励电动机一、并励电动机1.转矩特性转矩特性IaUM+_If+_IE由图可求得由图可求得第13页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页由上分析可知：由上分析可知：当电源电压当电源电压U和励磁回路

16、的电阻和励磁回路的电阻Rf一定时一定时,励励磁电流磁电流If和磁通和磁通 不变，即不变，即不变，即不变，即 =常数常数常数常数。则则T T=K KT T I Ia a=K KT T I Ia a 即：并励电动机的磁通即：并励电动机的磁通 =常数，转矩与电枢电流常数，转矩与电枢电流常数，转矩与电枢电流常数，转矩与电枢电流成正比。成正比。成正比。成正比。n0TI Ia a2.转速特性转速特性第14页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 直流电动机的运行特性直流电动机的运行特性由以下公式由以下公式求得求得求得求得n0TI Ia a式中：式中：n0第

17、15页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 直流电动机的机械特性直流电动机的机械特性求得求得求得求得IaUM+_If+_IE3.机械特性机械特性第16页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页式中：式中：n=f(T)特性曲线特性曲线n0nNTN 并励电动机在负载变化时，并励电动机在负载变化时，并励电动机在负载变化时，并励电动机在负载变化时，转速转速转速转速 n n 的变化不大的变化不大的变化不大的变化不大硬机械特硬机械特硬机械特硬机械特性（自然特性）。性（自然特性）。性（自然特性）。性（自然特性）

18、。n0T n n n nN N很小，大约为很小，大约为很小，大约为很小，大约为3%8%3%8%第17页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 直流电动机的运行特性直流电动机的运行特性二、串励电动机二、串励电动机1.转矩特性转矩特性当当Ia较小时，铁心不饱和较小时，铁心不饱和串励串励UIa+_IfM特点：特点：当当Ia较大时，铁心饱和较大时，铁心饱和与并励类似与并励类似第18页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.转速特性转速特性当当Ia较小时，较小时，可得可得可得可得根据根据根据根据当当Ia较

19、大时，铁心饱和较大时，铁心饱和与并励类似与并励类似从上式可见，当轻载时串励电动机的转速急剧从上式可见，当轻载时串励电动机的转速急剧上升，将导致电动机的损坏，所以串励电动机上升，将导致电动机的损坏，所以串励电动机不允许轻载运行，一般最低负载不小于额定负不允许轻载运行，一般最低负载不小于额定负载的载的30%n0TIa第19页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 直流电动机的机械特性直流电动机的机械特性求得求得求得求得3.机械特性机械特性 串励电动机在负载变化时，串励电动机在负载变化时，串励电动机在负载变化时，串励电动机在负载变化时，转速转速转速转

20、速 n n 的变化大的变化大的变化大的变化大软机械特软机械特软机械特软机械特性（自然特性）。性（自然特性）。性（自然特性）。性（自然特性）。适合于拖动启动频繁、负载变化大的负载。适合于拖动启动频繁、负载变化大的负载。适合于拖动启动频繁、负载变化大的负载。适合于拖动启动频繁、负载变化大的负载。当负载增加时，转速快速下降，当负载减小时，当负载增加时，转速快速下降，当负载减小时，当负载增加时，转速快速下降，当负载减小时，当负载增加时，转速快速下降，当负载减小时，转速快速上升，这样不仅可以确保安全，而且可以转速快速上升，这样不仅可以确保安全，而且可以转速快速上升，这样不仅可以确保安全，而且可以转速快速

21、上升，这样不仅可以确保安全，而且可以提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。第20页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3 直流电动机的运行特性直流电动机的运行特性三、复励电动机三、复励电动机复励复励U+_IMIa 他的工作特性介于并励和他的工作特性介于并励和串励之间。如果并励绕组磁通串励之间。如果并励绕组磁通势起主要作用，其工作特性与势起主要作用，其工作特性与并励电动机工作特性接近。如并励电动机工作特性接近。如果串励绕组磁通势起主要作用，果串励绕组磁通势起主要作用，其工作特性与串励电动机工作其工作特性与串励电动机工作特性接近。

22、但因为有并励绕组特性接近。但因为有并励绕组磁通势的存在，磁通磁通势的存在，磁通 不会趋不会趋近于零，所以空载或轻载时，仍近于零，所以空载或轻载时，仍能正常运行。能正常运行。第21页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 例例例例:有一并励电动机，其额定数据如下：有一并励电动机，其额定数据如下：P=22KW,UN=110V,nN=1000r/min,=0.84,并已知并已知Rf=27.5 ，Ra=0.04 ,试求试求:(1)额定电流额定电流I,额定额定 电枢电流电枢电流Ia及及额定励磁电流额定励磁电流If ;(2)损耗功率损耗功率 PaCu,及及

