電工高級-直流電動機

1、直流電動機主要內(nèi)容一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理二、直流電動機的分類及特性二、直流電動機的分類及特性三、直流電動機的拖動三、直流電動機的拖動四、直流電動機的故障分析及維護四、直流電動機的故障分析及維護一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 直流電動機是將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的旋轉(zhuǎn)機械。直流電動機是將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的旋轉(zhuǎn)機械。它與交流電動機（如三相異步電動機）相比，雖然結(jié)構(gòu)比它與交流電動機（如三相異步電動機）相比，雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高、故障較多等，目前已不如交流電較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高、故障較多等，目前已不如交流電動機應(yīng)用普遍，但由于它具有優(yōu)良的動機應(yīng)用普遍，

2、但由于它具有優(yōu)良的調(diào)速性能和較大的啟調(diào)速性能和較大的啟動轉(zhuǎn)矩，動轉(zhuǎn)矩，仍得到廣泛應(yīng)用。本節(jié)僅就直流電動機的結(jié)構(gòu)與仍得到廣泛應(yīng)用。本節(jié)僅就直流電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理、直流電動機的分類、直流電動機的啟動與調(diào)速工作原理、直流電動機的分類、直流電動機的啟動與調(diào)速作介紹。作介紹。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 204.204.牽引機械牽引機械( (如電車、機械車、電瓶車等如電車、機械車、電瓶車等),),及大型軋鋼及大型軋鋼機中機中, ,一般都采用直流電動機而不是異步電動機的原因是一般都采用直流電動機而不是異步電動機的原因是( )( )。A A異步電動機的功率因數(shù)較低異步電動機的功率因數(shù)較低 B B異步電

3、動機的調(diào)速異步電動機的調(diào)速性能很差性能很差C C異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩較小異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩較小 D D異步電動機的起動異步電動機的起動電流太大電流太大 B B一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（一）直流電動機的結(jié)構(gòu)（一）直流電動機的結(jié)構(gòu) 直流電動機由直流電動機由定子和轉(zhuǎn)子定子和轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成，二者之間有空氣隙。兩部分構(gòu)成，二者之間有空氣隙。 1 1、定子、定子 機座機座磁極磁極勵磁勵磁繞組繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 定子作用：定子作用： 是產(chǎn)生主磁場和在機械上支撐電機。由主磁極、機座、是產(chǎn)生主磁場和在機械上支撐電機。由主磁極、機座、電刷裝置和軸承等組

4、成。電刷裝置和軸承等組成。 主磁極由主磁極鐵心和繞在上面的勵磁繞組組成。主主磁極由主磁極鐵心和繞在上面的勵磁繞組組成。主要作用是要作用是產(chǎn)生主磁場產(chǎn)生主磁場。極掌的作用是使通過空氣隙的磁通。極掌的作用是使通過空氣隙的磁通分布合適，并使勵磁繞組能牢固的固定在極芯上。分布合適，并使勵磁繞組能牢固的固定在極芯上。 機座的作用是作為磁通的通路，在上面安裝主磁極，機座的作用是作為磁通的通路，在上面安裝主磁極，并通過端蓋支持電樞部分。并通過端蓋支持電樞部分。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理2、轉(zhuǎn)子 對于直流電動機轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生機械轉(zhuǎn)矩以實對于直流電動機轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生機械轉(zhuǎn)矩以實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換

5、。 轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子主要由電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇扇等組成。等組成。 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 電樞鐵心的作用電樞鐵心的作用: 是通過磁通以減小磁路的磁阻和嵌放電樞繞組，一是通過磁通以減小磁路的磁阻和嵌放電樞繞組，一般用硅鋼片疊壓而成，呈圓柱形，表面沖了槽，電樞般用硅鋼片疊壓而成，呈圓柱形，表面沖了槽，電樞繞組嵌放在槽里面。為加快鐵心的冷卻，電樞鐵心上繞組嵌放在槽里面。為加快鐵心的冷卻，電樞鐵心上有軸向通風(fēng)孔。有軸向通風(fēng)孔。電樞繞組的作用電樞繞組的作用: : 是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并通過電流，使是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并通過電流，使電機實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)電機實

6、現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換換。繞組一般由銅線繞成，包上絕緣后嵌入鐵心槽中，為。繞組一般由銅線繞成，包上絕緣后嵌入鐵心槽中，為防止離心力將繞組甩出槽外，用槽楔將繞組楔在槽內(nèi)。防止離心力將繞組甩出槽外，用槽楔將繞組楔在槽內(nèi)。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理換向器的作用：換向器的作用： 是將電刷間的直流電勢和電流轉(zhuǎn)換為電樞繞組的交是將電刷間的直流電勢和電流轉(zhuǎn)換為電樞繞組的交變電流，并保證每一磁極下，電樞電流的方向不變，變電流，并保證每一磁極下，電樞電流的方向不變，以產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。換向器由很多彼此絕緣的銅以產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。換向器由很多彼此絕緣的銅片疊合而成，這些銅片稱為換向片，每個換向片都和片疊合而成，這些

7、銅片稱為換向片，每個換向片都和電樞繞組連接。電樞繞組連接。轉(zhuǎn)軸的作用： 是用來傳遞轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)軸一般用合金鋼鍛壓而成。13.13.直流電機中電樞的主要作用是直流電機中電樞的主要作用是( )( )。A.A.將交流電變?yōu)橹绷麟妼⒔涣麟娮優(yōu)橹绷麟?B.B.實現(xiàn)電能和機械能的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電能和機械能的轉(zhuǎn)換 C.C.改善直流電機的換向改善直流電機的換向 D.D.在氣隙中產(chǎn)生磁通在氣隙中產(chǎn)生磁通B B一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理164.164.換向器在直流發(fā)電機中起（換向器在直流發(fā)電機中起（ ）的作用。）的作用。 A. A. 交流電變直流電交流電變直流電 B. B. 直流電變交流電直流電變交流電 C. C. 保

8、護電刷保護電刷 D. D. 產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁通產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁通A A一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理直流電動機的主要結(jié)構(gòu)圖直流電動機的主要結(jié)構(gòu)圖 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理直流電動機的磁極及磁路直流電動機的磁極及磁路11極芯；極芯；22極掌；極掌；3 3 勵磁繞組；勵磁繞組；4 4 機座機座一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 直流電動機的電樞直流電動機的電樞 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 換向器換向器 1V 1V形套筒形套筒 22云母片云母片 33換向片換向片 44聯(lián)結(jié)片聯(lián)結(jié)片一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（二）直流電動機的工作原理（二）直流電動機的工作原理 右圖是直流電動機的示右圖是直流電動機的示意圖

