直流电动机的基本特性

1、学 校：常州高级技工学校授课人：周 熠时 间：2014.52014.5直流电动机的基本特性直流电动机的基本特性n电枢电动势电枢电动势产生产生:直直流电动机运行时，电枢绕组元件在磁场中运动切割流电动机运行时，电枢绕组元件在磁场中运动切割磁力线产生电动势磁力线产生电动势,称为电枢电动势。称为电枢电动势。 大小大小: :60aepNE nC na性质性质: : 发电机发电机电源电势电源电势( (与电枢电流同方向与电枢电流同方向) )； 电动机电动机反电势反电势( (与电枢电流反方向与电枢电流反方向) )。与电动机结构有关的电动势常数与电动机结构有关的电动势常数 其中其中apNCe60 可见可见, ,

2、直流电机的电枢电动势与电机结构、气隙磁通及直流电机的电枢电动势与电机结构、气隙磁通及转速有关。转速有关。直流电动机的基本特性直流电动机的基本特性n电磁转矩电磁转矩产生产生:当电枢绕组中有电流流过，它与电机磁场相互作用，当电枢绕组中有电流流过，它与电机磁场相互作用，将产生电磁力和电磁转矩。将产生电磁力和电磁转矩。 性质性质: : 发电机发电机制动制动( (与转速方向相反与转速方向相反) )； 电动机电动机驱动驱动( (与转速方向相同与转速方向相同) )。 可见，制造好的直流电机其电磁转矩与气隙磁通及可见，制造好的直流电机其电磁转矩与气隙磁通及电枢电流成正比。电枢电流成正比。为电机的转矩常数，有为

3、电机的转矩常数，有其中其中apNCT2eTCC9.55直流电动机的基本特性直流电动机的基本特性n电磁功率电磁功率产生产生:在直流电机中通过电磁转矩的传递，实现机械能和电在直流电机中通过电磁转矩的传递，实现机械能和电能的相互转换，通常把电磁转矩所传递的功率称为电磁能的相互转换，通常把电磁转矩所传递的功率称为电磁功率功率 。 可见，电磁功率从机械角度讲是电磁转矩与角速度的可见，电磁功率从机械角度讲是电磁转矩与角速度的乘积；从电的角度讲是电枢电动势与电枢电流的乘积。这乘积；从电的角度讲是电枢电动势与电枢电流的乘积。这两者是同时存在互相转换的两者是同时存在互相转换的 。大小大小: :P =T = Ea

4、Ia 是电枢转动的角速度。是电枢转动的角速度。 其中其中602 n直流电动机的基本方程式直流电动机的基本方程式规定各物理量的参考方向如图所示：规定各物理量的参考方向如图所示：一、电压平衡方程一、电压平衡方程U为每一电刷的接触电压降为每一电刷的接触电压降,一般可忽略。一般可忽略。二、转矩平衡方程二、转矩平衡方程 稳态运行时电动机应满足转矩平衡方程稳态运行时电动机应满足转矩平衡方程 。转矩平衡方程为：转矩平衡方程为：UEa+IaRa+2U=Ea+IaRa TT2+T0 式中式中T 是电动机的电磁转矩，为拖动性质；是电动机的电磁转矩，为拖动性质；T2是电动机轴上输是电动机轴上输出的机械转矩，为制动性

5、质；出的机械转矩，为制动性质；T0是空载时电动机损耗所形成的制动是空载时电动机损耗所形成的制动性转矩。性转矩。nTT0T2直流电动机的基本方程式直流电动机的基本方程式三、功率平衡方程三、功率平衡方程 如图为直流电动机功率流程图如图为直流电动机功率流程图 式中式中P：电磁功率，是电：电磁功率，是电能转变成机械能的这部分能转变成机械能的这部分功率功率; P1：输入功率，指直流：输入功率，指直流电动机从电源吸取的电功电动机从电源吸取的电功率率 ； Pcu：铜损耗，电枢电：铜损耗，电枢电流流过发热产生的损耗流流过发热产生的损耗，铜损耗是随着负载电流的铜损耗是随着负载电流的变化而变化的，所以也称变化而变

6、化的，所以也称为可变损耗为可变损耗 。1. 输入功率和电磁功率的关系输入功率和电磁功率的关系：P1=P十十Pcu 直流电动机的基本方程式直流电动机的基本方程式三、功率平衡方程三、功率平衡方程 如图为直流电动机功率流程图。如图为直流电动机功率流程图。 2.电磁功率和输出功率的关系：电磁功率和输出功率的关系： P=P2+P0=P2+PFe +P 式中式中P P2 2：电动机的输出功：电动机的输出功率；率； P P0 0：空载损耗是机：空载损耗是机械损耗和铁损耗的总和；械损耗和铁损耗的总和； P P：机械损耗是电：机械损耗是电 刷与换向器之间，旋转部刷与换向器之间，旋转部分与空气的摩擦，轴承、分与空气的摩擦，轴承、风扇等处产生的损耗；风扇等处产生的损耗； P PFeFe：铁损耗是磁滞：铁损耗是磁滞和涡流引起的能量损耗。和涡流引起的能量损耗。 直流电动机的基本方程式直流电动机的基本方程式三、功率平衡方程三、功率平衡方程 如图为直流电动机功率流程图。如图为直流电