第章直流电机机工修改图

2.1直流电机的工作原理；2.2直流电机的结构、额定值及主要系列；2.3直流电机的电枢绕组；2.4直流电机的磁场；2.5直流电机的感应电势和电磁转矩；2.6直流电动机的运行原理；2.7直流发电机的运行原理；2.8直流电机的换向。第2章直流电机电机与拖动2.1直流电机的工作原理2.1.1直流电动机的工作原理要解决的问题：依据：电磁力定律

B—磁密，l—导体有效长度，i—电流直流电动机是怎样转起来的？方向由左手定则判定电机与拖动结论：只要两个线圈边在不同的极下能及时改变电流方向，即可使得直流电动机得到持续的同方向的电磁转矩，从而朝着同一方向连续旋转。由换向器和电刷来完成。N-S极为一对在空间固定不动的磁极（可以是电磁铁也可以是永久磁铁）；两个磁极之间装着一个可以自由转动的铁磁材料制成的圆柱体（称为电枢），圆柱体上装有一个线圈ax。如图2-1所示。当a导体在N极下，b导体在S极下时产生的电磁转矩逆时针方向当a导体在S极下，b导体在N极下时。

产生的电磁转矩顺时针方向电枢摆动

图2-1直流电动机简化模型磁极电枢目前位置：ab线圈边在N极下，cd线圈边在S下目前位置：cd线圈边在N极下，ab线圈边在S下线圈中电流方向A→a→b→c→d→B电枢逆时针方向旋转线圈中电流方向A→d→c→b→a→B电枢逆时针方向旋转ab边:电流a→b

,电磁力方向逆时针

cd边:电流c→d

,电磁力方向逆时针ab边:电流b→

a

,电磁力方向逆时针

cd边:电流d

→c,电磁力方向逆时针磁极电枢换向器电刷(静止）图2-2直流电动机工作原理结论：

（1）电刷和换向器装置将电刷外部的直流电流变成了线圈内部的交流电流，从而实现了换向。

（2）对直流电动机而言，电刷和换向器起到了由外部电源直流到内部绕组交流的转换作用，即相当于一个机械式逆变器。电机与拖动2.1.1直流电动机的工作原理要解决的问题：直流发电机是怎样发出电来的？依据：电磁感应定律方向由右手定则判定B—磁密，l—导体有效长度，v—电枢旋转的线速度电机与拖动2.1.2直流发电机的工作原理目前位置：ab线圈边在S极下，cd线圈边在N下线圈电势方向：

a→b→c→d电刷电势方向：A+；B-ab边：感应电势（电流）a→b

cd边：感应电势（电流)

c→d目前位置：ab线圈边在N极下，cd线圈边在S下ab边：感应电势（电流）b→a

cd边：感应电势（电流）d→c线圈电势方向：

d→c→b→a电刷电势方向：A+；B-假设原动机拖动电枢逆时针恒速旋转原动机拖动原动机拖动图2-3直流发电机的工作原理（1）电刷和换向器装置将线圈内部的交流电势和电流变成了电刷外部的直流电势和电流，从而实现了换向；（2）对直流发电机而言，电刷和换向器起到了由内部绕组交流到外部电源直流的转换作用，即相当于一个机械式整流器。

电机与拖动2.1.2直流发电机的工作原理结论：

作为直流电动机运行时，电刷两端接直流电源，轴上接机械负载，电动机将电能转换为机械能拖动机械负载运行；作为直流发电机运行时，则要用原动机拖动电枢运转，就可从电刷两端引出直流电势对电负载供电，发电机将机械能转换为电能。

同一台直流电机即可作为电动机也可作为发电机使用，只要改变外部条件即可。2.1.3直流电机的可逆原理电机与拖动2.2直流电机的结构、额定值（1）主磁极：

主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组组成，主磁极铁心一般由1.0~1.5mm厚的钢板冲片叠压铆紧组成，铁心中的上部套有励磁绕组的部分称为极身，下面扩展的部分称为极靴。励磁绕组由绝缘铜线绕制而成，励磁绕组套在主磁极铁心上通以直流电流来建立磁场。整个主磁极用螺钉固定在机座上。见图2-5a)电机由两大部分组成:静止部分——定子旋转部分——转子（电枢）1、定子部分电机与拖动2.1.1直流电机的结构图2-5主磁极和换向极a)主磁极b)换向极（2）换向极换向极装在两极之间。其作用是用来改善换向，也是由铁心和绕组组成，换向极绕组与电枢绕组串联。如图2-5b）所示。（3）机座

电机定子的外壳部分称为机座。机座的主体部分作为磁极间的通路，这部分称为磁轭。机座同时用来固定主磁极、换向极和端盖，起到整个电机的支撑和固定作用。（4）电刷装置

电刷装置是电枢电路的引入（或引出）装置，通过它可以把电机旋转部分的电流引出到静止的电路里，它与换向器配合才能使电机获得直流电机的效果。电刷装置由电刷、刷盒、刷杆座和铜丝辫等组成。

图2-6直流电机的电刷装置

电机与拖动2.1.1直流电机的结构（1）电枢铁心

电枢铁心是主磁通磁路的主要部分，同时用来嵌放电枢绕组。为了降低电机运行时的电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗，电枢铁心一般用0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成为一圆柱体，将其安装在转轴上。电枢的外圆开有电枢槽，槽内嵌入电枢绕组。

（2）电枢绕组.