9、。若在意圖。若在A A、B B之間外之間外加一個直流電壓，加一個直流電壓，A A接電接電源正極，源正極，B B接負(fù)極，則線接負(fù)極，則線圈中有電流流過。當(dāng)線圈中有電流流過。當(dāng)線圈處于右圖所示位時，圈處于右圖所示位時，有效邊有效邊abab在在N N極下，極下，cdcd在在S S極上，兩邊中的電流方極上，兩邊中的電流方向為向為abab、cdcd。 直流電動機原理圖直流電動機原理圖 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 由安培定律可知，由安培定律可知，abab邊和邊和cdcd邊所受的電磁力為：邊所受的電磁力為：F=BILF=BIL。式中，式中，I I 為導(dǎo)線中的電流，單為導(dǎo)線中的電流，單位為安（位為安（A

10、A）。根據(jù)）。根據(jù)左手定則左手定則知，兩個知，兩個F F的方向相反，形成的方向相反，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使線圈逆時針方電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使線圈逆時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過180180時，時，cdcd邊處于邊處于N N 極下，極下，abab邊處于邊處于S S 極上。由于換向器的作用，使極上。由于換向器的作用，使兩有效邊中電流的方向與原來兩有效邊中電流的方向與原來相反，變?yōu)橄喾?，變?yōu)閐cdc、baba，這就，這就使得兩極面下的有效邊中電流使得兩極面下的有效邊中電流的方向保持不變，因而其受力的方向保持不變，因而其受力方向、電磁轉(zhuǎn)矩方向都不變。方向、電磁轉(zhuǎn)矩方向都不變。 直流電動機原理圖直流電動

11、機原理圖 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 由此可見，正是由于直流電動機采用了換向器結(jié)構(gòu)，由此可見，正是由于直流電動機采用了換向器結(jié)構(gòu)，使電樞線圈中受到的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變使電樞線圈中受到的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變，在這個電磁轉(zhuǎn)矩，在這個電磁轉(zhuǎn)矩作用下使電樞按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。這時電動機可作為原動作用下使電樞按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。這時電動機可作為原動機帶動生產(chǎn)機械旋轉(zhuǎn)，即由電動機向機械負(fù)載輸出機械功機帶動生產(chǎn)機械旋轉(zhuǎn)，即由電動機向機械負(fù)載輸出機械功率。率。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 直流電動機的電樞繞組中的電流與磁通相互作用，產(chǎn) 生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩的大小為 ：T=KtIa其中，T-電磁轉(zhuǎn)矩(N*m

12、) -主磁極的磁通 (Wb) Kt - 與電動機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) Ia -電樞電流（A） 另外，當(dāng)電樞在磁場中轉(zhuǎn)動時在線圈中也要產(chǎn)生感應(yīng)電另外，當(dāng)電樞在磁場中轉(zhuǎn)動時在線圈中也要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此電動勢的方向（右手定則可定）與電流的方動勢，此電動勢的方向（右手定則可定）與電流的方向總是相反的，故稱之為反電動式，大小為：向總是相反的，故稱之為反電動式，大小為： E= E= K Ke e n n E- E-反電動勢反電動勢(V) (V) -主磁極的磁通主磁極的磁通 (Wb) (Wb) K Ke e- - 與電動機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)與電動機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) n-n-電樞轉(zhuǎn)速電樞轉(zhuǎn)速一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原

13、理68.68.直流電機的最基本的工作原理是什么直流電機的最基本的工作原理是什么? ? 直流發(fā)電機通常是作為直流電源直流發(fā)電機通常是作為直流電源, ,向負(fù)載輸出電能向負(fù)載輸出電能, ,直流直流電動機則是做為原動機電動機則是做為原動機, ,向負(fù)載輸出機械能向負(fù)載輸出機械能, ,雖然它們的用途雖然它們的用途各不相同各不相同, ,但它們的結(jié)構(gòu)基本上相同但它們的結(jié)構(gòu)基本上相同, ,它們是根據(jù)兩條最基本它們是根據(jù)兩條最基本的原理制造的的原理制造的, ,一條是一條是: :導(dǎo)線切割磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而發(fā)電導(dǎo)線切割磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而發(fā)電成為發(fā)電機成為發(fā)電機; ;另一條是另一條是: :載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力

14、的作用載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用而轉(zhuǎn)換成為電動機。而轉(zhuǎn)換成為電動機。 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（三）直流電機的銘牌數(shù)據(jù)（三）直流電機的銘牌數(shù)據(jù) 凡表征電機額定運行情況的各種數(shù)據(jù)，稱為額定值。額定值一般都標(biāo)注在電機的銘牌上，所以也稱為銘牌數(shù)據(jù)，它是正確合理使用電機的依據(jù)。額定電壓 UN UN（ V V）： 在額定情況下，電刷兩端輸出（發(fā)電機）或輸入（電動機）的電壓。額定電流IN IN （A A）： 在額定情況下，允許電機長期流出或流入的電流。 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 額定功率（額定容量）額定功率（額定容量）P PN N （kWkW）：）： 電機在額定情況下允許輸出的功率。電機

15、在額定情況下允許輸出的功率。 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n nN N（r rminmin）：）：在額定功率、額定電壓、額定電流時電機的轉(zhuǎn)速。在額定功率、額定電壓、額定電流時電機的轉(zhuǎn)速。 額定效率額定效率N N ：輸出功率與輸入功率之比，稱為電機的額定效率。輸出功率與輸入功率之比，稱為電機的額定效率。 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（四）直流電機的磁場和換向（四）直流電機的磁場和換向1 1、直流電機的磁場、直流電機的磁場 直流電機運行時除了主磁極外，若電樞繞組中有電直流電機運行時除了主磁極外，若電樞繞組中有電流流過，還將產(chǎn)生電樞磁場。這兩個磁場在氣隙中相互流流過，還將產(chǎn)生電樞磁場。這兩個磁場在氣隙中相互影

