chpt3.3他励直流电机的稳态方程和外特性.ppt

HELLO EVERY ONE 济南有“泉城”的美誉.古人称“家家泉水,户户垂杨”,又称“四面荷花三面柳,一城山色 半城湖”。文物古迹众多，有舜文化遗址-舜耕山（公元前22世纪），有先于秦长 城的齐长城（公元前3世纪），中国最古老的地面房屋建筑汉代孝堂山郭氏墓 石祠（公元前1世纪），中国最古老的石塔隋代柳埠四门塔（公元7世纪）和被 誉为“海内第一名塑”的灵岩寺宋代彩塑罗汉（公元11世纪）等。 济南诞生了许多中国历史上的著名人物，像中医科学的奠基人扁鹊，阴阳五行 学派大师邹衍，唐代（公元618-907年）开国元勋房玄龄、秦琼，中国著名文学家 李清照、辛弃疾等。另外，李白、杜甫、苏轼、曾巩等历代杰出的作家学者，都先 后在济南生活游历，故有“济南名士多”的佳誉。 3.3 他励直流电机的稳态方程和外特性 3.3.1 他励直流电机的稳态方程 3.3.2 他励直流电动机的机械特性 3.3.3 他励直流电机的功率关系 稳态方程 1 直流发电机 正方向如图 3.3.1他励直流电机的稳态方程 直流电动机稳态方程 2直流电动机 正方向如图 励磁回路、每极磁通（同发电机） 电枢回路方程（ ） 电动势和电磁转矩（同发电机） 发电机和直流电动机稳 态方程小结 直流电动机机械特性 1 机械特性的一般表达式 3.3.2 他励直流电动机的机械特性 直流电动机机械特性方程 固有机械特性 2固有机械特性 固有机械特性的特点： 固有机械特性 固有机械特性的特点（续）： 人为机械特性 电磁转矩与转速方向相反，形成制动转矩，电机处于发电状态 。 3 人为机械特性 人为改变参数引起的机械特性又称人为机械特性. 参 数如电压、励磁电流、电枢回路电阻大小等改变。 人为机械特性 保持电枢回路电压Ua，励 磁电流If 不变，改变电枢 回路的串接电阻R，电动 机的理想空载转速n0 不变 ，但机械特性的斜率 增 大，特性曲线倾斜度增加 ，且串入电阻越大，曲线 越倾斜 人为机械特性 电动机励磁电流为额定值，使 每极磁通为N 并保持不变，电 枢回路不外接电阻，改变电动 机的电枢电压Ua ，可得到一条 与固有机械特性平行的人为机 械特性。不断改变Ua ，可得到 一组平行曲线，特性曲线的硬 度均相同，仅理想空载转速大 小不同。 估算机械特性 减小每极气隙磁通 l 当降低励磁电压或在励磁 回路串接电阻Rc ， 使励磁电流 I f 减小，由于磁通与励磁电流 在额定磁通以下时基本成正比 ，所以主极磁通减小了。根据 机械特性公式可知： l 当磁通减小后，理想空 载转速n0升高，而斜率 增大 ， 使特性曲线倾斜度增加， 电动机的转速较原来有所提高 ，整个特性曲线均在固有机械 特性之上。 （三）减弱电动机磁通时的人为机械特性 21 FFF N 4 根据铭牌估算机械特性 理想空载转速计算 固有机械特性的绘制 1) 理想空载转速 实测电枢回路电阻由于电刷与换向器表面接触电阻是非 线性的，电枢电流很小时，表现的电阻值很大，不反映实际 情况。为此不能用万用表直接测电阻。一般用降压法测量， 即在电流接近额定电流，用低量程电压表测量正、负电刷间 的压降，除以电枢电流即为电枢回路总电阻。 额定电磁转矩计算 2) 额定电磁转矩 计算例 IN， UN及nN 为已知，Ra 可以估算 额定运行点 一般认为在额定负载 下，电枢铜损耗占电 动机总损耗的1/22/3 人为机械特性的绘制 各种人为机械特性的计算较为简单，只要把相应的参数值 代入相应的人为机械特性方程式即可。 例1 一台Z2 型他励直流电动机的铭牌数据为： 试计算其机械特性。 解 理想空载点 额定点 END 功率关系 3.3.3 他励直流电机的功率关系 功率关系： 1 发电机 2 电动机 发电机的功率关系 1 发电机 发电机的功率关系 铁心中磁滞损耗和涡流损耗之和，称为铁心损耗 磁滞效应所导致的损耗叫磁滞损耗，消耗在铁心上，使铁 心发热。在铁心中，除了磁滞损耗以外，还有涡流损耗。图 2.2.4所示为铁心柱磁路的断面图。当穿过图示截面的磁通交 变时，根据电磁感应定律，铁心回路上将产生感应电势。于 是，铁心内部产生了如图所示的电流，这就是涡流。 发电机的功率关系 电动机的功率关系 2 电动机 电动机的效率 3 电机的效率 例3.3-2