直流電動機(jī)的機(jī)械特性k

1、第第2 2章章 直流電機(jī)的機(jī)械特性直流電機(jī)的機(jī)械特性第第2 2章章 直流電動機(jī)的機(jī)械特性直流電動機(jī)的機(jī)械特性2引言 直流電動機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動工作機(jī)械運(yùn)行，系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性取決于電機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的配合。電動機(jī)傳動裝置工作機(jī)械控制設(shè)備 對直流電機(jī)傳動系統(tǒng)的控制實(shí)質(zhì)是對直流電機(jī)機(jī)械特性的選擇與調(diào)節(jié)。 電機(jī)的機(jī)械特性取決于電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電磁作用關(guān)系，要掌握電機(jī)的機(jī)械特性，需要分析其電磁作用原理，掌握其電磁作用關(guān)系和變化規(guī)律。第第2 2章章 直流電動機(jī)的機(jī)械特性直流電動機(jī)的機(jī)械特性3本章的內(nèi)容2.1直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型2.2直流電機(jī)的基本原理2.3直流電動機(jī)的機(jī)械特性2

2、.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型41.直流電機(jī)的功能作用利用電與磁的相互作用，實(shí)現(xiàn)“電能 機(jī)械能”的轉(zhuǎn)換； 直流電機(jī)I，UT，n電磁作用的基本定律電磁作用的基本定律1）電磁力定律： （左手定理）載流導(dǎo)體在磁場中，受電磁力作用； If2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型51.直流電機(jī)的功能作用利用電與磁的相互作用，實(shí)現(xiàn)“電能 機(jī)械能”的轉(zhuǎn)換； 電磁作用的基本定律電磁作用的基本定律1）電磁力定律： （左手定理）載流導(dǎo)體在磁場中，受電磁力作用；2）電磁感應(yīng)定律：（右手定理） 運(yùn)動導(dǎo)體切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；ev直流電機(jī)I，UT，n 2.12.

3、1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型62.直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1）基本結(jié)構(gòu)）基本結(jié)構(gòu)組成組成定子部分定子部分作用產(chǎn)生磁場；由主磁極、機(jī)座、軸承、電刷裝置等組成。轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分作用產(chǎn)生電磁力矩；由電樞繞組、電樞鐵心、轉(zhuǎn)軸等組成。換向器：換向器：由線圈兩端的換向片與正負(fù)極電刷構(gòu)成。nI IB FnFU +_直流電機(jī)I，UT，n 2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型72.直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1）基本結(jié)構(gòu)）基本結(jié)構(gòu)組成組成定子部分定子部分作用產(chǎn)生磁場；由主磁極、機(jī)座、軸承、電刷裝置等組成。轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分作用產(chǎn)生電磁力矩；由電樞繞組、電樞鐵心、轉(zhuǎn)軸等組成。換向器

4、：換向器：由線圈兩端的換向片與正負(fù)極電刷構(gòu)成。直流電機(jī)I，UT，n 2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型82.直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2）直流電機(jī)的）直流電機(jī)的等效電路等效電路RRBIBUIUBE+-+-nI IB FnFU +_直流電機(jī)I，UT，n 2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型93.直流電動機(jī)的基本類型 按定子磁極的勵磁方式分A. 永磁電機(jī)小功率B. 勵磁電機(jī) 他勵電機(jī) 串勵電機(jī) 并勵電機(jī) 復(fù)勵電機(jī)勵磁電機(jī)：nI IB FnFU +_RRBIBUIUBE+-+- 他勵電機(jī) 串勵電機(jī) 并勵電機(jī) 復(fù)勵電機(jī)2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型