16、響，相互疊加，合成了氣隙磁場。它將直接影響電機影響，相互疊加，合成了氣隙磁場。它將直接影響電機的電樞電勢和電磁轉(zhuǎn)矩。的電樞電勢和電磁轉(zhuǎn)矩。直流電機的空載磁場直流電機的空載磁場 直流電機負(fù)載時的磁場直流電機負(fù)載時的磁場 直流電機的電樞反應(yīng)直流電機的電樞反應(yīng) 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）直流電機的磁路）直流電機的磁路（a a）兩極）兩極 （b b）四極）四極一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（2 2）直流電機的空載磁場）直流電機的空載磁場(a)(a)磁通分布磁通分布(b)(b)磁密分布曲線磁密分布曲線一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（3 3）直流電機負(fù)載時的磁場）直流電機負(fù)載時的磁場 電機負(fù)載運

17、行時，電電機負(fù)載運行時，電樞繞組中有電流流過，樞繞組中有電流流過，它將產(chǎn)生一個電樞磁勢。它將產(chǎn)生一個電樞磁勢。電機的氣隙磁場是由主電機的氣隙磁場是由主極磁勢和電樞磁勢共同極磁勢和電樞磁勢共同建立的。建立的。 （a)a)電樞磁場電樞磁場 （b b）電樞磁動勢和磁場分布）電樞磁動勢和磁場分布一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（4 4）直流電機的電樞反應(yīng)）直流電機的電樞反應(yīng) 負(fù)載時電樞磁勢對主磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。負(fù)載時負(fù)載時電樞磁勢對主磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。負(fù)載時的合成磁場如圖所示的合成磁場如圖所示。電樞反應(yīng)的性質(zhì)電樞反應(yīng)的性質(zhì) 氣隙磁場發(fā)生畸變，氣隙磁場發(fā)生畸變，對主磁場有去磁作用。對主磁場有去

18、磁作用。 直流電機負(fù)載時的合成磁場直流電機負(fù)載時的合成磁場一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理12.直流電機帶上負(fù)載后，氣隙中的磁場是直流電機帶上負(fù)載后，氣隙中的磁場是( )。 A.由主極磁場和電樞磁場疊加而成的由主極磁場和電樞磁場疊加而成的 B.由主極磁場和換向磁場疊加而成的由主極磁場和換向磁場疊加而成的 C.由主極產(chǎn)生的由主極產(chǎn)生的 D.由主極磁場、換向磁場和電樞磁場疊加而成的由主極磁場、換向磁場和電樞磁場疊加而成的15.直流發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩是直流發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩是( )，其方向與電樞，其方向與電樞旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向( )；直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是；直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是( )，其方向與電樞旋轉(zhuǎn)方向

19、其方向與電樞旋轉(zhuǎn)方向( )。D制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩相反相反驅(qū)動轉(zhuǎn)矩驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相同相同一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理101.什么叫電樞反應(yīng)？它對電機產(chǎn)生哪些影響？什么叫電樞反應(yīng)？它對電機產(chǎn)生哪些影響？ 電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)”就是電樞磁場對主磁場的影響。產(chǎn)生的影響就是電樞磁場對主磁場的影響。產(chǎn)生的影響包括：使主磁場發(fā)生畸變，磁力線不再對稱于磁極軸線；包括：使主磁場發(fā)生畸變，磁力線不再對稱于磁極軸線；物理中線偏離任何中線不再重合，任何中線處磁場不再為物理中線偏離任何中線不再重合，任何中線處磁場不再為0；削弱了主磁場。這些影響將對直流電機的正常運行產(chǎn)生惡削弱了主磁場。這些影響將對直流電機的正常運行產(chǎn)生惡劣作用，

20、必須設(shè)法消除。劣作用，必須設(shè)法消除。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理2 2、直流電機的換向、直流電機的換向 換向是指電機旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組元件從一條支路，經(jīng)過換向是指電機旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組元件從一條支路，經(jīng)過電刷短路，進入另一條支路，其電流方向改變的過程。換向電刷短路，進入另一條支路，其電流方向改變的過程。換向的外觀表現(xiàn)是在電刷和換向器間常出現(xiàn)火花。若火花在電刷的外觀表現(xiàn)是在電刷和換向器間常出現(xiàn)火花。若火花在電刷下的范圍很小，亮度很弱，呈現(xiàn)蘭色，對電機并無危害。若下的范圍很小，亮度很弱，呈現(xiàn)蘭色，對電機并無危害。若電刷下火花范圍較大、比較強烈，對電機會有危害。電刷下火花范圍較大、比較強烈，對電機會有

21、危害。改善換向的方法改善換向的方法 ：安裝換向極安裝換向極 正確選用電刷正確選用電刷移動電刷的位置移動電刷的位置（直流發(fā)電機應(yīng)順電機旋轉(zhuǎn)方向來移動電（直流發(fā)電機應(yīng)順電機旋轉(zhuǎn)方向來移動電刷刷; ;對直流電動機應(yīng)逆電機旋轉(zhuǎn)方向來移動電刷）對直流電動機應(yīng)逆電機旋轉(zhuǎn)方向來移動電刷）一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理234.直流電機的換向磁極的作用是( )。A.產(chǎn)生主磁通 B.產(chǎn)生換向電流 C.改變電流換向37.當(dāng)采用移動電刷位置的方法來改善換向條件當(dāng)采用移動電刷位置的方法來改善換向條件,減小電刷與減小電刷與換向器間的火花時換向器間的火花時,對直流發(fā)電機應(yīng)順電機旋轉(zhuǎn)方向來移動電對直流發(fā)電機應(yīng)順電機旋轉(zhuǎn)方向來

22、移動電刷刷;對直流電動機應(yīng)逆電機旋轉(zhuǎn)方向來移動電刷。對直流電動機應(yīng)逆電機旋轉(zhuǎn)方向來移動電刷。 ( )156.由于直流電機需要換向，致使直流電機只能做成（由于直流電機需要換向，致使直流電機只能做成（ ）式。式。A. 電樞旋轉(zhuǎn)電樞旋轉(zhuǎn) B. 磁極旋轉(zhuǎn)磁極旋轉(zhuǎn) C. 罩極罩極 D. 隱極隱極235.直流電機的換向電流愈大，換向時火花直流電機的換向電流愈大，換向時火花( )。A.愈強愈強 B.愈弱愈弱 C.不變不變 （這樣減小換向器中的附加電流）（這樣減小換向器中的附加電流）ACA一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理14.14.直流電機改善換向常用方法為直流電機改善換向常用方法為( )( )、( )( )和