23、PO;(3)额定转矩额定转矩T;(4)反电动势反电动势E。解：解：(1)P2是输出功率，额定输入功率为是输出功率，额定输入功率为额定电流额定电流额定励磁电流额定励磁电流额定电枢电流额定电枢电流第22页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页（2）电枢电路铜损）电枢电路铜损励磁电路铜损励磁电路铜损总损失功率总损失功率空载损耗功率空载损耗功率（3）额定转矩）额定转矩（4）反电动势）反电动势第23页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 并励电动机的人为机械特性并励电动机的人为机械特性1.1.电枢回路串联

24、电阻电枢回路串联电阻电枢回路串联电阻电枢回路串联电阻R R根据根据根据根据nn0T电电电电阻阻阻阻增增增增大大大大2.2.降低电枢电压降低电枢电压降低电枢电压降低电枢电压U Un0nT0U3.3.减弱磁通减弱磁通减弱磁通减弱磁通 Tn（减减减减小小小小）R Rf f增增增增加加加加 O第24页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页5 并励电动机的起动与反转并励电动机的起动与反转起动起动起动起动直流电动机不允许在额定电压直流电动机不允许在额定电压直流电动机不允许在额定电压直流电动机不允许在额定电压U UN N下直接起动。下直接起动。下直接起动。下直

25、接起动。I Iastast太大会使换向器产生严重的火花太大会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器；烧坏换向器；起动时起动时,n=0 1.起动问题：起动问题：(1)起动电流大起动电流大(2)起动转矩大起动转矩大 起动时，起动转矩为起动时，起动转矩为(1020)TN ,造成机械冲击，造成机械冲击，使传动机构遭受损坏。使传动机构遭受损坏。一般一般一般一般I Iastast限制在限制在限制在限制在(1.52.5)(1.52.5)I IN N。第25页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2 2.起动方法起动方法起动方法起动方法(1)(1)电枢串电阻起动法电

26、枢串电阻起动法电枢串电阻起动法电枢串电阻起动法在满磁下将在满磁下将在满磁下将在满磁下将R Rst st置最大处，逐渐减小置最大处，逐渐减小置最大处，逐渐减小置最大处，逐渐减小R Rst st使使使使n n升高。升高。升高。升高。nn0T电电电电阻阻阻阻增增增增大大大大TLT2T1此启动方法，启动设备简单，此启动方法，启动设备简单，操作方便，但启动能耗大。操作方便，但启动能耗大。第26页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 3.3.3.3.注意事项注意事项注意事项注意事项(2)(2)降压起动法：降压起动法：降压起动法：降压起动法：直流电动机在起动

27、和工作时，励磁电路一定要接直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要接通通,不能让它断开不能让它断开,而且起动时要满励磁。否则，磁路而且起动时要满励磁。否则，磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：中只有很少的剩磁，可能产生事故：目前基本采用可控硅整流电目前基本采用可控硅整流电源作为调压电源。此启动方源作为调压电源。此启动方法，启动电流小，启动平稳，法，启动电流小，启动平稳，启动能耗小。启动能耗小。TLT2n0nT0T1第27页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1)(1)如果电动机是静止的，由于转矩太小如果电动机是静止的，由于转矩太小如果电动机是

28、静止的，由于转矩太小如果电动机是静止的，由于转矩太小(T=KT=KT T I Ia a),电机将不能起动电机将不能起动电机将不能起动电机将不能起动，这时反电动势为零，电枢电流，这时反电动势为零，电枢电流，这时反电动势为零，电枢电流，这时反电动势为零，电枢电流很大，电枢绕组有被烧坏的危险。很大，电枢绕组有被烧坏的危险。很大，电枢绕组有被烧坏的危险。很大，电枢绕组有被烧坏的危险。(2(2)如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势E E立即减小而使电枢电流增大，同时

29、由于所产生的立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的转矩转矩转矩转矩不满足不满足不满足不满足负载负载负载负载的需要，电动机必将减速而停转，的需要，电动机必将减速而停转，的需要，电动机必将减速而停转，的需要，电动机必将减速而停转，更加促使电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换更加促使电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换更加促使电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换更加促使电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换向器。向器。向器。向器。(3)如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电

30、机遭受严重的机械损伤，而且因电受严重的机械损伤，而且因电枢枢枢枢电流过大而将绕组电流过大而将绕组烧坏。烧坏。第28页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.反转反转反转反转电磁转矩：电磁转矩：T=KT=KT T I Ia a (1)(1)改变励磁电流的方向。改变励磁电流的方向。改变励磁电流的方向。改变励磁电流的方向。(2)(2)改变电枢电流的方向。改变电枢电流的方向。改变电枢电流的方向。改变电枢电流的方向。注意：注意：注意：注意：改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两改变转动方向时，励磁电流和电枢电流两改变