电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电势，是电机进行能量转化的关键部件。电枢绕组叠放在电枢铁心的槽内,是由按一定规律联接的线圈组成，它是直流电机的电路部分。2、转子（电枢部分）电机与拖动2.1.1直流电机的结构（a）电枢铁心冲片（b）电枢铁心图2-7直流电机的电枢铁心冲片和铁心（3）换向器

换向器的作用是把电枢绕组内部的交流电流转换为电刷间的直流电流。换向器由许多换向片组成，片间用云母绝缘，电枢绕组的每个线圈的两端分别接到两个换向片上。如图2-8所示。（4）转轴转轴起转子旋转的支撑作用，需要一定的强度和刚度，一般用圆钢加工而成。电机与拖动2.1.1直流电机的结构图2-8直流电机的换向器（1）额定功率：电机按规定的工作方式运行时所能提供的输出功率。

●对于电动机，额定功率是指转子轴上输出的机械功率；●对于发电机，额定功率则是指电刷输出端输出的电功率。2.2.2直流电机的额定数据（3）额定电流：

电机按规定的工作方式运行时，电枢绕组允许通过的最大电流。

（并励机和复励机指得是总电流）

（2）额定电压：电枢绕组能够安全工作的最大电压。●对于电动机是电刷输出端的输入电压；●对于发电机是电刷输出端的输出电压。电机与拖动（3）额定转速：

在额定电压、额定电流、和输出额定功率运行时，电机的转速。（4）额定效率：

在额定条件下电机的输出功率与输入功率之比。

直流电动机：

直流发电机：电动机轴上输出的额定转矩：

额定数据之间存在着如下关系：

（上式中的单位为kw）电机与拖动2.2.2直流电机的额定数据2.梁3直流紫电机振的电筋枢绕阅组对电胖枢绕阳组的蛇主要型要求配：正、壮负电冷刷间颤所感边应的愉电势悬应尽子量大皆；绕获组所驴用的辜导线尺和绝仓缘材肝料尽追可能级节省昌；结漂构简贷单运苗行可慈靠。电机与拖动2.美3.挽1电枢有绕组清的一键般知糖识1．电恶枢绕括组的带元件电枢备绕组历是由枯若干鱼个线岂圈按粥照一瓜定的截规律签组成刻。由冲绝缘页导线的绕制煎而成错的线走圈称甜为元虫件，悉一个绵元件杀有两铸个有仪效边棵，其之匝数滨为NY，见节图2-饮9a，其查中一论个有脖效边谢嵌放呢在电扬枢槽晕的上庭层，觉称为弟上层炎边；炉另一垮个有经效边紫放在警相距舰约一贝个极矛距的添电枢毫槽的愈下层祝，称脉为下兆层边欢。电狡枢槽派外的年部分态称为作元件凝的端痛部，吊如图2-身9b所示羊。图2-州9电枢那绕组栏的元叹件(c皆)(a匪)(b燥)●一个走元件狱有两斑根引榆出线餐，称牵为首沉端和称尾端忙，它闲们分递别接螺到两昂个换音向片傍上，伍而每锅个换脾向片该又与箩不同野元件酿的两悄根引币出线茶相连痒接，疗所以也整个炮电枢剥绕组尺的元键件数S应等地于换界向片怨数K，即S=龟K●每个撇元件炎有两乡丰个有律效边英，而碰每电梦枢槽缓分上脚下两架层嵌原放两茄个有健效边缘瑞，所板以元稻件数S应等墓于电术枢的烛槽数Z，即S=松Z●把一主个上房诚层边迅和一漠个下鼓层边泛看成样一个睡虚槽爬，虚登槽数内与实桐槽数吃的关彻系为Zu=U瞧z够=S沃=K●相邻挺两个偷异性和极中缓心线指之间栽用电觉枢铁钟心外聚圆的惠对应罚弧长址表示题的距抽离，称为极距，当灯用槽城数表波示时合，有（2-挤5）若用辞长度反表示卧时，序有（2-彩6）式中耗，D为电萍枢铁宰心的搅外直来径，团单位资为mm。电机与拖动2.熊3.明1电枢案绕组山的一汁般知治识表征纸电枢革绕组助元件让本身寸和元敲件之牧间连傅接规降律的需数据犬称为谦节距。（1）第秃一节秋距Y1Y1是同灿一个统元件似的两受个元哪件边昨的距端离，陡一般乱用槽皇数表深示，谢为了练使每迁个元烛件的唉感应沿电动阶势最敲大，或应接辽近或笑等于副极距梅，有式中鸟，ε是使Y1凑成垮整数总的一岔个分付数。2．节垦距称为整距线圈称为短距线圈称为长距线圈短距可线圈全和整宰距线织圈多星被采祥用，栗长距符线圈码因为园端部舱长，梅用铜宴多而狼造成饲浪费损，很房诚少被倚采用渔。电机与拖动2.扛3.帐1电枢姑绕组宋的一彼般知爽识（2-异7）（4）换向佛器的妈节距：同一突线圈旅的两奏个出津线端盖所接终换向励片之摄间的那距离核。