23、和( )( )。66.66.直流電機換向火花過大的主要原因有哪些直流電機換向火花過大的主要原因有哪些? ?答：直流電機換向火花過大的主要原因有：答：直流電機換向火花過大的主要原因有：(1)(1)電刷與換向器接觸不良。電刷與換向器接觸不良。(2)(2)刷握松動或安置不正。刷握松動或安置不正。(3)(3)電刷與刷握配合太緊。電刷與刷握配合太緊。(4)(4)電刷壓力大小不均。電刷壓力應(yīng)為電刷壓力大小不均。電刷壓力應(yīng)為0.015MPa0.015MPa0.025MPa0.025MPa。(5)(5)換向器表面不光潔或不圓。換向器表面不光潔或不圓。(6)(6)換向片間云母凸出。換向片間云母凸出。(7)(7)

24、電刷位置不正確。電刷位置不正確。(8)(8)電刷磨損過度或所用牌號與技術(shù)要求不符。電刷磨損過度或所用牌號與技術(shù)要求不符。選用適當(dāng)?shù)碾娝⑦x用適當(dāng)?shù)碾娝⒁苿与娝⒌奈恢靡苿与娝⒌奈恢眉友b換向磁極加裝換向磁極一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理(9)(9)過載或負(fù)載劇烈波動。過載或負(fù)載劇烈波動。(10)(10)換向線圈短路。換向線圈短路。(11)(11)電樞過熱，致使繞組與整流子脫焊。電樞過熱，致使繞組與整流子脫焊。(12)(12)檢修時將換向線圈接反。這時需用磁針試驗換向極極檢修時將換向線圈接反。這時需用磁針試驗換向極極性，若接錯，應(yīng)糾正。換向極與主磁極極性關(guān)系為：順電性，若接錯，應(yīng)糾正。換向極與主磁極極

25、性關(guān)系為：順電機旋轉(zhuǎn)方向，發(fā)電機為機旋轉(zhuǎn)方向，發(fā)電機為n-N-s-Sn-N-s-S；電動機為；電動機為n-S-s-N(n-S-s-N(小寫小寫n n，s s表示換向極表示換向極) )。一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（五）電壓平衡方程式（五）電壓平衡方程式因為因為E E與通入的電流方向相反，所以叫反電勢。與通入的電流方向相反，所以叫反電勢。 以上公式反映的概念：以上公式反映的概念：(1)(1)電樞反電動勢的大小和磁通、轉(zhuǎn)速成正比，若想電樞反電動勢的大小和磁通、轉(zhuǎn)速成正比，若想 改變改變E E，只能改，只能改變變 或或 n n。(2)(2)若忽略繞組中的電阻若忽略繞組中的電阻RaRa，則可見，當(dāng)外

26、加電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速，則可見，當(dāng)外加電壓一定時，電機轉(zhuǎn)速和磁通成反比，通過改變和磁通成反比，通過改變 可調(diào)速?？烧{(diào)速。aaRIEUU U：外加電壓：外加電壓R Ra a: :繞組電阻繞組電阻MRaIaE+UE= E= KeKe n n一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理（六）轉(zhuǎn)矩平衡方程式（六）轉(zhuǎn)矩平衡方程式電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T T為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，在電機運行時，必須和外加負(fù)載為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，在電機運行時，必須和外加負(fù)載和空載損耗的阻轉(zhuǎn)矩相平衡，即和空載損耗的阻轉(zhuǎn)矩相平衡，即 轉(zhuǎn)矩平衡過程：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)矩平衡過程：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（T TL L）發(fā)生變化時，通過電）發(fā)生變化時，通過電機轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流的變化

27、，電磁轉(zhuǎn)矩自動調(diào)機轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩自動調(diào)整，以實現(xiàn)新的平衡。整，以實現(xiàn)新的平衡。0TTTLTL： 負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩T0 ：空載轉(zhuǎn)矩：空載轉(zhuǎn)矩 一、直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理電磁功率電磁功率 P PM M = P = P2 2 +P +P0 0 = P = P2 2 + Pmec +P + Pmec +PFeFe功率平衡方程式功率平衡方程式 P P1 1 = P= P2 2 + P + PCu2Cu2 +P +PFeFe + Pmec = P2 + + Pmec = P2 +p p （七）功率平衡方程式（七）功率平衡方程式TnIapNIEPaaaM6022二、直流電動機的分

28、類及其特性 在直流電動機中，除了必須給電樞繞組外接直流電源在直流電動機中，除了必須給電樞繞組外接直流電源外，還要給勵磁繞組通以直流電流用以建立磁場。電樞繞外，還要給勵磁繞組通以直流電流用以建立磁場。電樞繞組和勵磁繞組可以用兩個電源單獨供電，也可以由一個公組和勵磁繞組可以用兩個電源單獨供電，也可以由一個公共電源供電。按勵磁方式的不同，直流電動機可以分為他共電源供電。按勵磁方式的不同，直流電動機可以分為他勵、并勵、串勵和復(fù)勵等形式。由于勵磁方式不同，它們勵、并勵、串勵和復(fù)勵等形式。由于勵磁方式不同，它們的特性也不同。的特性也不同。（一）他勵直流電動機（一）他勵直流電動機 他勵電動機的勵磁繞組和他勵

29、電動機的勵磁繞組和電樞繞組分別由兩個電源供電，電樞繞組分別由兩個電源供電，如右圖所示。他勵電動機由如右圖所示。他勵電動機由于采用單獨的勵磁電源，設(shè)備于采用單獨的勵磁電源，設(shè)備較復(fù)雜。但這種電動機調(diào)速范較復(fù)雜。但這種電動機調(diào)速范圍很寬，多用于主機拖動中。圍很寬，多用于主機拖動中。 他勵電動機他勵電動機 二、直流電動機的分類及其特性36.36.他勵直流電動機啟動時，必須先給勵磁繞組加上電壓再他勵直流電動機啟動時，必須先給勵磁繞組加上電壓再加電樞電壓。加電樞電壓。 ( )( )二、直流電動機的分類及其特性（二）并勵直流電動機（二）并勵直流電動機 并勵電動機的勵磁繞組是和電樞繞組并聯(lián)后由同一個直并勵電