31、转动方向时，励磁电流和电枢电流两者的方向不能同时变。者的方向不能同时变。者的方向不能同时变。者的方向不能同时变。改变直流电机转向的方法有两种：改变直流电机转向的方法有两种：改变直流电机转向的方法有两种：改变直流电机转向的方法有两种：第29页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6 并励并励(他励他励)电动机的调速电动机的调速并励并励并励并励(他励他励他励他励)电动机电动机电动机电动机与异步电动机相比，虽然结与异步电动机相比，虽然结构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上由其独特的优点。由其独特的优点

32、。1.调速均匀平滑，可以无级调速调速均匀平滑，可以无级调速 2.调速范围大，调速比可达调速范围大，调速比可达D=810 以上以上 3.3.调速静差率调速静差率 小。小。主要优点：主要优点：主要优点：主要优点：由转速公式由转速公式:可见直流电机调速方法有三种。可见直流电机调速方法有三种。第30页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.1 弱磁调速弱磁调速 保持电枢电压保持电枢电压U不变，减小励磁电流不变，减小励磁电流If(调调Rf)以减小以减小磁通磁通 。由式由式T TL LTnO调速过程调速过程调速过程调速过程:直至直至直至直至T=TT=TC

33、C达到新的平衡。达到新的平衡。达到新的平衡。达到新的平衡。Rf E I n Ia E T 在高于在高于n的转速下运行的转速下运行第31页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 弱磁调速时，弱磁调速时，弱磁调速时，弱磁调速时，减小，但减小，但减小，但减小，但I I I Ia a a a保持不变，所以转矩随保持不变，所以转矩随保持不变，所以转矩随保持不变，所以转矩随调速的升高而下降，而允许输出的功率恒定。所以属调速的升高而下降，而允许输出的功率恒定。所以属调速的升高而下降，而允许输出的功率恒定。所以属调速的升高而下降，而允许输出的功率恒定。所以属于恒

34、功率调速，于恒功率调速，于恒功率调速，于恒功率调速，且转速且转速且转速且转速n n 只能上调。只能上调。只能上调。只能上调。(1)调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受 机械本身强度所限，机械本身强度所限，n不能太高。不能太高。(2)调速设备简单，经济，电流小，便于控制。调速设备简单，经济，电流小，便于控制。(3)机械特性较硬，稳定性较好。机械特性较硬，稳定性较好。(4)对专门生产的调磁电动机对专门生产的调磁电动机,其其D D可达可达,一般一般D=2 减小减小减小减小 调速的特点：调速的特点：调速的特点：调速的特点：第32页，讲稿共39张，创作于星

35、期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.2 降压调速降压调速由转速公式知：由转速公式知：由转速公式知：由转速公式知：调电压调电压调电压调电压U U，n n0 0变化，但斜率变化，但斜率变化，但斜率变化，但斜率不变，所以调速特性是一不变，所以调速特性是一不变，所以调速特性是一不变，所以调速特性是一组平行曲线。组平行曲线。组平行曲线。组平行曲线。n0n0电电电电压压压压降降降降低低低低Tc特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线n0nT0改变电压调速的特点改变电压调速的特点改变电压调速的特点改变电压调速的特点:(1)工作时电压不允许超过工作时电压不允许超过U UN N，而，而n

36、n U U,所以调速所以调速 只能向下调只能向下调。(2)机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳 定性好。定性好。第33页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(4)均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。(5)调速范围较大。一般调速范围较大。一般D=8D=810调速过程调速过程调速过程调速过程:保持保持保持保持I If f 为额定为额定为额定为额定,减小电枢减小电枢减小电枢减小电枢电压电压电压电压。U Ia T T=TC稳定稳定n E Ia T 改变电压调速需要用电压

37、可以调节的专用设备，改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，改变电压调速需要用电压可以调节的专用设备，投资费用较高。投资费用较高。投资费用较高。投资费用较高。近年来已普遍采用晶闸管整流电源对电动机进行近年来已普遍采用晶闸管整流电源对电动机进行近年来已普遍采用晶闸管整流电源对电动机进行近年来已普遍采用晶闸管整流电源对电动机进行调压和调磁，以改变它的转速。调压和调磁，以改变它的转速。调压和调磁，以改变它的转速。调压和调磁，以改变它的转速。(3)属于恒转矩调速。属于恒转矩调速。第34页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返