（3）合成拐节距逐：直接逼相连愚的两先个元变件的捉对应坚边的辽距离元。（2）第二韵节距奇：连接兽同一涝个换妇向片注的两哲个元耕件边代之间秤的距掀离。电机与拖动2.泥3.聪1电枢烫绕组笑的一驰般知蕉识按照筝电枢龟绕组间的连糟接规荐律不叉同，姥直流坑电机拍的电动枢绕自组主述要可荡分为茶：裙单叠直绕组赌、单丹波绕拒组和碎混合微绕组袄等。润下面洞重点挤介绍恳常用厅的单抛叠绕京组。2.狸3.贤2单叠干绕组●同一冲元件性的两都个出投线端性分别蜘接至现相邻喘的换开向片似上；连接污特点:●相邻茅的两循个元隐件的凯对应疲边接渴至相孕邻的须换向盆片上先。所有裙的相颈邻元宗件依拢次串蜓连，锻连接脚方法顿是后民一个述元件惑的首爪端与质前一虏个元萄件尾离端联岩在一黎起并疫接到牌一个拢换向适片上灾，最肌后一催个元尊件的笛尾端欺与第心一个洲元件画的首轰端连勇在一讨起，介构成陷一个旗闭合遣回路企。所腰谓叠绕页组指各草极下奸元件掩依次偶连接队，后风一个睁元件弦总是枣叠在锯前一皂个元转件上梨。连接轿规律:上式框中：+1为右染行（册见右烤图）洽，-1为左慨行，吓因左辨行元摆件接纪到换泳向片贴的连何接线增需交基叉用其铜较困多，泉很少怜采用父。电机与拖动例2-贪1一台帽直流趟电机撑的绕窑组数机据为县：极宋对P=葬2，槽煮数Z=薪16，揪，哑换向历片数K=炕16，试篮设计垒单叠削绕组擦连接秤图。1．单筑叠绕只组的色展开键图（1）计稳算节把距解：为了塌得到款最大盒感应忠电势疼，取解整距旦绕组笔。电机与拖动2.闪3.南2单叠维绕组连接丛元件根据接已确俗定的有各节恒距，城绘出没绕组沫展开茂图，杀如图2-而11所示斜。电机与拖动2.召3.恢2单叠吉绕组图2-萄11单叠秘绕组奇展开亏图（3）画静磁极每和电霸刷电刷伍安装墓原则鸦：●电刷隐的杆欧数与流主磁佛极的懂个数职相同精，即描为4;被电声刷短稀路的纪元件买中感烟应电哗势应敌尽可叮能小告，或鹊由电刷引右出的徒元件抛串联衫电势极应最港大；各并移联支暴路电圣势要雕平衡裳。电机与拖动2.如3.施2单叠纳绕组电刷熄安装熊位置科：在磁乔极的忽中心渔线下此时者被短箩路的析元件倍的两舌个有形效边周正好蹦在两可个主送极之谁间的认中性拼线位社置(此中性黎线叫亦几何例中性爬线)，该掌位置敢磁密脊几乎浊为零强，因泼此两渐个有里效边束的感耐应电岁势几眠乎为0，该忆元件提被电捞刷短艰路不苗会产稻生环皱流。电刷农放在哨主磁勒极的恼中心齐线下相同栗极下赢的电铁刷连牵一起裹并引食出两避端。2.拍3.趴2单叠匹绕组图2-傻11单叠破绕组珍展开沈图电机与拖动2．单曲叠绕创组的圣并联油支路嫁图根据宣电枢之绕组洪的展病开图皱瞬间汤，可争做出悟其电发路图锯，如父图2-甘13所示隙。电机与拖动2.解3.臂2单叠债绕组图2-铺13单叠励绕组输的并山联支抄路图结论造：（1）对富于单酿叠绕惯组，罢电刷嫌总是牵把上侦层边词处于速同一副主磁夜极下乐的元惠件串风联成您一条泥支路棒，所津以有箱几个躺极就碰有几草条支律路，杜即2a款=2轰p。即式中秒，a为支观路对怒数，p为极吗对数蚀。（2）电惹刷杆断数等驻于极硬数。（3）电债枢总赖电流Ia为支询路电贝流ia的2a倍，茂即电机与拖动2.纺3.吐2单叠粉绕组2.翻4直流勒电机游的磁起场2.灾4.红1直流惹电机部的各霉种励祝磁方暮式主磁印极上甜励磁汇绕组社通以爸直流粗电流席而产自生的瞒磁动室势称烈为励渴磁磁地动势出。励第磁方枪式是牌指励锯磁绕狭组的手供电郑方式闯与电争枢绕踢组的伞关系膜。按代励磁万方式栋的不粪同，貌励磁清方式仰可以猾分为蓝以下4种类司型：电机与拖动1、他励倾直流纺电机励磁往绕组似用其曾他的仙直流催电源妙供电套，与搞电枢园绕组静之间糊无电惑的联姨系，故见图2-巴16蜘a。对侨于小单容量奋电机迅，常来采用常永磁狂铁提铃供主啦磁场谎。永益磁式拴直流院电机别也属友于他芝励直钢流电犹机。2、并撑励直帜流电竟机励磁冲绕组植与电映枢绕侮组并初联。斑见图2-奶16苹b，励墙磁绕火组电高压与墙电枢菜绕组葵电压调相等呢，两吼者的偏电流比之和色等于耐总电合流，碗即竖。3、串兼励直伙流电收机励磁什绕组屿与电锐枢绕术组串迫联。严见图2-辈16疾c，励棵磁绕杠组电锹流与翻电枢侦绕组锹电流币相等拼。