30、動機的勵磁繞組是和電樞繞組并聯(lián)后由同一個直流電源供電，如下圖所示，這時電源提供的電流流電源供電，如下圖所示，這時電源提供的電流I I等于電等于電樞電流樞電流Ia Ia 和勵磁電流和勵磁電流I If f 之和，即之和，即I=Ia+II=Ia+If f。 并勵電動機并勵電動機 I I二、直流電動機的分類及其特性 并勵電動機勵磁繞組的特點是導(dǎo)線細(xì)、匝數(shù)多、電阻并勵電動機勵磁繞組的特點是導(dǎo)線細(xì)、匝數(shù)多、電阻大、電流小。這是因為勵磁繞組的電壓就是電樞繞組的端大、電流小。這是因為勵磁繞組的電壓就是電樞繞組的端電壓，這個電壓通常較高。勵磁繞組電阻大，可使電壓，這個電壓通常較高。勵磁繞組電阻大，可使I If

31、f 減減小，從而減小損耗。由于小，從而減小損耗。由于I If f 較小，為了產(chǎn)生足夠的主磁較小，為了產(chǎn)生足夠的主磁通通，就應(yīng)增加繞組的匝數(shù)。由于，就應(yīng)增加繞組的匝數(shù)。由于I If f 較小，可近似為較小，可近似為I = I = Ia Ia 。 并勵直流電動機的機械特性較好，并勵直流電動機的機械特性較好，在負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速在負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速變化很小變化很小，并且轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)節(jié)范圍大，并且轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)節(jié)范圍大，啟動轉(zhuǎn)矩較啟動轉(zhuǎn)矩較大大，因此應(yīng)用廣泛。，因此應(yīng)用廣泛。二、直流電動機的分類及其特性161.161.直流并勵電動機采用能耗制動時，切斷電樞電源，直流并勵電動機采用能耗制動時，切斷電樞

32、電源，同時電樞與電阻接通，并（同時電樞與電阻接通，并（ ），產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電樞），產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電樞轉(zhuǎn)動方向相反，使電動機迅速制動。轉(zhuǎn)動方向相反，使電動機迅速制動。A. A. 增大勵磁電流增大勵磁電流 B. B. 減小勵磁電流減小勵磁電流C. C. 保持勵磁電流不變保持勵磁電流不變 D. D. 使勵磁電流為零使勵磁電流為零C C二、直流電動機的分類及其特性10.10.直流并勵電動機的機械特性特點直流并勵電動機的機械特性特點 因為并勵電動機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，二者電壓相因為并勵電動機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，二者電壓相同，所以當(dāng)改變電源電壓時勵磁電壓也將改變，從而改變勵磁同，所

33、以當(dāng)改變電源電壓時勵磁電壓也將改變，從而改變勵磁電流?；镜挠嬎闩c他勵電動機相同，只是其總電流為電樞電電流?；镜挠嬎闩c他勵電動機相同，只是其總電流為電樞電流與勵磁電流的和。流與勵磁電流的和。I I二、直流電動機的分類及其特性（三）串勵直流電動機（三）串勵直流電動機 串勵電動機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)之后接直流電串勵電動機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)之后接直流電源，如下圖所示。串勵電動機勵磁繞組的特點是其勵磁電源，如下圖所示。串勵電動機勵磁繞組的特點是其勵磁電流流I If f 就是電樞電流就是電樞電流Ia Ia ，這個電流一般比較大，所以勵磁，這個電流一般比較大，所以勵磁繞組導(dǎo)線粗、匝數(shù)少，它的電

34、阻也較小。串勵電動機多用繞組導(dǎo)線粗、匝數(shù)少，它的電阻也較小。串勵電動機多用于負(fù)載在較大范圍內(nèi)變化的于負(fù)載在較大范圍內(nèi)變化的 和要求有和要求有較大啟動轉(zhuǎn)矩較大啟動轉(zhuǎn)矩的設(shè)備中。的設(shè)備中。 串勵電動機串勵電動機 I If fIaIa負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速變化。負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速變化。二、直流電動機的分類及其特性 串勵式直流電動機它的勵磁繞組和電樞繞組是接成串聯(lián)串勵式直流電動機它的勵磁繞組和電樞繞組是接成串聯(lián)形式的。當(dāng)它接在直流電源上時，電樞繞組流過的電流是交形式的。當(dāng)它接在直流電源上時，電樞繞組流過的電流是交變的。當(dāng)它接在交流電源上時，勵磁繞組流過的電流是交變變的。當(dāng)它接在交流電源上時，勵磁繞組流過的電流是交

35、變的。所以串勵式直流電動機，不管接入的是交流電源，還是的。所以串勵式直流電動機，不管接入的是交流電源，還是直流電源，它的電流都不會很大，正因為這樣，這種串勵形直流電源，它的電流都不會很大，正因為這樣，這種串勵形式可以很方便的應(yīng)用在交直兩用電動機上串勵直流電動機在式可以很方便的應(yīng)用在交直兩用電動機上串勵直流電動機在空載下運行，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將會非常高?？蛰d下運行，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將會非常高。41.41.串勵式直流電動機的電源串勵式直流電動機的電源, ,可以是交流、直流電源兩用?？梢允墙涣鳌⒅绷麟娫磧捎?。 ( )( )11.11.串勵直流電動機在空載下運行，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將會（串勵直流電動機在空載下運行，轉(zhuǎn)子的

36、轉(zhuǎn)速將會（ ）。）。A.A.非常高非常高 B.B.保持額定轉(zhuǎn)速不變保持額定轉(zhuǎn)速不變 C.C.較小較小 D.D.視電流大小而定視電流大小而定 A A二、直流電動機的分類及其特性16.16.并勵電動機適用于對并勵電動機適用于對( )( )要求不高，且負(fù)載變要求不高，且負(fù)載變化時要求化時要求( )( )穩(wěn)定的場合；串勵電動機適用于要求穩(wěn)定的場合；串勵電動機適用于要求( )( )，負(fù)載變化時，負(fù)載變化時( )( )允許變化的場允許變化的場合。合。啟動轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速較大啟動轉(zhuǎn)矩較大啟動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速二、直流電動機的分類及其特性（四）復(fù)勵直流電動機（四）復(fù)勵直流電動機 這種直流電動機的主磁極上裝有兩個

