第3章直流电机(3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-83学时第3-1周第3-2周)2014-03-14

1、东南大学机械工程学院1空载特性空载特性:Ia=0 ， n为为0或固定值，或固定值，U= f(If)E=Ken =f(If)东南大学机械工程学院2外特性表明：外特性表明：从空载到满载，发从空载到满载，发动机的输出电压会下降。如欲保持端动机的输出电压会下降。如欲保持端电压不变，必须增加励磁电流。电压不变，必须增加励磁电流。外特性外特性: n, If常数常数 U=f(I) E=Ken =f(If) 电压与电流关系电压与电流关系:U=E- Ia Ra Ia =(E- U)/ Ra I=Ia I =U/ RU=E- Ia Ra=Ke f(If) n-IRa东南大学机械工程学院3U=E- Ia Ra =K

2、e f(If) n-IaRa东南大学机械工程学院4并励发电机电压建立的条件：并励发电机电压建立的条件：1、磁极有、磁极有剩磁剩磁。(充磁充磁)2、励磁电流产生与剩、励磁电流产生与剩磁磁场磁磁场方向相同方向相同的磁场。（改的磁场。（改变励磁绕组的接线）变励磁绕组的接线）3、合适的、合适的励磁电阻励磁电阻Rf （励磁电阻小于与运行转速相（励磁电阻小于与运行转速相对应的的临界阻值）对应的的临界阻值） 东南大学机械工程学院5注意：在并励发动机中，注意：在并励发动机中，其端电压随负载的增大而下降，其端电压随负载的增大而下降，但复励发动机中，当负载增大但复励发动机中，当负载增大时，时，串励绕组能自动增加磁

3、通，串励绕组能自动增加磁通，以补偿端电压的下降。以补偿端电压的下降。所以在正常运行过程中，其端所以在正常运行过程中，其端电压变化不大。（优点）电压变化不大。（优点）U=E- Ia Ra =Ke f(If) n-IaRa东南大学机械工程学院6按励磁方法可分为按励磁方法可分为:他励、并励、串励、复励四类他励、并励、串励、复励四类东南大学机械工程学院7aaRIEUnKEeaeaeIKRKUnTKKRKUnteae2)/(taKTInnn0电动机的电动机的转速特性转速特性电动机的电动机的机械特性机械特性理想空载理想空载转速转速东南大学机械工程学院8举例：举例：TKKRKUnteae2（1）电枢电阻）电

4、枢电阻Ra：（2）K eN ：（3）理想空载转速）理想空载转速：（4）额定转矩：）额定转矩：根据电机铭牌估算其固有的机械特性根据电机铭牌估算其固有的机械特性在额定条件下：例：在额定条件下：例：UN, N,是额定值，是额定值，Ke,Kt,Ra都是常数，都是常数，电机铭牌：给出电机铭牌：给出PN,UN,IN,nN 求（估算）：求（估算）：Ra, KeN,n0,T N得到两点：得到两点：(0,n0),(TN,nN)，即可画出直线，即可画出直线东南大学机械工程学院9直流他励电动机正反转时的固有机械特性直流他励电动机正反转时的固有机械特性TKKRKUnteae2正反转的相对性东南大学机械工程学院10人为

5、机械特性指：人为机械特性指：供电电压供电电压和和磁通磁通不是额定值、电不是额定值、电枢电路内接有枢电路内接有外加电阻外加电阻时的机械特性。时的机械特性。1、电枢回路中串接、电枢回路中串接附加电阻附加电阻时的人为机械特性时的人为机械特性2、改变、改变电枢电压电枢电压U时的人为机械特性时的人为机械特性3、改变、改变磁通磁通 时的机械特性时的机械特性TKKRKUnteae2东南大学机械工程学院111 1、电枢串电阻的机械特性、电枢串电阻的机械特性TKKRRKUnteadae2机械特性方程：机械特性方程：TKKRKUnteae2东南大学机械工程学院12直流电机的两种启动方法：直流电机的两种启动方法：1

6、、降压启动。、降压启动。2、电枢电路内串接外加、电枢电路内串接外加电阻启动。电阻启动。东南大学机械工程学院132 2、改变电枢电压调速、改变电枢电压调速TKKRRKUnteadae2机械特性方程：机械特性方程：特点：特点：1、速度可无级调节。、速度可无级调节。2、调速特性与固有机械特性平行，特性硬。、调速特性与固有机械特性平行，特性硬。3、恒转矩调速（电枢电流与的电压无关）。、恒转矩调速（电枢电流与的电压无关）。4、调压可兼启动，不需其它启动设备。、调压可兼启动，不需其它启动设备。(直流直流发电机组、晶闸管整流装置等发电机组、晶闸管整流装置等)UIaTanEIaTadn/dtTa= TL东南大学机械工程学院143 3、改变主磁通调速、改变主磁通调速TKKRRKUnteadae2机械特性方程：机械特性方程：特点：特点：1、速度可无级调节（弱磁调速、额定转速以上）。、速度可无级调节（弱磁调速、额定转速以上）。2、调速特性软，调速范围不大（不超过额定转速的、调速特性软，调速范围不大（不超过额定转速的1.2倍）倍）3、希望调速时维持、希望调速时维持P=UIa不变，恒功率调速。不变，恒功率调速。4、很少单独使用，一般与调压调速配合使用、很少单独使用，一般与调压调速配合使用 （nne:弱磁调速）弱磁调速） 例例31 p59东南大学机械工程学院15根据直流电动机处于制动时