4、复尺励直敞流电乓机主磁酬极上运装有江两套钢绕组寸，一归组与并电枢命绕组扩并联柴，称雹为并圆励绕骑组；和一组辛与电颠枢绕序组串洒联，复称为你串励称绕组肿，见努图2-卡16浙d。若捐两组皮绕组秤产生连的磁袭动势闪相同散，称踢为积造复励废；若驰两组口磁动俱势相僻反，肥称为观差复贤励。（a）他贴励新（b）并合励乔（c）串沿励延（d）复音励图2-银16直流淹电机客的励蚁磁方靠式各种芒励磁之方式障下的度接线哄图：电机与拖动2.初4.凶1直流做电机嚼的各眠种励竞磁方掉式2.恼4.屑2直流还电机身的空叼载磁虾场空载：直流词电机痕的空赏载是悠指电枢帅电流速为零或近似赞为零的运孙行状别态。这时可的气渴隙磁病场只毯是由碍主磁妖极的剖励磁舱绕组兰产生忘的，男亦称君为空河载磁肤场，俯又称唇为主研磁场挡。1、主遭磁通守和漏侮磁通图2-浙17直流往电机明的空穷载磁煌场空载摔时主带磁场写的磁鄙通分垮两部浙分，丛即主泡磁通郑和漏在磁通伯。其磁损通路将径见争图2-总17电机与拖动2.直流逃电机弊的空挤载磁掠化曲宪线直流高电机辛的空慕载磁认化曲抹线的闸定义棚：每极孩主磁绝通毙与阻励磁喘电流盟的关绸系，怀称为临空载国磁化疑曲线竞，表强示式辱为其曲句线见避图2-负18。电机与拖动2.匹4.她2直流许电机搜的空俗载磁躲场图2-丘18空载娃磁化已曲线结论:由于站磁路触有饱尸和现辞象，袋主磁杨通册与喷励磁谜电流慰之滥间呈勾非线群性关赏系。结论帆：●空垫载时锄气隙肾磁密竿分布仁为一袖礼帽默形的屠平顶锋波，缎如图2-凉19中特普性曲导线B0x所示洋。●物条理中妄性线侦与几导何中醋性线归重合偶。电机与拖动2.奸4.砖2直流雪电机酒的空赚载磁托场3.空载棒磁场款气隙业磁通袜密度察分布蝴曲线图2-洋19空载封时气雾隙磁延密分父布2.自4.俗3直流见电机屈的电在枢反份应和尚负载秀磁场电枢蹲磁势：直流强电机眼负载我后的条电枢春电流漠所产筝生的末磁势岗（或员安匝柿数）餐，称纳为电梨枢磁仇势。负载握时电贵枢绕甜组中荒有了沉电枢袋电流板，此柜电流谣要在南气隙克中产交生磁额势，阀这时苍电机仇中的叔气隙疾磁场酱是由衔励磁梁磁动恩势和士电枢子磁动称势共条同建寇立的仁。要解从决的垫问题秋：负载喉时由魔电枢沉电流冬单独喝产生的磁距密在屠气隙恶下是芹如何掉分布左的？电枢印反应：电枢搜磁势圆对主太磁极释气隙柜磁场片的影毙响，赛称为裕电枢油反应仿。电机与拖动图2-傅20电枢工磁场当电跨刷位摩于几责何中邮性线剑时，偷电枢痰磁势贼所产态生的味磁场透（方绒向用前右螺漂旋定侍则判滥定）音如图2-牢20中虚樱线所镰示。结论庸：电枢炼磁势捐的轴糠线在省几何荒中性犁线处教，与阻主磁势极励理磁磁牌势轴志线垂汪直，展故称氧励磁续磁势序轴线涂为直孟轴，遗电枢贴磁势踪蝶轴线抗为交展轴。电机与拖动1、直旬流电应机的腔电枢显磁场2.盾4.志3直流轰电机也的电楼枢反链应和兼负载什磁场1、单个迟元件纹所产焰生的邮电枢去磁势一个述整距钥元件所所产躬生的乞磁动鹿势Fa为以烦两个杨极距每为周返期，农幅值咸为挽的视矩形于波。磁如图2-订21袍b所示诸。图2-众21一个号元件让产生死的磁辉势电机与拖动2.鬼4.馒3直流练电机抹的电萄枢反蓬应和包负载众磁场a)b)2、多个络元件交所产少生的命电枢系磁势图2-全22电枢悠反应择磁势模与磁射密分各布若每螺对极撞下有宴若干昨个元坝件均战匀分立布，乡丰每个敬元件装产生刊的磁腾动势涌仍为现矩形帮波，征若干侧个元循件产闪生的生磁势浮为这字些矩挺形波醉叠加活而成令的阶梅梯波辣，为巡寿了分描析简流单起倾见，识可近烟似认貌为这陪一阶贸梯波季为一端三角息波Fax。三鞭角波著磁动室势的旬最大心值在洋几何油中性泽线处煎，主福磁极寨中线骨处磁坛势为沿零。输见图2-厘22中特舍性Fax。电枢胖气隙缘瑞磁密Bax的分呀布波若形呈东马鞍推形，始见图2-轿22中特棍性Bax。电机与拖动2.办4.旱3直流晌电机肯的电情枢反案应和纤负载垫磁场2、直府流电络机负宇载时周的气慈隙合诱成磁央场当不祸考虑颜磁路已饱和易时：●则根娃据叠锅加原爸理得连合成巾气隙轮磁场拢为：乓，一驻个极隶下增锣加的军和减刮少的无磁力先线数澡量相隙同，贿气隙扬每极饺下总浴的磁柱通量幻玉不变奔。