37、勵磁繞組，一個這種直流電動機的主磁極上裝有兩個勵磁繞組，一個與電樞繞組串聯(lián)，另一個與電樞繞組并聯(lián)，如下圖所示，與電樞繞組串聯(lián)，另一個與電樞繞組并聯(lián)，如下圖所示，所以復(fù)勵電動機的特性兼有串勵電動機和并勵電動機的特所以復(fù)勵電動機的特性兼有串勵電動機和并勵電動機的特點，所以也被廣泛應(yīng)用。點，所以也被廣泛應(yīng)用。 在以上四種類型的直流電動機中，在以上四種類型的直流電動機中，以并勵直流電動機以并勵直流電動機和他勵直流電動機應(yīng)用最為廣泛。和他勵直流電動機應(yīng)用最為廣泛。復(fù)勵電動機復(fù)勵電動機 二、直流電動機的分類及其特性96.96.直流電動機的勵磁方式有（直流電動機的勵磁方式有（ ）、（）、（ ）、）、（ ）、

38、（）、（ ）和永磁式。）和永磁式。16.16.直流電動機的勵磁方式直流電動機的勵磁方式并勵式并勵式他勵式他勵式復(fù)勵式復(fù)勵式串勵式串勵式二、直流電動機的分類及其特性 為了滿足生產(chǎn)機械加工工藝的要求，例如起動、調(diào)速和制動等到各種工作狀態(tài)的要求，還需要人為地改變電動機的參數(shù)，如電樞電壓、電樞回路電阻和勵磁磁通，相應(yīng)得到的機械特性即是人為機械特性。 （五）直流電動機的機械特性（五）直流電動機的機械特性 表征電動機運行狀態(tài)的兩個主要物理量是轉(zhuǎn)速表征電動機運行狀態(tài)的兩個主要物理量是轉(zhuǎn)速n n和電和電磁轉(zhuǎn)矩磁轉(zhuǎn)矩T T。電動機的機械特性就是研究電動機的轉(zhuǎn)速。電動機的機械特性就是研究電動機的轉(zhuǎn)速n n和和電磁

39、轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T T之間的關(guān)系，即之間的關(guān)系，即n=f (T)n=f (T)。 直流電動機的固有機械特性直流電動機的固有機械特性 固有機械特性是指電動機的工作電壓、勵磁磁通為額固有機械特性是指電動機的工作電壓、勵磁磁通為額定值、電樞回路中沒有串附加電阻時的機械特性。定值、電樞回路中沒有串附加電阻時的機械特性。 直流電動機的人為機械特性直流電動機的人為機械特性 二、直流電動機的分類及其特性34.直流電動機的機械特性是指電動機端電壓和剩磁電流等于額定值時，電動機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。 ( ) 165.165.直流電動機的機械特性是（直流電動機的機械特性是（ ）之間的關(guān)系。）之間的關(guān)系。 A.A.電源電壓

40、與轉(zhuǎn)速電源電壓與轉(zhuǎn)速 B.B.電樞電流與轉(zhuǎn)速電樞電流與轉(zhuǎn)速 C.C.勵磁電流與電磁轉(zhuǎn)矩勵磁電流與電磁轉(zhuǎn)矩 D.D.電機轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩電機轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩D D二、直流電動機的分類及其特性 由于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都是機械量，所以把它稱為機械特由于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都是機械量，所以把它稱為機械特性。利用機械特性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，可以確定電動機在性。利用機械特性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，可以確定電動機在拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。在一定條件下還可以利用機械特拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。在一定條件下還可以利用機械特性和運動方程式來分析拖動系統(tǒng)的動態(tài)運動情況，如轉(zhuǎn)性和運動方程式來分析拖動系統(tǒng)的動態(tài)運動情況，如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及電流隨時間的變化規(guī)律，而且電

41、動機的機械速、轉(zhuǎn)矩及電流隨時間的變化規(guī)律，而且電動機的機械特性對分析電力拖動系統(tǒng)的啟動、調(diào)速、制動等運行性特性對分析電力拖動系統(tǒng)的啟動、調(diào)速、制動等運行性能也是十分重要的。能也是十分重要的。二、直流電動機的分類及其特性1 1、直流電動機的固有機械特、直流電動機的固有機械特性性TCCRCUnTEE2n n0 0： 理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速, ,即即T T=0=0時的轉(zhuǎn)速。（實際工作時時的轉(zhuǎn)速。（實際工作時, ,由由于有空載損耗，電機的于有空載損耗，電機的T T不會為不會為0 0。）。）aTEaaIKTnKERIEUCUnE0nnn0其中其中2CCRTnTE二、直流電動機的分類及其特性n0nNTN

42、Tn n當(dāng)當(dāng) T T 時時n n ，但由于他勵電動機的電樞電阻，但由于他勵電動機的電樞電阻RaRa很小，所以在很小，所以在負(fù)載變化時，負(fù)載變化時， 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n n 的變化不大，屬硬機械特性。的變化不大，屬硬機械特性。 當(dāng)當(dāng)T=0T=0時，轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速。時，轉(zhuǎn)速為理想空載轉(zhuǎn)速。他勵電動機的固有機械特性他勵電動機的固有機械特性二、直流電動機的分類及其特性123.123.并勵直流電動機的機械特性為硬特性，當(dāng)電動機負(fù)載并勵直流電動機的機械特性為硬特性，當(dāng)電動機負(fù)載增大時，其轉(zhuǎn)速（增大時，其轉(zhuǎn)速（ ）。）。 A.A.上升上升 B.B.下降很少下降很少 C.C.不變不變 D.D.略有上升略有上升1

43、5.15.直流電動機固有機械特性直流電動機固有機械特性當(dāng)電樞加上額定電壓當(dāng)電樞加上額定電壓U UN N，磁通為額定磁通，磁通為額定磁通f fN N，電樞回路不串，電樞回路不串任何電阻，即任何電阻，即 U=UU=UN N，f=ff=fN N，Rad=0Rad=0時的機械特性叫固有特性。時的機械特性叫固有特性。88.88.什么叫直流他勵電動機的固有機械特性？什么叫直流他勵電動機的固有機械特性？當(dāng)電樞加上額定電壓當(dāng)電樞加上額定電壓U UN N，磁通為額定磁通，磁通為額定磁通f fN N，電樞回路不串，電樞回路不串任何電阻，即任何電阻，即 U=UU=UN N，f=ff=fN N，Rad=0Rad=0時

44、的機械特性叫固有特性。時的機械特性叫固有特性。B B二、直流電動機的分類及其特性10.10.一臺并勵直流電動機，一臺并勵直流電動機，P PN N7.5kW7.5kW，U UN N200V200V，I IN N40A40A，n nN N2000r/min2000r/min，RaRa0.20.2，R RE E5050，求：，求：(1)(1)繪出示意圖，求繪出示意圖，求N N、IaIa、M MN N；(2)(2)當(dāng)當(dāng)IaIa50A50A時，電動機的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時，電動機的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n n1 1；(1)(1)依題意作示意圖如圖依題意作示意圖如圖-23-23所示。所示。二、直流電動機的分類及其特性(1)=P(

45、1)=P2 2/P/P1 1=P=PN N/U/UN NI IN N=7.5=7.5 /200/20040=0.93840=0.938I IE E=U=UN N/R/RE E=200/50=4(A)=200/50=4(A)Ia=IIa=IN N-I-IE E=40-4=36(A)=40-4=36(A)M MN N=9550P=9550PN N/ /n nN N=9550=95507.5/2000=35.87.5/2000=35.8(Nm)(Nm)(2)I(2)IN N=40A=40A時，時，Ea=U-IaRa=200-Ea=U-IaRa=200-36360.2=192.8(V)0.2=192.