5、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型103.直流電動機(jī)的基本類型 按定子磁極的勵磁方式分RUIE+-nI IB FnFU +_A. 永磁電機(jī)小功率B. 勵磁電機(jī)勵磁電機(jī)： 他勵電機(jī) 串勵電機(jī) 并勵電機(jī) 復(fù)勵電機(jī)2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型113.直流電動機(jī)的基本類型 按定子磁極的勵磁方式分RUIE+-nI IB FnFU +_A. 永磁電機(jī)小功率B. 勵磁電機(jī)勵磁電機(jī)：2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型123.直流電動機(jī)的基本類型 按定子磁極的勵磁方式分UIE+- 他勵電機(jī) 串勵電機(jī) 并勵電機(jī) 復(fù)勵電機(jī)nI IB FnFU +_A. 永磁電機(jī)小

6、功率B. 勵磁電機(jī)勵磁電機(jī)：2.12.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及類型133.直流電動機(jī)的基本類型 按定子磁極的勵磁方式分復(fù)勵串勵并勵他勵TnnI IB FnFU +_ 他勵電機(jī) 串勵電機(jī) 并勵電機(jī) 復(fù)勵電機(jī)A. 永磁電機(jī)小功率B. 勵磁電機(jī)勵磁電機(jī)：2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理141.電動機(jī)原理 電磁力定律： （左手定理）載流導(dǎo)體在磁場中，受電磁力作用；IfnI IB FnFU +_直流電機(jī)I，UT，n 圖2-11直流電動機(jī)工作原理abdcdcab2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理152.發(fā)電機(jī)原理 nI IB TnU +_直流電機(jī)I

7、，UT，n 電 能 機(jī)械能電磁感應(yīng)定律：（右手定理） 運(yùn)動導(dǎo)體切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；ev圖2-12直流發(fā)電機(jī)工作原理abdcdcab2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理163.原理的應(yīng)用 nI IB TnU +_1）電動機(jī)原理直流電機(jī)I，UT，n 直流電機(jī)I，UT，n 2）發(fā)電機(jī)原理應(yīng)用：機(jī)電系統(tǒng)驅(qū)動控制電機(jī)：電 能 機(jī)械能，稱可逆原理應(yīng)用：機(jī)電系統(tǒng)制動控制nI IB FnFU +_2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理174.直流電動機(jī)的基本關(guān)系nI IB FnFU +_電磁力定律： （左手定理）載流導(dǎo)體在磁場中，受電磁力作用；I，UT，n 1）電磁力矩方程）

8、電磁力矩方程aFB l i 電磁力大小:電磁力方向：左手定律2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理184.直流電動機(jī)的基本關(guān)系1）電磁力矩方程）電磁力矩方程電磁力定律： （左手定理）載流導(dǎo)體在磁場中，受電磁力作用；電磁力方向：左手定律22iipaDDTFB li 導(dǎo)體電磁力矩：nI IB FnFU +_I，UT，n aFB l i 電磁力大小:2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理194.直流電動機(jī)的基本關(guān)系1）電磁力矩方程）電磁力矩方程轉(zhuǎn)子導(dǎo)體總電磁力矩12NemiPaiDTTNB li 電機(jī)的電磁力矩方程 maTCI （2-1） 式中 2mpNCa 電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)；

9、nI IB FnFU +_I，UT，n 2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理204.直流電動機(jī)的基本關(guān)系1）電磁力矩方程）電磁力矩方程emmaTCI （2-1） 式中 2mpNCa 電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)； 當(dāng)磁場 一定時(shí) emmaTK I mmKC 轉(zhuǎn)矩系數(shù)；式中nI IB FnFU +_I，UT，n 2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理214.直流電動機(jī)的基本關(guān)系2）電勢方程式電勢方程式U I F n電磁感應(yīng)定律：（右手定理） 運(yùn)動導(dǎo)體切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢； En IB TnU +_EaeECn （2-3）式中 60epNCa 電動勢常數(shù)； nI IB FnFU +

