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文档简介
直流电机的机械特性MechanicalcharacteristicsofDCmotors电动机的转速与机械负载转矩的关系,即n=
f(TL)。直流电动机的机械特性:机械特性表明电动机转速因外部负载变化而变化的情况。由于电动机电磁转矩T近似等于负载转矩TL,所以
n=
f(TL)
常写成
n=
f(T)。是分析电动机起动、反转、调速、制动的重要工具。一、他励直流电机他励直流电动机电路图电枢电动势Ea=CeΦn电磁转矩T=CTΦIa电枢回路电压平衡方程
U=Ea+Ia(Ra+RΩ)机械特性的一般表达式理想空载转速机械特性的斜率nn0ΔnTNT他励直流电动机机械特性1、机械特性一般表达式当电源电压U=UN,每极磁通Φ=ΦN,电枢回路不串任何电阻RΩ=0时的机械特性称为固有机械特性。一、他励直流电机2、固有机械特性理想空载转速机械特性斜率nn0ΔnTNT一、他励直流电机3、人为机械特性定义:改变固有机械特性的运行条件
U=UN,Φ=ΦN,RΩ=0时,称为人为机械特性。分为三种:(1)
电枢回路串接电阻RΩ;(2)改变电源电压U;(3)改变磁通Φ;(1)电枢回路串接电阻时的人为机械特性
Ra+Ri1Ra+Ri2Ri2>Ri1RaTn0TNΔn特点:(1)过一组理想空载转速点的放射形直线(2)串接电阻越大,斜率增大,机械特性的硬度越软。(3)对于相同的负载转矩,串接电阻越大,对应的运行转速越低。一、他励直流电机U=UN,Φ=ΦN(2)改变电枢端电压U时的人为机械特性
一、他励直流电机理想空载转速斜率:固定不变
1、受绝缘强度限制,电源电压只能从电动机的额定电压往下调。2、位于固有特性下方,并与固有特性平行的直线族;3、在负载转矩不变时,降低电枢电压,转速n下降,但转速降△n不变。特点:UN>
U1>
U2U1n01UNnTn00U2n02RΩ=0,Φ=ΦNU=UN,RΩ=0,在励磁回路中串入附加电阻RB,改变
;当:RB↑→
↓→n0↑
↓→Δn↑→β↓特点:1、一般他励直流电机在额定运行时已接近磁饱和,故通常是减弱磁通2、得到一组空载转速n0不同,硬度β也不同的倾斜直线。3、当负载转矩不变时,一般情况弱磁后会使转速n升高,只有在负载很重或者磁通很小时,若再减弱磁通,转速n反而会下降。(3)改变磁通
时的人为机械特性
一、他励直流电机φNφ1φ3nTφ2φN>
φ1>
φ2n0n01n020二、并励式直流电机固有机械特性:在额定电源电压UN和额定励磁电流IN时,与他励电动机相同。人为机械特性:IaUM+_If+_IERfRa并励直流电动机电路图若只改变Ra(保持电源电压U和Rf不变),则
不改变。那么人为机械特性与他励电动机串电阻机械特性相同,是一组射线。若通过改变
Rf改变磁通(保持U、Ra不变),则人为机械特性也与他励电动机弱磁机械特性一样。当改变电源电压U时(保持
Rf、Ra不变),If
也改变。当磁路未饱和时,
也与U
成正比,n0基本上保持不变,而特性曲线的斜率β在变化,故人为机械特性不是一组平行线。三、串励直流电机特点:If=Ia、当磁路为饱和时,Ф=CФ
Ia(1)固有特性是一条非线性的软特性,转速随负载增加而显著下降。(2)不允许轻载或空载运行。空载或轻载时,Ia≈0,
很小,∴n0很高,一般(5~6)nN,可能造成电机损坏。串励电机在固有特性上不允许空载或轻载运行,防止飞车。(3)过载能力强,起动性能好:在相同电流限制下,产生的转矩比他励直流电动机大很多。当负载增大时,Ia和Ф都增大,Ia稍有增大,电动机转矩就可以与电
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