电机与拖动基础第四版李发海教案5共22个教案

电机与拖动基础教案5授课题日授课时数教学目标教学重点教学难点第3章直流电机原理3.7直流电动机运行原理3.8他励直流电动机的机械特性授课题日授课时数教学目标教学重点教学难点第3章直流电机原理3.7直流电动机运行原理3.8他励直流电动机的机械特性3.9串励和复励直流电动机3.10直流电机的换向授课方法掌握直流电动机运行原理掌握他励直流电动机的机械特性掌握串励和复励直流电动机了解：直流电机的换向 一直流电动机运行原理串励和复励直流电动机教学内容、方法及过程授课吋间讲授授课对象附记其稳态运行的基本方程为其稳态运行的基本方程为3.7直流电动机运行原理电机在一种的条件下可作发电机运行，见一种条件下可作电动机运行，两种运行状态可互相转换，称为电机的可逆原理。以他励直流发电机为例，设电网电压U不变，按发电机彳贯例标明各物理量的正方向，则功率和转矩关系分别为：和若让转矩 为零，则转矩关系为因dQ/dt为负值，随着n的下降， ，和T都要下降。当n继续下降到小于U时， 变为负值，由向电网输送功率变成从电网吸收功率电磁转矩T也为负值，宙制动转矩变为拖动转矩。当转速n继续下降到电磁转矩与空载转矩相等时，dQ/dt=00此时为直流电动机稳定运行状态3.71他励直流电动机稳态运行的基本方程他励电动机采用电动机惯例时，各物理量的正方向如图3.23U=Ea+/J<T=CE3.8他励直流电动机机械特性3.8.1机械特性的一般表达式在一定电压U和一定励磁时，电磁转矩与转速之间的关系，即 ，称为他励直流电动机的机械特性。为了推导一般性公式，在电枢回路串入一电阻Ro把 代入转速特性公式得：(3-30)式中： 为理想空载转速； 为机械特性斜率。3.8.2固有机械特性当电枢电压 ，气隙每极磁通 ，电枢不串电阻R=0时，这种情况下的机械持性，称为固有机械特性。表达式为固有机械特性的特点T越大，N越低。当T=0时的转速为理图3.26他励直流电动机固有机械特才生3.8.3人为机械特性1.电枢回路串电阻的人为机械特性在额定电压和额定磁通的前提下,串入电阻R后，机械特性的表达式为

显然，理想空载转速没有变化，而斜率 ，因串入R而大大倾斜。显然，理想空载转速没有变化，而斜率 ，因串入R而大大倾斜。械特性3.8.4根据电机铭牌数据估算机械特性即(上可知这里只讨论固有机械特性的估算。只要找到特性上的两点，即(上可知0)点和(，)点，就可画出机械特性。从铭牌(1)估算(1)估算(2)来计算；(3)计算(4 )来计算；,宙式来计算；,宙式来计算。3.9串励和复励直流电动机3.9.1串励直流电动机机械特性把励磁绕组串联在点数回路中就是串励直流电动机，按电动机惯例如图3.31所示。不饱和时，①与 呈线性关系，即式中

为比例常数图3.31串联直流屯动机的线路O 齐图3.32串励和复励直流电动机机械特性仁他励2■复励3■串励串励机械特性如图3.32中的曲线3,有如下特点：是一条非线性软特性。转矩很小时，转速很高，所以不允许空转。转矩与电枢电流平方成正比，启动转矩大，过载倍数强3.9.2复励直流电动机机械特性同时运用并励和串励的电动机线路如图3.33所示。当并励与串励极性相同时成为积复励；极性相反的称差复励。积复直流电动机的机械特性介乎他励与串励直流电动机机械特性之间，既有启动转矩大的优点，而空载转速又不高。

图3.33复励电动机线路图3.10直流电机的换向图3.33复励电动机线路图3.10当元件经过电刷从一个支路切换到启一个支路时，元件里的电流必然要变换方向，将引起火花。这就是直流电机的换向冋题。火花过大将严重损坏换向器。导致火花过大的电磁方面的原因有