46、8(V)n nN N=2000r/min=2000r/min當(dāng)當(dāng)Ia=50AIa=50A時，時，Ea1=200-50Ea1=200-500.2=190(V)0.2=190(V)因為因為Ea=CeEa=Cen n 即即EanEan所以所以Ea/Ea/n nN N=Ea=Ea1 1/ /n n1 1n n1 1=Ea=Ea1 1n nN N/Ea=190/Ea=1902000/192.8=1971(r/m2000/192.8=1971(r/min)in)310二、直流電動機的分類及其特性12.12.有一直流他激電動機，其數(shù)據(jù)如下：有一直流他激電動機，其數(shù)據(jù)如下：P PN N13kW13kW，I I

47、N N137A137A，U UN N110V110V，n nN N680r/min680r/min，R Ra a0.080.08，該電動機用，該電動機用在吊車裝置上，以在吊車裝置上，以n n800r/min800r/min放落重物，試求該電機處在放落重物，試求該電機處在再生發(fā)電狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩及電樞電流再生發(fā)電狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩及電樞電流?(?(略去摩擦轉(zhuǎn)矩略去摩擦轉(zhuǎn)矩) )。解：由已知條件：解：由已知條件：Ce=(UCe=(UN N-I-IN NRa)/Ra)/n nN N=(110-=(110-1371370.08)/680=0.1460.08)/680=0.146C CM M=9.55Ce =9.

48、55Ce 反電勢反電勢E=CeE=Cen n=0.146=0.146800=116.8(V)800=116.8(V)故電樞電流故電樞電流 Ia=Ij=(E-UIa=Ij=(E-UN N)/Ra=(116.8-110)/0.08=85(A)/Ra=(116.8-110)/0.08=85(A)電動機轉(zhuǎn)矩電動機轉(zhuǎn)矩 M MD D=9.55CeIa=9.55=9.55CeIa=9.550.1460.14685=118(Nm)85=118(Nm)答：該電機處在再生發(fā)電狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩為答：該電機處在再生發(fā)電狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩為118Nm118Nm，電樞電，電樞電流為流為85A85A。 二、直流電動機的分類及其特性

49、2 2、直流電動機的人為機械特性、直流電動機的人為機械特性電樞回路串電阻電樞回路串電阻R R的人為機械特性的人為機械特性 改變電樞電壓的人為機械特性改變電樞電壓的人為機械特性減弱磁通的人為機械特性減弱磁通的人為機械特性 二、直流電動機的分類及其特性（1 1）電樞回路串電阻）電樞回路串電阻R R的人為機械特性的人為機械特性nn00RaRa+R2TRa+R1電樞加額定電壓電樞加額定電壓U UN N，勵磁磁通，勵磁磁通N N，電樞回路串入電阻，電樞回路串入電阻R R后的人為機械特性方程式為后的人為機械特性方程式為n= U/(Ce n= U/(Ce ) (Ra+R)T/() (Ra+R)T/(Ct C

50、e Ct Ce 2 2) )電樞串入不同電阻電樞串入不同電阻R R時的人為機械特性曲線如圖所示時的人為機械特性曲線如圖所示 二、直流電動機的分類及其特性電樞回路串電阻的人為機械特性有下列特點：電樞回路串電阻的人為機械特性有下列特點：1 1）理想空載轉(zhuǎn)速）理想空載轉(zhuǎn)速n n0 0與固有機械特性的相同，即電樞回路串入與固有機械特性的相同，即電樞回路串入的電阻的電阻R R改變時，改變時，n n0 0不變。不變。2 2）特性斜率）特性斜率與電樞回路串入的電阻有關(guān)，與電樞回路串入的電阻有關(guān)，R R增大，增大，也增也增大。故電樞回路串電阻的人為機械特性是通過理想空載點的大。故電樞回路串電阻的人為機械特性是

51、通過理想空載點的一簇放射形直線。一簇放射形直線。二、直流電動機的分類及其特性11.11.有一臺有一臺ZzZz型并勵電動機型并勵電動機P PN N7.5kW7.5kW，U UN N110V110V，82.982.9，n nN N1000r/min1000r/min，R RE E41.541.5，電樞回路總電阻，電樞回路總電阻( (包括電包括電刷接觸電阻刷接觸電阻)R)R0.15040.1504，在額定負(fù)載時，在電樞回路內(nèi)串，在額定負(fù)載時，在電樞回路內(nèi)串入電阻入電阻RrRr0.52460.5246，求：，求：(1)(1)電樞回路串入電阻前的電磁轉(zhuǎn)矩；電樞回路串入電阻前的電磁轉(zhuǎn)矩；(2)(2)電樞回

52、路串入電阻后，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不因轉(zhuǎn)速變化而改變，電樞回路串入電阻后，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不因轉(zhuǎn)速變化而改變，則到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后的轉(zhuǎn)速為多少則到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后的轉(zhuǎn)速為多少? ?二、直流電動機的分類及其特性2aI解：解：(1(1）輸入電動機的功率為：）輸入電動機的功率為：P P1 1=Pn/=7.5/82.9%=9.05(kW)=Pn/=7.5/82.9%=9.05(kW)輸入電流：輸入電流：I=PI=P1 1/U/UN N=9.05=9.0510103 3/110=82.3(A)/110=82.3(A)勵磁電流：勵磁電流：I IE E=U/R=U/RE E=110/41.5=2.65(A)=110/41.5=2.

