直流电机的机械特性机电控制技术90课件

M1直流电机的机械特性机电控制技术2这一讲主要内容

▷

一、直流电机励磁方式

▷

二、直流电机的固有机械特性

▷

三、直流电机的人为机械特性机电控制技术一、直流电机的励磁方式

永久磁场：采用永磁体作磁极。

激励磁场：

采用励磁线圈通电激励产生磁场，

激励磁场简称励磁。机电控制技术

34（一）直流电机的励磁方式

励磁线圈（绕组）在电机工作电路中

的不同连接方式，构成了直流电机的

不同励磁方式。

励磁方式：他励、并励、串励、复励机电控制技术5（一）直流电机的励磁方式MIaI

fUaU

fMII

fUaIaIUIaMII

f1UIaI

f2M

(a)他励

(b)并励

(c)串励

(d)复励机电控制技术6直流电机的不同励磁方式，电机的工作特性会有所不同。以下分为发电机和电动机来进行讨论。（一）直流电机的励磁方式机电控制技术7（二）他励发电机+

G-IEI

aI

fUR

f

′R

aRU

f机电控制技术8OE

′

(a)空载特性：

U

=

E

=

f

(

I

f

)I

fUU

0OII

N

UU

0U

N

(b)外特性：

U

=

f

(

I

a

)（二）他励发电机机电控制技术9U

=

E−I

aR

a

I

f

=

U

/

R

f

I

=

U

/

R

I

a

=

I

+

I

f

≈

I（三）并励发电机IEUI

f

R

f

′

I

a+

G

-

R

aR机电控制技术（三）并励发电机

并励发电机能建立电压的条件：

1.

首要条件是发电机的磁极要有剩磁。

2.

其次是励磁电流所产生的磁场的方

向与剩磁磁场的方向相同。机电控制技术

1011U

=

E

+

I

a

R

a（四）他励电动机与并励电动机I

fR

fUU

f+

I+--E

R

a

MI

a

T

n机电控制技术12I

aI

fU（四）他励电动机与并励电动机

+

I-

R

fnE

R

a

M

T如果电枢电压不需要改变，他励电动机可作并励使用机电控制技术13（五）串励电动机MIU+-EI

a

=

I

fOTn机电控制技术（五）串励电动机

串励电动机适合应用于：

低速时需要大转矩输出，轻载时需

高速运转的场合。

串励电动机使用中需要注意：

在运行过程中不能空载。机电控制技术

14空载→转速过高飞车现象二、直流电机的固有机械特性

直流电机的机械特性：

在一定的磁通（励磁电流）和电枢

电压下，电动机的转速与电磁转矩

之间的关系。机电控制技术

1516（一）直流电机机械特性方程机电控制技术理想空载转速—由于负载产生的转速降低17反转正转-

ＴＴ０nn0nN-

nT

N-

nN-

n0n

NnTT

1直流电机机械特性曲线理想空载转速：n0

-T

N机械特性硬度：机电控制技术1、转矩与转速方向相同2、特性曲线倾斜程度反映负载对电机转速的影响（电机稳定程度）3、特性曲线越平直，电机的机械特性硬度越大；反之则越小。TN：额定转矩nN：额定转速（三）直流电动机铭牌参数

额定功率

P

N

额定电压

U

N

额定电流

I

N

额定转速

n

N机电控制技术

1819（四）直流电动机的功率及其损耗机电控制技术（四）直流电动机的功率及其损耗

损耗功率包括：

1.

铜损：电枢绕组及励磁绕组上的电阻损耗

2.

铁损：定子磁路及电枢铁芯中的磁损耗

3.

机械损耗：转子支撑及换向器摩擦及风阻

损耗机电控制技术

20（五）根据铭牌参数求取固有机械特性

求取思路：

线性方程只需求两个点：

理想空载转速

额定工作点机电控制技术

2122（五）根据铭牌参数求取固有机械特性机电控制技术23Ｔ０（五）根据铭牌参数求取固有机械特性

n

n

0

n

NT

Nn

N机电控制技术24三、直流电机的人为机械特性

人为地改变电机固有机械特性方程

中的某些参数而得到的机械特性称

为人为机械特性。机电控制技术25机电控制技术根据固有机械特性方程：

有

3

种人为机械特性：

1.

改变电枢回路电阻

2.

改变电枢电源电压

3.

改变主磁通26（一）改变电枢回路电阻的人为特性机电控制技术斜率变化27（二）改变电枢电源电压的人为特性

n

0n

01n

02n

03

0U

NU

1U

2U

3

T不变机电控制技术交点变化28（三）改变主磁通的人为特性Tn

01

nn

03n

02Ф

1n

0

ΦN

>Φ1>Φ2>Φ3

0

U

R

a

n

=

−

TKeФ