10、_I，UT，n 2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理224.直流電動機(jī)的基本關(guān)系2）電勢方程式電勢方程式aeECn （2-3）式中 60epNCa 電動勢常數(shù)； 當(dāng)磁場 一定時(shí) aeEK n （2-3）eeKC 電勢系數(shù)；式中n IB TnU +_EnI IB FnFU +_I，UT，n 2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理234.直流電動機(jī)的基本關(guān)系電磁力矩方程2mpNCa emmaTCI 609 552.meeCCC 得：U I F n EaeECn 60epNCa 電動勢方程小結(jié)：小結(jié)：n IB TnU +_EnI IB FnFU +_2.22.2 直流電機(jī)的

11、基本直流電機(jī)的基本原理原理244.直流電動機(jī)的基本關(guān)系3）轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩平衡方程平衡方程生產(chǎn)機(jī)械生產(chǎn)機(jī)械M2T nLT式中0T為電機(jī)的空載阻轉(zhuǎn)矩2T為電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩LT為電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)2LTT 02emTTT （2-5）2LdTTJdt 0emLTTT nI IB FnFU +_2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理254.直流電動機(jī)的基本關(guān)系n IB TnU +_EU I F4）電壓平衡方程）電壓平衡方程aaaUEI R （2-6） 電樞回路電壓平衡方程 n EnI IB FnFU +_2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理264.直流電動機(jī)的基本關(guān)系U I F

12、n E4）電壓平衡方程）電壓平衡方程RaRBIBUIaUBEa+-+-aaaUEI R （2-6） 電樞回路電壓平衡方程aeECn emmaTCI 電壓平衡方程，體現(xiàn)了電機(jī)能量轉(zhuǎn)換中各物理量的關(guān)系2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理274.直流電動機(jī)的基本關(guān)系5）功率平衡關(guān)系）功率平衡關(guān)系2aaaaaUIE II R 由電壓平衡方程，得式中（2-7）RaRBIBUIaUBEa+-+-為電動機(jī)從電源輸入的電功率1aUIP 為電樞回路的總消耗功率，稱銅損耗2aaCuaI Rp （2-8）1MCuaPPp為電磁功率，轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率的部分電功率aaME IP 2.22.2 直流電機(jī)的基本

13、直流電機(jī)的基本原理原理284.直流電動機(jī)的基本關(guān)系5）功率平衡關(guān)系）功率平衡關(guān)系02emTTT 同理，由轉(zhuǎn)矩平衡方程，得式中（2-9）emaaMTE IP 為電磁功率00Tp 為空載損耗，包括鐵損耗和機(jī)械摩擦損耗22TT 為電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率02MPpP （2-10）生產(chǎn)機(jī)械生產(chǎn)機(jī)械M2T LT2.22.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理294.直流電動機(jī)的基本關(guān)系5）功率平衡關(guān)系）功率平衡關(guān)系得120CuaPPpp 電機(jī)功率總損耗0Femspppp 其中為鐵損耗為機(jī)械摩擦損耗為附加損耗FepmpspRaRBIBUIaUBEa+-+-0Cuappp FemsCuapppp 2.22

14、.2 直流電機(jī)的基本直流電機(jī)的基本原理原理304.直流電動機(jī)的基本關(guān)系5）功率平衡關(guān)系）功率平衡關(guān)系他勵電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的功率流程圖CuaFemsppppp 12PPp RaRBIBUIaUBEa+-+-2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性312.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性1機(jī)械特性方程機(jī)械特性方程根據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的基本方程maaeaaaTCIECnUEI R 得機(jī)械特性方程aeeURnICC （2-17）電流表達(dá)式( )nf T 2eemURnTCC C 力矩表達(dá)式（2-18）RaRBIBUIaUBEa+-+-2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性32

