M1直流電機的機械特性機電控制技術2這一講主要內容

?

一、直流電機勵磁方式

?

二、直流電機的固有機械特性

?

三、直流電機的人為機械特性機電控制技術一、直流電機的勵磁方式

永久磁場：采用永磁體作磁極。

激勵磁場：

采用勵磁線圈通電激勵產生磁場，

激勵磁場簡稱勵磁。機電控制技術

34（一）直流電機的勵磁方式

勵磁線圈（繞組）在電機工作電路中

的不同連接方式，構成了直流電機的

不同勵磁方式。

勵磁方式：他勵、并勵、串勵、復勵機電控制技術5（一）直流電機的勵磁方式MIaI

fUaU

fMII

fUaIaIUIaMII

f1UIaI

f2M

(a)他勵

(b)并勵

(c)串勵

(d)復勵機電控制技術6直流電機的不同勵磁方式，電機的工作特性會有所不同。以下分為發電機和電動機來進行討論。（一）直流電機的勵磁方式機電控制技術7（二）他勵發電機+

G-IEI

aI

fUR

f

′R

aRU

f機電控制技術8OE

′

(a)空載特性：

U

=

E

=

f

(

I

f

)I

fUU

0OII

N

UU

0U

N

(b)外特性：

U

=

f

(

I

a

)（二）他勵發電機機電控制技術9U

=

E?I

aR

a

I

f

=

U

/

R

f

I

=

U

/

R

I

a

=

I

+

I

f

≈

I（三）并勵發電機IEUI

f

R

f

′

I

a+

G

-

R

aR機電控制技術（三）并勵發電機

并勵發電機能建立電壓的條件：

1.

首要條件是發電機的磁極要有剩磁。

2.

其次是勵磁電流所產生的磁場的方

向與剩磁磁場的方向相同。機電控制技術

1011U

=

E

+

I

a

R

a（四）他勵電動機與并勵電動機I

fR

fUU

f+

I+--E

R

a

MI

a

T

n機電控制技術12I

aI

fU（四）他勵電動機與并勵電動機

+

I-

R

fnE

R

a

M

T如果電樞電壓不需要改變，他勵電動機可作并勵使用機電控制技術13（五）串勵電動機MIU+-EI

a

=

I

fOTn機電控制技術（五）串勵電動機

串勵電動機適合應用于：

低速時需要大轉矩輸出，輕載時需

高速運轉的場合。

串勵電動機使用中需要注意：

在運行過程中不能空載。機電控制技術

14空載→轉速過高飛車現象二、直流電機的固有機械特性

直流電機的機械特性：

在一定的磁通（勵磁電流）和電樞

電壓下，電動機的轉速與電磁轉矩

之間的關系。機電控制技術

1516（一）直流電機機械特性方程機電控制技術理想空載轉速—由于負載產生的轉速降低17反轉正轉-

ＴＴ０nn0nN-

nT

N-

nN-

n0n

NnTT

1直流電機機械特性曲線理想空載轉速：n0

-T

N機械特性硬度：機電控制技術1、轉矩與轉速方向相同2、特性曲線傾斜程度反映負載對電機轉速的影響（電機穩定程度）3、特性曲線越平直，電機的機械特性硬度越大；反之則越小。TN：額定轉矩nN：額定轉速（三）直流電動機銘牌參數

額定功率

P

N

額定電壓

U

N

額定電流

I

N

額定轉速

n

N機電控制技術

1819（四）直流電動機的功率及其損耗機電控制技術（四）直流電動機的功率及其損耗

損耗功率包括：

1.

銅損：電樞繞組及勵磁繞組上的電阻損耗

2.

鐵損：定子磁路及電樞鐵芯中的磁損耗

3.

機械損耗：轉子支撐及換向器摩擦及風阻

損耗機電控制技術

20（五）根據銘牌參數求取固有機械特性

求取思路：

線性方程只需求兩個點：

理想空載轉速

額定工作點機電控制技術

2122（五）根據銘牌參數求取固有機械特性機電控制技術23Ｔ０（五）根據銘牌參數求取固有機械特性

n

n

0

n

NT

Nn

N機電控制技術24三、直流電機的人為機械特性

人為地改變電機固有機械特性方程

中的某些參數而得到的機械特性稱

為人為機械特性。機電控制技術25機電控制技術根據固有機械特性方程：

有

3

種人為機械特性：

1.

改變電樞回路電阻

2.

改變電樞電源電壓

3.

改變主磁通26（一）改變電樞回路電阻的人為特性機電控制技術斜率變化27（二）改變電樞電源電壓的人為特性

n

0n

01n

02n

03

0U

NU

1U

2U

3

T不變機電控制技術交點變化28（三）改變主磁通的人為特性Tn

01

nn

03n

02Ф

1n

0

ΦN

>Φ1>Φ2>Φ3

0

U

R

a

n

=

?

TKeФ