负载班时的把气隙惊合成腥磁场盾是主右磁极顿励磁另磁势冶和电总枢反客应磁名势共光同作葵用产辛生的隙。要解摧决的解问题：合玩成磁蚊场是躁如何惠分布茎的？电枢西反应糠的结梢果是少什么恰？直流锄电机庆负载秆后的绘气隙祖磁势趁为：●由于轨气隙劳磁场逢畸变益的影厕响，灵使磁剂密为幻玉零的异物理持中性绪线偏艰移几岂何中返性线疤一个屡小角舞度，熊对于胸直流绕发电记机为在顺转巩向偏晃移，丧对于孙直流吨电动债机为窝逆转左向偏碌移。当考滩虑磁屋路饱归和时渠：●在甜增磁吵的半俗个磁冈极下烟，由公于饱拍和的隶影响驼，磁圈阻增课大，运磁通笋不能群增加等很多殊，故壳磁通幅增加凶后的暖数量神比不喇饱和该时少尼；而半在减肾磁的楚半个未磁极君下，披磁通炒减少及较多乏。因滔此，安电枢际反应耻的结唱果是逗负载截后每嘉极下未总的旦磁通己量比饭空载览时要财少。味而且菌电枢喂电流屡越大既，这耽个现锋象越璃严重模。电机与拖动2.蜡4.船3直流宫电机渔的电票枢反均应和坡负载骆磁场电机与拖动2.纽奉4.斩3直流晌电机泻的电仇枢反恼应和毁负载荡磁场图2-放23直流渗电机袄的电司枢反骡应（1）气隙臣磁场凉发生畸变，半标个磁滑极下洁的磁光场增剧加，乎半个册磁极骗下磁廉场削弱向。物理溉中性旗线偏雅移几床何中液性线α角度，对炊于直它流发晌电机板是顺转菜向偏股移；哨对于洞电动运机是逆转靠向偏移猫。（2）当磁未路饱扭和时荐，每剩极总衬磁通续量减米少，倘具有去磁作用马。结论趋：2.砖5直流级电机扰的电光枢感欠应电共动势兽和电漆磁转饱矩2.膏5.织1直流协电机乏的电育枢感偿应电梅动势直流勿电机乒的感无应电量枢指正负棕电刷眉间的感笼应电酱动势。推导律思路双：先困求出彻一根亡导体醋在一刻个极恨距范策围内抬切割月磁力鸡线所畏产生饰的平计均电慰动势E1，再辣乘上属一个姓支路谢内的辨总导剑体数伶，即福可得罪到每雁条支虫路的当感应驶电动雹势，渐也就网是正诵负电侍刷之秘间的危电动单势Ea。电机与拖动以发论电机芒为例京：如图2-熄24所示略，一双根导疲体在悟一个受极距须范围读内切瓣割气甲隙磁趣密所匙产生伤的感应矿电动败势的徒平均筑值为设电狐枢的纲外直脏径为Da，则舌电枢音的外姜圆周叮长为将上间式代士入中捎，可饼得线邀速度陡表达权式为又知担每极僵下的鸡总磁纸通量干为平该均磁暑密BAV与每勾极面罪积的鹅乘积钻，即电机与拖动2.姿5.戏1直流巴电机冠的电倒枢感罚应电赴动势图2-尺24每极宿下气妻隙合俘成磁导密分山布和导禾体的赵感应忽电动木势（2-恶16）（2-弟15）从而杜有（2-另17）将式丈（2-眼16）及毫式（2-巷17）代企入式海（2-醒15），泽可得每条姻支路依的总计导体菊数为电枢惹绕组没的感虎应电薄势为电机与拖动2.剩5.乡丰1直流孕电机意的电鼓枢感歪应电色动势（2-脏18）（2-剩19）式中浅，模称为量直流雹电机弓的电宗势常五数。结论介：对于怨已经察制造津好的半电机症，电贿枢感脾应电刃势Ea与每菊极磁击通Φ及转获速n成正津比。威当Φ及n中任块一个盛参量腰方向垮改变隶时，Ea的方派向跟绒着改恨变。推导鸭思路在：先求穷出一膊根导晓体所每产生五的平愤均电湿磁转算矩TAV，再虏乘上撒电枢效绕组样的总匆导体兽数N，即昏可到破电机冤的电市磁转舱矩Tem。电机与拖动2.勇5.月2直流景电机疯的电馆磁转辱矩图2-朝25每极真下气街隙合羡成磁昌密分炭布和击电磁束转矩如图2-振25所示触，一效根导邪体所狠在处诸受到域电磁壁力的迹大小破为一根息导体吓所受党到的甩平均亲电磁嫂力为设电撑枢总驰电流宽为Ia，则售支路咱电流黎为淋，里又设墓电枢视外直适径为Da，一叛根导闹体所絮受电芬磁力船形成爽的电捉磁转批矩的沙大小加为以电贪动机遵为例笋：式中胁称为聚直流盏电机食转矩宫常数浆。结论陕：对于抗已经筒制造砖好的姨电机坛，电净磁转同矩Tem与每贵极磁乎通Φ及电别枢电醒流Ia成正裳比。雀当Φ及Ia中任结一个域参量镰的方示向改瞧变时仔，Tem的方闲向跟浇着改原变。电机与拖动2.线5.蹈2直流少电机遮的电肝磁转娱矩当电办枢绕畜组总应导体阻数为N时，看则电归机的油电磁酬转矩盟为（2-豪21）电枢甜感应戏电势社和电谊磁转哥矩跪两个企公式选对于终直流射发电相机和讨直流浙电动惊机都升适用丹。对于直流发电机，与同方向，与反方向，为阻转矩；

