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第六章第六章 航空直流电动机航空直流电动机1）他励2）并励3）串励4）复励分类：Direct Current Motor（DCM）•直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑•直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大•由于存在换向器，其制造复杂，价格较高由于存在换向器，其制造复杂，价格较高§6-1§6-1直流电机的直流电机的可逆性原理可逆性原理电动机，电动机，发电机，发电机，Tem、、n方向相反方向相反 Tem、、n方向相同方向相同 空载损耗空载损耗§6-2、直流电动机的基本电磁关系、直流电动机的基本电磁关系反电势一、电压平衡关系式： 并励为例瞬态：瞬态： 稳态：稳态： 稳态：稳态： 瞬态：瞬态： 二、转矩平衡关系式：电枢回路： 三、功率平衡关系式：即：即：即：即：§6-3§6-3直流电动机的机械特性直流电动机的机械特性一、并励直流电动机的机械特性一、并励直流电动机的机械特性自然机械特性（固有特性）人工机械特性:理想空载转速n0 : 实际空载转速实际空载转速硬特性!二、串励直流电动机的机械特性二、串励直流电动机的机械特性I=Ia=If1、磁路不饱和、磁路不饱和  近似为常数近似为常数软软特性特性优点优点:1）起动性能好）起动性能好 2）转矩过载能力强）转矩过载能力强2、磁路饱和、磁路饱和注意点：注意点：不能空载不能空载三、复励直流电动机的机械特性三、复励直流电动机的机械特性四、运行稳定性分析四、运行稳定性分析稳定运行的条件：稳定运行的条件：特点：积复励积复励差复励差复励（一般不用）注意：磁路不饱和时，磁通可线性叠加 磁路不饱和时，磁通不可线性叠加必要条件：必要条件：充分条件：交点处充分条件：交点处思考题思考题l如何改变他励、并励、串励直流电动机的转向？l串励直流电动机若由单相交流电源供电，能产生电磁转矩并转动吗？并励直流电动机呢？l他励他励DCM实验时，某生发现实验时，某生发现Ia>IN , 欲通过降低欲通过降低Ua来减小来减小Ia，可行否？，可行否？他励他励DCM，，突然增加负载，电机内部各量的变化过程突然增加负载，电机内部各量的变化过程？？l(P.55)并励直流电动机并励直流电动机, PN＝＝13kW；； UN＝＝220V，，nN＝＝1500r/min ，，ηN＝＝0.85；；ra=0.02欧（含电刷接触电阻）欧（含电刷接触电阻）,rf =160欧，不计电枢反应去磁，欧，不计电枢反应去磁，并设空载转矩不变。

试求额定负载时的转矩（并设空载转矩不变试求额定负载时的转矩（T2 ，，Tem）和空载转速）和空载转速（（n’0 , n0））§6-5§6-5直流电动机的起动直流电动机的起动一、要求：一、要求：1））起动转矩起动转矩Tst要大要大2）起动电流）起动电流Ist应应限制在允许范围限制在允许范围3）起动设备简单，操作方便）起动设备简单，操作方便二、方法：二、方法：1）直接起动）直接起动2）电枢回路串电阻起动）电枢回路串电阻起动3）降压起动）降压起动Q: Q: 串励直流电动机起动性能串励直流电动机起动性能（（p.53p.53））§6-6直流电动机的调速直流电动机的调速一、电枢串电阻一、电枢串电阻R Rp p调速：调速：优缺点：二、励磁回路串电阻二、励磁回路串电阻Rf 调速：调速：三、改变电枢电压三、改变电枢电压U U调速：调速：( (他励）他励）效率高受机械强度限制；换向困难调速范围宽，效率高需可调电源机械特性（人工特性）过程：优缺点过程：机械特性（人工特性）优缺点过程：机械特性（人工特性）－－软特性方法简单特性软，效率低－－特性硬－－特性较硬? ?↑↑（从n0，β考虑）机械特性:§6-6直流电动机的调速直流电动机的调速四、串励目前最常用调速方法：调节电源电压§6-7直流电动机的电磁制动直流电动机的电磁制动二、反接制动二、反接制动一、能耗制动一、能耗制动优缺点机械特性过程：方法（接线）能量关系动能→电能→热能优缺点机械特性过程：方法能量关系 动能电能→热能①电源反接 ②倒拉反转①电源反接②倒拉反转能耗制动能耗制动电源反接反向电动优：定位精确。

缺：低速制动效果差优：制动效果好缺：接近停转时必须断开电源，否则反转①电源反接②倒拉反转能耗制动反向电动§6-7直流电动机的电磁制动直流电动机的电磁制动一、能耗制动一、能耗制动二、反接制动二、反接制动三、反馈制动三、反馈制动优缺点机械特性过程：方法：电源电压突然下降or 转速升高能量关系动能→↗散发热能电能→电源反馈反馈制动制动Ø 四象限运行四象限运行Ⅰ Ⅰ 正转电动正转电动Ⅱ Ⅱ 正转制动正转制动Ⅲ Ⅲ 反转电动反转电动Ⅳ Ⅳ 反转制动反转制动( (高动态性能高动态性能) )优：节能缺：只有特殊场合才能使用第六章 航空直流电动机 小结一、基本电磁关系 电压、转矩、功率二、运行特性 1、机械特性 2、工作特性三、应用 1、起动 2、调速 3、制动。