15、2.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性1機(jī)械特性方程機(jī)械特性方程機(jī)械特性的表達(dá)方式1）特性方程2）特性曲線3）特征參數(shù)用于定量分析用于定性分析用于定量計(jì)算RaRBIBUIaUBEa+-+-( )nf T 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性332.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性1機(jī)械特性方程機(jī)械特性方程機(jī)械特性的表達(dá)方式1）特性方程aeeURnICC （2-17）電流表達(dá)式2eemURnTCC C 力矩表達(dá)式（2-18）式中,U R ,emC C電機(jī)的運(yùn)行條件參數(shù)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)RaRBIBUIaUBEa+-+-( )nf T 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性

16、342.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性1機(jī)械特性方程機(jī)械特性方程機(jī)械特性的表達(dá)方式2）特性曲線2eemURnTCC C 當(dāng)參數(shù)U、R 及均固定不變時(shí)，機(jī)械特性曲線是一條直線；由確定一條直線的方法：（1）已知：一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)和斜率；（2）已知：兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)；( )nf T 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性352.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性1機(jī)械特性方程機(jī)械特性方程機(jī)械特性的表達(dá)方式3）特征參數(shù)2eemURnTCC C 0eUnC 理想空載轉(zhuǎn)速21ememdnRRKdTC CK K 特性斜率aeRnKTIK 稱為轉(zhuǎn)速降落00nnKTnn 特性方程可寫成( )nf T 00(

17、,)n0(,)NTnn 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性362.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性2固有特性固有特性定義：定義：在額定運(yùn)行條件下，即UN、 N、R=Ra，所得到的機(jī)械特性為固有特性。2aNeNemNRUnTCC C 0NeNUnC 理想空載轉(zhuǎn)速2aaemNemRRKC CK K 特性斜率2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性372.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性2固有特性固有特性例題例題2-2已知：PN =75kW，UN=220V， IN=383A， nN=1500r/min，電樞總電阻Ra=0.0192，求：（1）理想空載轉(zhuǎn)速；固有機(jī)械特性的

18、斜率；額定轉(zhuǎn)速降；（2）若負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=0.82TN（TN為額定電磁轉(zhuǎn)矩），問電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、電樞電流以及電樞電動勢為多大？2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性382.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性2固有特性固有特性解：0NNeNeUUnCK 理想空載轉(zhuǎn)速2aaemNemRRKC CK K 特性斜率aNNeRnKTIK 轉(zhuǎn)速降落例題例題2-2已知：PN =75kW，UN=220V， IN=383A， nN=1500r/min，電樞總電阻Ra=0.0192，2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性392.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性2固有特性固有特性解：例題例題2-

19、2已知：PN =75kW，UN=220V， IN=383A， nN=1500r/min，電樞總電阻Ra=0.0192，220383 0 01920 141761500.NNaeeNNUI RKCn 609 552.meeCCC 9 55.mNmeCKK 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性402.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性2固有特性固有特性解：例題例題2-2已知：PN =75kW，UN=220V， IN=383A， nN=1500r/min，電樞總電阻Ra=0.0192，022015520 14176/ min.NeNUnrC 220 01920 100049 559 5

20、50 14176.aaemeRRKK KK 01552150052()/ minNNnnnr 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性412.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性2固有特性固有特性例題例題2-2已知：PN =75kW，UN=220V， IN=383A， nN=1500r/min，電樞總電阻Ra=0.0192，解：082082426./minLNNnKTKTnr 負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降（2）若負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=0.82TN（TN為額定電磁轉(zhuǎn)矩），問電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、電樞電流以及電樞電動勢為多大？0 82.LNTT LnKT n2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性422.