对于直流电动机，与反方向，为反电动势，与同方向，为拖动转矩。电机与拖动2.革5.渣2直流柴电机辨的电低磁转闭矩对于曲同一桶台电桨机，谨电势牺常数颗和转跨矩常省数之顿间具看有确完定的奸关系惊：从而率得由图2-沾26，用叨基尔掌霍夫满电压舟定律悲得：稳态绳运行1、电盘压平舰衡方仔程式结论喇：直流竖电机牢在电雾动机夏运行脆状态递下的展电枢涌电动牛势总守小于步电枢教端电跨压。2.旷6.辫1直流辆电动爪机的皱基本闻方程毕式电机与拖动动态筑运行2.今6直流作电动侧机的秃运行伯原理（a）动袜态滑（b）稳东态图2-保26他励梁直流毫电动剃机的父电路哈和机坏械联琴接示叶意图2、转交矩平碌衡方错程式根据吼牛顿敞第二尚定律桃得：稳态兽运行结论窜：电动域机稳适定运快行时怪，电黑磁转愈矩等茄于负冬载转吹矩与重空载控转矩纳之和尽。动态辞运行电机与拖动2.龟6.帐1直流智电动阶机的眨基本窄方程株式（2-泳28）（2-乡丰27）3、功忙率平盘衡方剃程式以并杀励直皮流电诞动机尝为例程：电磁曾功率瘦为:由图2-曲27得，犯输入秆功率辟为：电枢箭电路萌的铜乔耗为梳：将式动（2-紧28）两骆边乘夹以机覆械角贱速度荣，得电机与拖动2.澡6.叔1直流怖电动名机的鬼基本柿方程倍式图2-疫27并励农直流吼电动遮机的志电路其对碍应功专率为式中：机械愁轴上北的输昼出功乳率；空载疯损耗城；直流遣电机唤的铁辞耗，孟当电但机运扑行时较，电乡丰枢铁税心在血直流浑磁场刺中受艰到反兄复磁狼化，游产生骆磁滞深损耗退和涡向流损艳耗，正两者循之和月为铁赶耗；机械菠损耗六，具转动朗部分峰的摩吩擦损课耗和证自扇亮冷式降的电牺机的米风阻蒸损耗某等；实际自中还闪存在太着杂猜散损夜耗侨（附险加损功耗）。由磁脊场畸莫变和侍齿槽乖效应卫等引富起的谣。电机与拖动2.丈6.胸1直流独电动帖机的章基本融方程梅式功率鲁流程遍图如开图2-妨28所示独。其效肥率为图2-传28并励元直流适电动艇机的依功率书流程芳图综合悉上述哄关系倾可得疲：电机与拖动2.羡6.住1直流记电动赖机的杆基本点方程片式2.脱6.培1直流京电动裹机的志基本斥方程桃式（2-害32）2.钢6.携2并励你直流逼电动章机的嗽工作聋特性定义恼：直流牧电动跨机的布工作费特性溉定义固为：劝，户，捡且电夸枢回腔路无候外接立电阻理条件触下，择电动裁机的针转速n，电钳磁转叙矩Tem，运敢行效欣率η分别赢与电撒枢电外流Ia的关令系。定义悟：当并洲励直千流电锈动机姥的城、意、次时乌，转新速n与电撑枢电木流Ia的关巡寿系被趴称为茶转速贤特性萝，即1、转倦速特怀性将电骄动势饰公式冰代妙入电领压平湾衡方斧程式中，竿整理杰得电机与拖动图2-唤29并励口直流疫电动绕机的越工作终特性转速提特性网曲线重如图2-眠29中特循性1所示寨。其中号，俗为理想锹空载活转速；营为木转速特性烂的斜碍率。结论假：●如果储忽略残电枢致反应招的影弊响，狱转速难特性牌是一公条略拔向下棚垂的睁直线化。●如果抹负载落较重现时，尺考虑降电枢碑反应催的去泄磁作伯用的任影响惯，随颠着Ia的增加，岭磁通Φ将减帜少，登转速渐特性按将被治抬高志，甚虚至出突现上下翘的泊现象（如圆虚线勾所示棕），编这弃将影喇响电熊动机育的稳省定运瓶行。电机与拖动2.利6.垂2并励副直流刺电动鬼机的视工作边特性2、转导矩特贡性定义尸：当直拜流电烂动机搭的五，慢，白时御，电满磁转庆矩与猛电枢扭电流煌的关倒系被单称为爱转矩诉特性,即结论茅：不计尊饱和乳时，Tem成Ia正比胁，转商矩特伞性为都直线蛮；计饱豆和时斑：Ia较大抵时，嗽电枢火反应待的去庄磁作窗用，捷使曲伶线偏裳离直鸦线而盆往下怪弯曲殿。电机与拖动2.毅6.闭2并励碎直流直电动绣机的歪工作懂特性由电晶磁转妨矩的蜂公式寇可作说出转者矩特庙性曲诞线，秆见图2-灭29中特耗性2。3、效独率特黑性定义显：当直播流电称动机敲的廊，歪，坡时，扇效率魂与电乔枢电弱流的羞关系汪被称圾为效躁率特门性，栗即世。结论誉：当电犯动机孙某负滥载时豪的可借变损铜耗与顺不变柄损耗州相等壁时，卧其效删率最乱高。电机与拖动2.恼6.泊2并励锁直流多电动柄机的芹工作愿特性（2-垦35）不变欧损耗讯：励磁卧损耗耕、铁背耗、械机械送损耗绣以及筝附加洽损耗豆之和址；可变辆损耗凭：电枢光铜耗昨。根据层式（2-菌35）可印做出帜效率辞特性筛曲线顺，如椒图2-淋29中特冰性3所示坚。2.泪6.捎3他励肢直流诵电动月机的率机械挑特性定义滑：机械换特性边是指小电动蛮机的材电磁涝转矩Tem和转招速n的关汽系，木即口。他励觉直流平电动单机的喝电气物原理息图见尸图2-乐30，将渠基本倡方程资式朽及带入胳电压驴平衡赔方程宿式瞒中，商整理除得：电机与拖动1、机旱械特龟性方吨程式（2-爸37）—Tem=0时的亏转速夹，称沸作理踪蝶想空冷载转内速；—机械诊特性沃的斜么率。图2-俱30他励均直流叹电动握机的捧电气印原理沈图（1）转队速降冻。遗越提小，节转速煮变化倦越小师，特榨性越续平，春称电掘动机灾具有际较硬的毛机械己特性闷；反之摊，称喜电动妈机具鲁有较软的叹机械凡特性。(2侵)电机译的理迟想空冤载转少速:(3劳)重载吧时由废于电奸枢反啊应的谎去磁牛作用谋造成尼机械腿特性璃的上堆翘。特点定：实际鬼空载桃转速:(4）对翁于固她有特头性有皇：电机与拖动2.淘6.与3他励吴直流策电动堵机的野机械呆特性图2-妖31他励鸭直流眠电动挤机的述机械女特性其特秧性曲喝线见蹦图2-杨31忍.定义族：当虹、铁、抚电枢折回路个不串投外加似电阻王（隔）时月的机恼械特蕉性称饲为电悟动机侄的固旺有机伐械特之性，棒又称祥为自救然机设械特埋性。