直流电动机的机械特性.docx

直流电动机的机械特性直流电动机按励磁方式不同可分为他励、并励、串励和复励四种下面一常用的他励和并励电动机为例介绍其机械特性、起动、反转和调速，他励和并励电动机只是连接方式上的不同，两者的特性是一样的直流电机的接线图图是他励和并励直流电动机的接线原理图他励电动机的励磁绕组与电枢是分离的，分别由励磁电源电压Uf和电枢电源电压U两个直流供电；而在并励电动机中两者是并联的，由同一电压U供电并励电动机的励磁绕组与电枢并联，其电压与电流间的关系为：U=E+Rala即：la=（Ra为电枢电压）lf=l=la+lf~la）保持不变时，励当电源电压U和励磁电路的电阻Rf（包括励磁绕组的电阻和励磁调节电阻磁电流lf以及由它所产生的磁通①也保持不变，即①二常数当电动机的电磁转距T必须与机械负载转距T2及空载损耗转距TO相平衡时，电动机将等速转动;当轴上的机械负载发生变化时，将引起电动机的转速、电流及电磁转距等发生变化称为：特性曲线式中并励电动机的起动与反转甘一曽并励电动机在稳定运行时，其电枢电流位：la=，因电枢电阻Ra很小，所以电动机在正常运行时，电源电压U与反电动势E近似相等jj在起动时，n=0，所以E=kE①n=0。

这时电枢电流及起动电流为last=，由于Ra很小,因此起动电流Iast可达额定电流IN的10〜20倍，这时不允许的同时并励电动机的转距正比于电枢电流la，这么大的起动电流引起极大的起动转距，会对生产机械的传动机构产生冲击和破坏限制起动电流的方法就是在起动时的电枢电路中串接起动电阻Rst，见图这时起动电枢中的起U动电流的初始值为：last=盘凰十知u_7则起动电阻为：Rst=—Ra一般：last=（1.5〜2.5）IN起动时，可将起动电阻Rst放在最大值处，待起动后，随着电动机转速的上升，再把它逐段切除注意：直流电动机在起动或工作时，励磁电路一定要保持接通，不能断开（满励磁起动）普则,由于磁路中只有很小的剩磁，就有可能发生以下：要改变电动机的转动方向，就必须改变电磁转距T的方向，可通过改变磁通①（励磁电流）或电枢电流la的方向实现并励电动机的调速电动机的调速就是在同一负载下获得不同的转速，以满足不同的要求由转速公式：n=爲號可知常用的调速方式有调磁调速和调压调速两种9.5.1改变磁通①（调磁调速）当保持电源电压U为额定值不变时，调节励磁电路的电阻，改变励磁电流If而改变磁通①U監由式n=尤出妙—T可见，当磁通①减小时，nO升高了，转速降心幅也增大了；但也与①2成正比，所以磁通愈小，机械特性曲线也愈陡，但仍有一定的硬度。

见图-I—Tc-T改变①时的机械特性曲线由于电动机一般是在额定状态下运行的,小磁通调速（①v①N）,转速上调（它的磁路已接近于饱和,n>nN）所以在一定负载下，通常是减la会超过原来的额调磁调速是恒功率调速，即转速升高后，输出转距必须减小，否则电枢电流定电流，使电动机发热烧坏调磁调速的优点：1. 调速平滑，可得到无级调速；调速经济，控制方便；机械特性较硬，稳定性较好对专门生产的调磁调速的电动机，其调速幅度可达到改变电压U（调压调速）由式n二庫®砂-T可见，在一定负载下，U愈低，转速n愈小，但机械特性的硬度不变，见图一般电动机都处在额定状态下运行，再进行调压调速时，为保证电动机的绝缘，一般是将电动机的电压下调UvUN,而转速也下调nvnN调压调速是在额定电流下调速，是恒转距调速调压调速的优点：1. 机械特性较硬，电压降低后硬度不变，稳定性较好2. 调速幅度较大，其调速幅度可达到6〜10倍3. 可均匀调节电枢电压，得到平滑的无级调速但是需要专用的电压调节设备，投资费用较高机械特性曲在电源电压U和励磁电路的电阻Rf为常数的条件下，电动机的转速n与转距T之间的关系n=f(T)曲线返回1 参数nO=U/(Ke©)是T=0时转速，实际上是不存在的，因为即使轴上未加机械负载，还有空载损耗转距，电动机的转距也不会为零。

所以将nO称为理想空载转速2△n=Ra/(KEKT©)T是当负载增加时的电动机的转速降，由电枢电阻Ra引起的由于Ra很小，在负载变化时，转速的变化也不大因此并励电动机的机械特性较硬，这时它的特点事故1如电动机是静止的，由于转距T=KT①la太小，不能起动，其反电动势E=kE①n=0，电枢电流la很大，电枢绕组可能被烧坏2如电动机在有载运行时断开励磁电路，反电动势E立即减小，电枢电流la增大，但电磁转距T不能满足负载的需要，电动机减速而停转，使电枢电流la进一步增大，以致烧坏电枢绕组和换向器如电动机空载运行，会使电动机的转速上升到很高的数值，可能会发生飞车现象，而且因电枢电流过大而将电枢绕组烧坏调速过程电源电压U保持恒定时，减小磁通①由于机械惯性，转速n不立即发生变化，于是反电动势E=kE①n减小，电枢电流la随之增加由于la增加的影响超过①减小的影响，所以转距T=KT①la也就增加如果阻转距TC(TC=T2+T0不变，则T>TC,转速n上升随着n的升高，反电动势E增大，la和T也随着减小，到T=TC时，电动机维持在较原来较高的转速运行返回调速过程当磁通①保持恒定时，减小电压U由于机械惯性，转速n不立即发生变化，反电动势E也暂不变化，于是电枢电流la减小，转距T也减小。

如果阻转距TC(TC=T2+T0不变，则TvTC,转速n下降，随着转速n的降低，反电动势E也减小la和T也随着增大，直到T=TC时，电动机维持在较原来较低的转速运行返回当磁通①保持恒定时，减小电压U由于机械惯性，转速n不立即发生变化，反电动势E也暂不变化，于是电枢电流la减小，转距T也减小如果阻转距TC(TC=T2+T0)不变，贝UTvTC，转速n下降，随着转速n的降低，反电动势E也减小la和T也随着增大，直到T=TC时，电动机维持在较原来较低的转速运行。