21、3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性2固有特性固有特性例題例題2-2已知：PN =75kW，UN=220V， IN=383A， nN=1500r/min，電樞總電阻Ra=0.0192，0 82.LNTT LnKT n0155242 61509 4(. )./minnnnr 電機(jī)轉(zhuǎn)速0 820 82314 06A.LNaNmNmNTTIICC 電樞電流0 14176 1509 4214 0V.aeNECn 電樞電動勢得：2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性432.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性3人為特性人為特性定義人為改變運(yùn)行參數(shù)（U, R, ），所得到機(jī)械特性。由機(jī)械特性的基本方程2

22、eemURnTCC C 可人為改變的參數(shù)有：U、 R、 ；2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性442.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性3人為特性人為特性1）改變電樞回路電阻的人為特性機(jī)械特性方程2aiNeNemNRRUnTCC C 串入附加電阻Ri，保持UN與 N不變RaRBIBUNIaUBEa+-+-Ri0NNeNeUUnCK 理想空載轉(zhuǎn)速2aiemNemRRRnKTTTC CK K 轉(zhuǎn)速降落aRaiRR 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性452.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性3人為特性人為特性2）改變電樞端電壓的人為特性機(jī)械特性方程2aeNemNRUnT

23、CC C 改變端電壓U，保持Ra與 N不變0eNeUUnCK 理想空載轉(zhuǎn)速2aaemNemRRnKTTTC CK K 轉(zhuǎn)速降落NU12NUUU 1U01n2U02nRaRBIBUNIaUBEa+-+-2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性462.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性3人為特性人為特性3）改變磁通的人為特性機(jī)械特性方程2aNeemRUnTCC C 改變勵磁磁通 ，保持Ra與UN不變N 改變磁通的方法改變勵磁電阻 RB IB BkI RaRBIBUNIaUBEa+-+-2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性472.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性3人為特性人

24、為特性3）改變磁通的人為特性機(jī)械特性方程2aNeemRUnTCC C 改變勵磁磁通 ，保持Ra與UN不變N RaRBIBUNIaUBEa+-+-0NeUnC 理想空載轉(zhuǎn)速2aemRnKTTC C 轉(zhuǎn)速降落1N 1 01n0nn 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性482.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性3人為特性人為特性3）改變磁通的人為特性機(jī)械特性方程2aNeemRUnTCC C 改變勵磁磁通 ，保持Ra與UN不變RaRBIBUNIaUBEa+-+-0NeUnC 理想空載轉(zhuǎn)速2aemRnKTTC C 轉(zhuǎn)速降落0nn 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性49

25、2.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制應(yīng)用：工程設(shè)計(jì)與性能分析基本方法：1）通過實(shí)測數(shù)據(jù)繪制；（用于實(shí)驗(yàn)室） a、測量 n、T； b、測量 n、I；2）根據(jù)電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)來繪制；（用于工程實(shí)際） 計(jì)算特殊工況點(diǎn)，繪制機(jī)械特性圖mmTCIK I ( )nf T 繪制2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性502.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制1）繪制固有特性 已知條件：電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)（UN 、 IN 、 PN 、 nN ）基本方法：求：理想空載點(diǎn)（0、n0）、 額定運(yùn)行點(diǎn)（TN、nN）；通過兩點(diǎn)作直線，得固有特性 n = f (

26、 T )； 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性512.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制1）繪制固有特性 已知條件：電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)（UN 、 IN 、 PN 、 nN ）（1）求理想空載點(diǎn)（0、n0）；0NeUnC 理想空載轉(zhuǎn)速NNaee NNUI RKCn 電勢系數(shù)計(jì)算 Ra2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性522.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制1）繪制固有特性 已知條件：電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)（UN 、 IN 、 PN 、 nN ）用電橋或萬用表實(shí)際測試計(jì)算 Ra22()NNNaNU IPRI 按電樞的

27、銅損耗估算（1）求理想空載點(diǎn)（0、n0）；2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性532.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制1）繪制固有特性 已知條件：電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)（UN 、 IN 、 PN 、 nN ）0NeUnC 理想空載轉(zhuǎn)速NNaee NNUI RKCn 電勢系數(shù)22()NNNaNU IPRI （1）求理想空載點(diǎn)（0、n0）；2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性542.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制1）繪制固有特性 已知條件：電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)（UN 、 IN 、 PN 、 nN ）（2）求額定運(yùn)行點(diǎn)（