涝其方匪程式控为特点纱：（1）因薯为RΩ较小交，所科以较谊小β，特享性较构硬。（2）当流，杆后面买要讨棍论的雄人为锯机械敲特性标一般月没有境此结加论。2、固纺有机烛械特晓性电机与拖动2.记6.项3他励炭直流嚷电动滨机的撑机械懒特性（2-伐38）3、人为晚机械尖特性穿特性定义:不同流时满弹足严、恢及吃时纳的机肢械特品性称竿为人牲为机泉械特誓性。（1）电盐枢回械路串旗接电欢阻的驶人为世特性保持惩、眉，闸改变幕电枢垒回路滤串接渗的电洞阻的锋值，咽可得麦到电芽枢回叨路串栏接电逆阻的题人为峡机械狱特性号方程华式为电机与拖动2.胆6.煌3他励夜直流部电动遍机的距机械挖特性图2-案32电枢描串电序阻时痒的机婆械特搂性不变结论落：电枢吩回路匀串接吸电阻驶的人兆为特猪性为耳一组烈通过拍的n0射线友，处稍于固床有特杰性的灿下方扬，且RΩ越大景特性肝越陡喘。电机与拖动2.塔6.坡3他励耐直流就电动姥机的雷机械卫特性其特们性曲前线如棉图2-围32所示描。（2）降晌低电哀枢电贸压保持踏、电遭枢回烤路不汁串接袭电阻么（应）拨，只钻改变嚼电枢仗电压时，叛可得头到降慰低电鸦枢电迎压的侵人为挽机械炮特性数方程抵式为不变结论利：降低厉电枢参电压葱的人薄为特纽奉性为拜一组牙与固枝有特折性平爹行下题移的遇特性这曲线友，且窝处于道固有豆特性松的下钢方。图2-翅33降低魄电枢隶电压鞠时的届机械戏特性电机与拖动2.喉6.甲3他励棒直流纠电动制机的锹机械浩特性其特刑性曲流线见痒图2-阴33。（3）减掌弱每支极磁梢通保持是、电霸枢回首路不距串接肆电阻架（茫），金只改忆变磁栋通碗时特，可得稻到减穿弱磁跃通的撑人为乡丰机械蜜特性香方程码式为图2-林34减弱大磁通宵时的脖机械宣特性结论融：降低梳磁通剪的人套为特嘴性为映一组沈处于循固有召特性农的上男方，青且比杜固有予特性搏软的蚁特性嘴曲线弓。电机与拖动2.蜻6.烈3他励喂直流观电动阵机的非机械判特性其特险性曲万线如笋图2-研34所示防。关于须堵转蜡电流栽和堵轮转转层矩：堵转康转矩遵：桂与磁描通成左正比冶。堵转半电流祥：舰不变搂；当磁顺通改功变时当负留载较改大时踪蝶弱磁殿降速,一般而情况棒下，骄弱磁累升速,电机与拖动2.敲6.恭3他励巷直流榨电动还机的产机械桐特性(a怀)堵转从电流滔时的阁转速林特性(b齿)堵转成转矩疤时的尽机械夕特性图2-奏35弱磁诞时的撤堵转岗电流猴和堵渔转转箱矩根据胜铭牌马数据皇，便蔽可以冠绘制冤他励另直流温电动密机的拥固有唱机械哀特性涉。具役体方晕法是揪：（1）求培出理症想空脚载点田；（2）求疮出额酿定运馆行点拾。通过移上述掀两点殊绘制护直线侮即可扇获得遥固有支机械蛙特性酷。理想致空载晴转速乱：估算清：额定蛾运行约点处丢的额泽定转海矩：同样代的方鞠法可情求出菌控制桶参数腊改变至后的副人工莫机械牺特性涝。上式环中：总损购耗电机与拖动2.候6.奸3他励妨直流晚电动弟机的枕机械矿特性4、机插械特秧性的融绘制2.漆6.小4串励宽直流血电动洋机的截机械泳特性图2-嫁39串励猫直流谣电动区机的被电气荣原理脸图串励获机的刮电压毛平衡棉方程概式为当负球载较救轻、汪磁路傲未饱授和时诉，磁异通与轻励磁细电流劳成正馒比，慌即则，勤于是抽有将絮代入作上式勿中，得转巩速特够性为电机与拖动串励尚直流翻电动政机的斜电气拳原理惰图如蚀图2-短39所示惹，其禽特点抖是电普枢电响流Ia就是文励磁兵电流If，即将式盖（2-童46）代股入上刑式中厚，得（2-牧46）当负鼠载较蛛重、扑磁路溜饱和萌时，Φ近似向不变依。此援时，债转速鹿随转切矩的骑增加返线性股下降强，与朴他励历机的蜓机械冻特性时相似蚕。串吉励直璃流电最动机矛机械塑特性谎曲线竖如图2-店40所示弃。图2-俘40串励墨直流钟电动剧机的机械烦特性警示斤：串励渠直流谎电动伤机不繁允许蔑轻载朴或空扩载运慕行!!碗!特点踩：（1）当短电枢评电流探不大屿，磁宣路没大有饱荡和时名，转壳速随围着电这枢电慨流的谅增加俱而迅希速减食小；齐当电重枢电中流较踩大时芳，磁群路趋己于饱巧和，底磁通相近似葛为常烦数，寸特性抖为一姨略向英下垂辱的直弱线。（2）当恳串励奇机空围载或罪轻载足运行舞时，驳电动狼机的涂转速爱将很壳高，添导致辣“飞种车”树现象仍，使犬电动昂机受思到严雕重的皇损害询，电机与拖动2.木6.羊4串励总直流唐电动摘机的销机械答特性根据披基尔远霍夫观第二反定律索，依混照图2-掏43（a）（b）所婶示的陡正方栗向，菜可列锋出直苗流发纠电机猴动态页和稳泥态时熊的电烤压平蓄衡方瘦程式偏。稳态唤运行拼时：1、电疫压平贯衡方盒程式2.市7.除1直流劈燕发电学机的进基本岛方程偷式2.畜7直流貌发电玩机的系运行届原理动态攻运行烘时：电机与拖动（a）动楼态(b车)稳态图2-销43直流测发电黎机的缺电路突和机趁械联震结示线意图结论局：直流嘉电机李在发傍电机杰运行覆状态尖下的献电枢晶电动裂势总浇是大欲于电掏枢端补电压石。2、转社矩平趣衡方奴程式根据姨牛顿朗第二寻定律薯得：稳态眯运行槽时动态躺运行耳时电机与拖动2.侮7.听1直流振发电环机的栗基本豆方程率式3、功词率平尚衡方克程式图2-澡44为并鼻励直就流发建电机熔的接朋线图昌（正赔方向作按发局电机桃惯例蚊），绞发电请机从禽原动国机输砍入的窑机械仗功率摄为电磁从功率途为：由上彼式可轧知，粱与直桥流电收动机夜一样顺，电杯磁功境率具焰有机拨械功轿率性笑质又剖有电抽功率彩性质桂，其规实质钱是机喊械功跳率转炊换成开电能她的那皮部分通功率滨。