53、65(A)電樞電流：電樞電流：Ia=I-IIa=I-IE E=82.3-2.65=79.65(A)=82.3-2.65=79.65(A)電樞回路銅耗電樞回路銅耗Pcua= R=79.65Pcua= R=79.652 20.1504=954(W)0.1504=954(W)勵磁回路銅耗勵磁回路銅耗 PcuPcuE E= R= RE E=2.652=2.65241.5=291(W)41.5=291(W)電磁功率電磁功率P PM M=P=P1 1- -（Pcua+PcuPcua+PcuE E）=9.05-(954+291)=9.05-(954+291)1010-3-3=7.8(kW)=7.8(kW)電

54、磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 M=9550PM=9550PM M/ /n nN N=9550=95507.8/1000=74.5(Nm)7.8/1000=74.5(Nm)串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻RrRr前的轉(zhuǎn)速：前的轉(zhuǎn)速：n nN N=(U-IaR)/Ce=(U-IaR)/Ce所以所以Ce=UCe=UN N-IaR/-IaR/n nN N=(110-79.65=(110-79.650.1504)/1000=0.0980.1504)/1000=0.0982EI二、直流電動機的分類及其特性則串入電阻則串入電阻RrRr后的轉(zhuǎn)速：后的轉(zhuǎn)速：n=Un=UN N-Ia(R+Rr)/Ce=(110-Ia(R+Rr)/Ce=(11

55、0-79.6579.65(0.1504+0.5246)/0.098=577(r/min)(0.1504+0.5246)/0.098=577(r/min)答：電樞回路串入電阻前的電磁轉(zhuǎn)矩為答：電樞回路串入電阻前的電磁轉(zhuǎn)矩為74.5Nm,74.5Nm,串入電阻后串入電阻后的轉(zhuǎn)速為的轉(zhuǎn)速為577r/min577r/min。二、直流電動機的分類及其特性(2)(2)改變電樞電壓的人為機械特性改變電樞電壓的人為機械特性保持勵磁磁通保持勵磁磁通N N，電樞回路不串電阻，只改變電樞，電樞回路不串電阻，只改變電樞電壓大小及方向的人為機械特性的方程為電壓大小及方向的人為機械特性的方程為TCCRCUnNTeaNe2

56、0nn no o1 1UaUbUcn no o3 3改變電樞電壓的人為機械改變電樞電壓的人為機械特性如圖所示特性如圖所示n no o2 2T T二、直流電動機的分類及其特性改變電樞電壓的人為機械特性特點如下：改變電樞電壓的人為機械特性特點如下：1 1）理想空載轉(zhuǎn)速）理想空載轉(zhuǎn)速n n0 0與電樞電壓與電樞電壓U U成正比，即成正比，即n n0 0UU，且，且U U為負(fù)為負(fù)時，時，n n0 0也為負(fù)。也為負(fù)。2 2）特性斜率不變）特性斜率不變 ，與固有機械特性相同。因而改變電樞電，與固有機械特性相同。因而改變電樞電壓壓U U的人為機械特性是一組平行于固有機械特性的直線。的人為機械特性是一組平行于

57、固有機械特性的直線。 169.169.直流電動機在一定負(fù)載下運行直流電動機在一定負(fù)載下運行, ,若電源電壓有所降低若電源電壓有所降低, ,則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將會則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將會( )( )。 A A變大變大 B B不變不變 C C變小變小 C C二、直流電動機的分類及其特性（3 3）減弱磁通的人為機械特性）減弱磁通的人為機械特性電樞電壓為額定值，電樞回路不串電阻，勵磁回路串入調(diào)節(jié)電樞電壓為額定值，電樞回路不串電阻，勵磁回路串入調(diào)節(jié)電阻使磁通電阻使磁通減弱。減弱磁通減弱。減弱磁通的人為機械特性方程為的人為機械特性方程為對于一般電機，當(dāng)對于一般電機，當(dāng)N N時，時，磁路已經(jīng)飽和，再增加磁通已不容易，磁路

58、已經(jīng)飽和，再增加磁通已不容易，所以人為機械特性一般只能在所以人為機械特性一般只能在N N的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上減弱磁通減弱磁通。 TCCRCUnTeaeN2NN2211n nn n0 00 0T Tn n0202n n0101二、直流電動機的分類及其特性 其特點是理想空載轉(zhuǎn)速隨磁通的減弱而上升，機械特性斜其特點是理想空載轉(zhuǎn)速隨磁通的減弱而上升，機械特性斜率率則與勵磁磁通的平方成反比。隨著磁通則與勵磁磁通的平方成反比。隨著磁通的減弱的減弱增大，增大，機械特性變軟。不同勵磁磁通的人為機械特性如圖所示機械特性變軟。不同勵磁磁通的人為機械特性如圖所示 。17.17.串勵直流電動機有哪些特點？串勵直流電動機有

59、哪些特點？ 串勵直流電動機的機械特性曲線是一條非線性的軟特性串勵直流電動機的機械特性曲線是一條非線性的軟特性曲線，當(dāng)軸上負(fù)載為曲線，當(dāng)軸上負(fù)載為0 0時電機轉(zhuǎn)速時電機轉(zhuǎn)速，所以串勵直流電動機不，所以串勵直流電動機不允許輕載工作；由于它的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比，允許輕載工作；由于它的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比，所以起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強；由于電樞與勵磁繞組串聯(lián)，所以起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強；由于電樞與勵磁繞組串聯(lián)，通入直流或交流電流電機都不受影響，所以在交流電源情況通入直流或交流電流電機都不受影響，所以在交流電源情況下亦可正常工作。下亦可正常工作。三、直流電動機的拖動 直流電動機的起動

60、和反轉(zhuǎn)直流電動機的起動和反轉(zhuǎn) 直流電動機的調(diào)速直流電動機的調(diào)速 直流電動機的制動直流電動機的制動三、直流電動機的拖動（一）直流電動機的起動和反轉(zhuǎn)（一）直流電動機的起動和反轉(zhuǎn) 起動的要求起動的要求 起動最初，起動電流起動最初，起動電流I Is s較大，因為此時較大，因為此時n= 0n= 0，E Ea a0 0。如果電樞電壓為額定電壓如果電樞電壓為額定電壓U UN N，因為，因為R Ra a很小，則起動電流可很小，則起動電流可達(dá)額定電流的達(dá)額定電流的10-2010-20倍。這樣大的起動電流會使換向惡化，倍。這樣大的起動電流會使換向惡化，產(chǎn)生嚴(yán)重的火花；與電樞電流成正比的電磁轉(zhuǎn)矩過大，對產(chǎn)生嚴(yán)重的火