28、TN、nN）額定電磁力矩 TN 的計(jì)算方法9 55.NmNNeNNTCICI 輸出力矩39 5510.NNNPTn 0NNTTT 空載轉(zhuǎn)矩較小可忽略 電磁力矩方程2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性552.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制1）繪制固有特性 已知條件：電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)（UN 、 IN 、 PN 、 nN ）（3）作特性曲線圖根據(jù)計(jì)算得：（0、n0）、 （TN、nN）；通過兩點(diǎn)作直線圖，得固有特性 n = f ( T )； 應(yīng)用情況：（1）已知電機(jī)控制運(yùn)行參數(shù)（ U, R, ） 繪制對應(yīng)的特性曲線 n = f (T ) ；2.3 2.3

29、直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性562.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制2）繪制人為特性n0nTn0TNRaRa +Ri1Ra+Ri2Ri1Ri2研究條件：已知固有特性（繪出人為特性曲線）（2）已知電機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)（T，n），特性形狀 ， 求對應(yīng)的控制參數(shù)（U, R, ）；,( )U Rnf T 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性572.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制2）繪制人為特性n0nNTn0TNRaRa +Ri1Ra+Ri2Ri1Ri2已知：固有特性、附加電阻Ri， 求：人為特性應(yīng)用情況1：基本方法：計(jì)算

30、（0，n0）（TN、n）兩點(diǎn)坐標(biāo)，作直線；n0、 TN 與固有特性相同，需計(jì)算 ni 或 ninini2aiiNNemRRnKTTC C 轉(zhuǎn)速降落aiiNaRRnnR （1）改變電樞電阻的人為特性曲線；2aNNemRnTC C 2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性582.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制2）繪制人為特性應(yīng)用情況1：（1）改變電樞電阻的人為特性曲線；已知：電阻Ra、Ri，求：ni 或 ni依據(jù)：nini2aiiNNemRRnKTTC C 轉(zhuǎn)速降落主要結(jié)論：在轉(zhuǎn)矩相同時(shí)，不同特性的轉(zhuǎn)速降落n與其電樞回路總電阻 R = (Ra+Ri) 成

31、正比； aiiNaRRnnR (2-33)iNanRnR n0nNTn0TNRaRa +Ri1Ra+Ri2Ri1U1U2n01n02TN0iieNUnC 理想空載轉(zhuǎn)速應(yīng)用情況1：2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性602.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制2）繪制人為特性（3）改變磁通 的人為特性；基本方法：已知 i ，求 n0i和特性的斜率Ki，作人工特性；0NieiUnC 理想空載轉(zhuǎn)速n0Tn0 N 1 2 N 1 2n01n022aiemiRKC C 特性斜率應(yīng)用情況1：2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性612.3.1 他

32、勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制2）繪制人為特性應(yīng)用情況2：已知： 特性形狀 及實(shí)際工作點(diǎn)（TN，ni）求：電機(jī)控制參數(shù)（Ui，Ri， i）；,( )U Rnf T n0nTn0TNRaRa +RiUin0ini基本方法：將工作點(diǎn)（TN，ni）參數(shù)值，代入機(jī)械特性方程2iaiiNeiemiURRnTCC C 得出（Ui，Ri， i）注意：求其中一個(gè)參數(shù)時(shí)，另兩個(gè)參數(shù)取額定值；(,)NiTn2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性622.3.1 他勵電動機(jī)的機(jī)械特性4機(jī)械特性的繪制機(jī)械特性的繪制例題例題2-3 Z-86型他勵直流電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)如下 PN=l0kW，UN=220V，IN=52.9A，nN=2250r/min。試求：（1）電動機(jī)固有特性曲線；（2）電動機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩。2.3 2.3 直流電動機(jī)直流電動機(jī)的機(jī)械特性的機(jī)械特性632.3.1