图2-腾44并励落直流蚀电动转机的世电路断和机卧械连钩接示茂意图电机与拖动2.发7.代1直流松发电厚机的啦基本浆方程够式图2-颗45并励而直流厨发电爹机的蔑功率纸流程怀图直流丙发电橡机功唯率流车程图软如图2-浆45所示：综合暮以上毁式：电机与拖动2.乎7.卡1直流搂发电畏机的沸基本提方程提式直流谅发电绑机的毕效率遵为2.适7.喷2直流男发电怜机的社工作粥特性1、空帖载特挖性定义奏：当剃、律时，扮端电厘压U与励裤磁电裕流If的关随系被宏称为灶空载产特性鹿，即右。发电砍机的闷特性纵一般网指发却电机炸运行馒时，绕端电案压U、负摄载电知流I2、励朗磁电窃流If这三来个物产理量惑之间赛的关兆系，超保持贷其中疼的一节个量备不变浓，其凳余两棕个量奸就构撞成一熄种特偶性。电机与拖动空载蒙特性皱可以器通过筋试验胖来测到定，晕试验耀接线序图见畅图2-棒46。实大验测纪得空颤载特称性如播图2-专47所示菌。图2-尖46他励掘直流柳发电订机试页验接旷线图图2-认47他励佛直流抬发电秒机空蕉载特赏性2、外棒特性定义汗：当会、岸时，拿端电悼压U与负匀载电摊流If的关断系被戏称为纸外特满性，烤即丽。外特送性可痰通过梅负载汉实验旁测得,如图2-亦48所示锄。图2-格48直流碑发电焰机的扒外特债性1­断­—积复防励2—他励3—并励电机与拖动2.恩7.趋2直流竟发电铸机的壳工作棋特性对于淘他励睁和并误励直绩流发似电机猛，其办电压衡平衡方程撑式为分析:对他励扮直流逃发电期机I2=Ia，影垫响端孙部电逗压随费负载遣增加杂而下暑降的傅因素沸：负载武电流士增加裙，电亦阻压撕降增齿加；电枢松反应健的去烛磁作妥用造业成每术极磁夕通减尘小，戴引起凝感应撕电势违下降艇。对并励援直流花发电省机，影勉响端弯部电硬压随胳负载虚增加蛋而下乖降的段因素译：●负腊载电辉流增匆加，圈电阻出压降喘增加伤；●电吓枢反幻玉应的授去磁风作用吐造成析每极骄磁通画减小奋，引躲起感造应电客势下辆降；●递随着妹电枢寄电压卫下降五，励巡寿磁电股流减死少，冻引起育每极大磁通甜和相痰应感应电煌势的筒进一使步下劝降。并励规直流俭发电刊机的趁电压盾变化份率大块于他况励直纷流发阁电机注。电机与拖动2.独7.病2直流挑发电哪机的楼工作含特性电压枯变化准率：定义洽：当拒、辫时强，发宵电机票由额企定负浊载到望空载要时电亲压变态化的坦数值卫对额悟定电跃压的荷百分驳比，愧即是衡都量发触电机挺运行眉性能挎的一哲个重纹要数拿据，涂一般双他励可直流亦发电芽机的围电压存变化烘率约扮为,并励姑直流正发电散机的葬电压窃变化蝇率约锣为娃。发电聋机端孝电压资随负校载电鼻流的俊增大搏而降垂低的陡程度聚用电概压变所化率雁来表域示。电机与拖动2.糊7.毯2直流抢发电泄机的薄工作肯特性3、调舌节特柴性定义涨：当鱼、U2为常应数时杯，励奸磁电健流与款负载赤电流利的关画系被怕称为误调节元特性蜜，即炼。度直流待发电答机的继调节捎特性肉见图2-料49芬.图2-恰49直流撑发电贴机调丹节特亭性调整钳特性谁是一征条上找升的舱曲线核。由据外特樱性可佣知，鬼当负宗载电助流I2增加字时，种发电续机端刃电压茎下降曲。如叠需维来持U为常拢值，I2增加捏时,要相物应的昆增加If以补辆偿去磁错的电咳枢反何应和区电枢恶回路续电阻价压降。调节渔特性愚反映俊了负盒载变牧化时船是如滩何通由过调陡节励朵磁电壶流来肆保持病端电咐压不抢变的。电机与拖动2.乱7.吊2直流亿发电仪机的浮工作瓶特性1、自贞励过亩程：发电扬机由趣原动等机拖寸动至谷额定孩转速烦，假棍定发电线机磁步路里早有一舰定的聚剩磁，当坦电枢医旋转鄙时，鸽发电秋机电反枢端子点将士有一渴个不涝大的剩磁停电压Er，Er同时宜加在艇励磁握绕组杜两端样，便纵有一拐个不祸大的乘励磁冶电流览通过帖，从泄而产宋生一剖个不卡大的脾励磁霸场。如励卫磁绕袖组接间法正孤确，可复使励每磁磁精场的伙方向掀与电静机剩注磁方对向相袄同，使总哭磁通兴增加佣，感把应电冤势亦由增加饺，励眼磁电纳流随论之增辩加，究如此周反复骄作用略，空肾载端遵电压婚便自兽动建是立起催来。电机与拖动(b族)自励狗建压只过程图2-惧50并励滚直流这发电震机的轻自励秧建压伏过程要解胞决的雾问题敏：并励移直流扎发电面机不桌需要袄其他藏直流幕电源战励磁留，其特励磁炼绕组蹈是靠败自身棋发出线来的永电压奖供电仅的，陡但当烟发电聋机工切作之医初，店原动泥机拖辰动电发枢转疏动，刮发电啊机还铲未发扁出电注压，滩励磁扰绕组霞是如助何获病得电肆流并狸产生颤磁场伙，使彩得电肉枢绕凝组切锤割此果磁场载，最松终发捧出所映需要乖数值附的端辰电压方的？2.爪7.围3并励普直流详发电声机的穗自励误过程倘和自暖励条洗件图2-龄50束b中，鼠曲线1为直过流发合电机招的空雀载特套性：劈燕；曲谎线2为励广磁回双路的漠伏-安特辜性大，其深表达何式：百；曲膨线3为临猴界磁高场电西阻线膛，其旧对应承的临界冈电阻为共。2、自时励建陶压的比稳定嫌工作钳点自励匪过程属中，，励磁厘电流不断盐增加狐，当增递加到夕交点A时，里。励磁年电流唐不再焰增加姨，并查励发践电机坊进入园稳定悦运行热状态材，可天见A点是蓬并励双发电撤机的似稳定订运行船点。电机与拖动2.婆7.煌3并励佣直流楚发电稻机的掉自励大过程吓和自鹊励条含件3、自区励条汪件并励赖直流目发电析机自炭励建驴压必哄须满洪足以活下3个条评件：(1番)电机滋必须御有剩直磁;(2钥)励磁鄙绕组链并联存到电军枢绕鹊组的犯极性家必须板正确;(3察)励磁务回路狼的总牢电阻茄小于然该转堡速下捡的临当界电