38、回上一页上一页6.3 电枢回路串电阻调速电枢回路串电阻调速nn0T 电枢回路串电阻调速时，电枢回路串电阻调速时，电枢回路串电阻调速时，电枢回路串电阻调速时，和和和和I I I Ia a a a保持不变，所以属恒转矩调速而保持不变，所以属恒转矩调速而保持不变，所以属恒转矩调速而保持不变，所以属恒转矩调速而允许输出的功率随转速下降。允许输出的功率随转速下降。允许输出的功率随转速下降。允许输出的功率随转速下降。且转且转且转且转速速速速n n 只能下调。只能下调。只能下调。只能下调。特点：特点：(1)设备简单，操作方便。设备简单，操作方便。(2)机械特性软，稳定性差。机械特性软，稳定性差。(4)能量损

39、耗大，只用于小型直流机。能量损耗大，只用于小型直流机。TL(3)调速范围较小，一般调速范围较小，一般D=22.5第35页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.额定功率额定功率额定功率额定功率P PN N:电机轴上输出的机械功率。电机轴上输出的机械功率。2.额定电压额定电压额定电压额定电压U UN N:额定工作情况下的电枢上加的直流电压。（例：额定工作情况下的电枢上加的直流电压。（例：110V，220V，440V）3.额定电流额定电流额定电流额定电流I IN N:额定电压下轴上输出额定功率时的电流额定电压下轴上输出额定功率时的电流 （并励包括励

40、磁和电枢电流）。（并励包括励磁和电枢电流）。三者关系：三者关系：三者关系：三者关系：P PN N=U=UN NI IN N （：效率）：效率）4.额定转速额定转速nN:在在PN,UN,IN 时的转速。时的转速。直流电机的转速一般在直流电机的转速一般在500500r/min 以上。特殊的直流电机转速可以以上。特殊的直流电机转速可以做到很低（如每分钟几转）或很高（每分钟做到很低（如每分钟几转）或很高（每分钟30003000转以上）。转以上）。注意注意注意注意:调速时对于没有调速要求的电机，最大转速不能超过调速时对于没有调速要求的电机，最大转速不能超过 1.2nN。直流电动机的额定值直流电动机的额定

41、值直流电动机的额定值直流电动机的额定值第36页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(3)恒功率负载（恒功率负载（P 一定时，一定时，T和和n 成反比成反比)，要选，要选 软特性电机拖动。如：电气机车等。软特性电机拖动。如：电气机车等。直流电动机特性类型的选择直流电动机特性类型的选择直流电动机特性类型的选择直流电动机特性类型的选择:(1)恒转矩的生产机械恒转矩的生产机械(TL一定，和转速无关一定，和转速无关)要选要选 硬特性的电动机，如：金属加工、起重机械等。硬特性的电动机，如：金属加工、起重机械等。(2)通风机械负载，机械负载通风机械负载，机械

42、负载 TL 和转速和转速 n 的平方成正比。的平方成正比。这类机械也要选硬特性的电动机拖动。这类机械也要选硬特性的电动机拖动。直流电机有四个出线端，电枢绕组、励磁绕组直流电机有四个出线端，电枢绕组、励磁绕组各两个，可通过标出的字符和绕组电阻的大小各两个，可通过标出的字符和绕组电阻的大小区别。区别。5.4 电动机的电动机的连接连接 (1)(1)绕组的阻值范围绕组的阻值范围绕组的阻值范围绕组的阻值范围电枢绕组的阻值在零点几欧姆到电枢绕组的阻值在零点几欧姆到12欧姆。欧姆。第37页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页他励他励(并励并励)电机的励磁绕组

43、电机的励磁绕组的阻值有的阻值有几百欧姆几百欧姆。串励电机的励磁绕组串励电机的励磁绕组的阻值的阻值与电枢绕组的相当与电枢绕组的相当。（2 2）绕组的符号）绕组的符号）绕组的符号）绕组的符号 (1)(1)绕组的阻值范围绕组的阻值范围绕组的阻值范围绕组的阻值范围电枢绕组电枢绕组的阻值在的阻值在零点几欧姆到零点几欧姆到12欧姆。欧姆。S1T1B1C1H1 BC1Q1S2T2B2C2H2 BC2Q2电枢绕组电枢绕组他励绕组他励绕组并励绕组并励绕组串励绕组串励绕组 换向极绕组换向极绕组补偿绕组补偿绕组起动绕组起动绕组始端始端绕组名称绕组名称末端末端第38页，讲稿共39张，创作于星期二下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页感感谢谢大大家家观观看看第39页，讲稿共39张，创作于星期二