第三章 直流電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析

1、3.3 直流直流電機(jī)的感電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)和電磁轉(zhuǎn)矩矩3.4 直流電機(jī)直流電機(jī)的基本方程的基本方程3.5 直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性緒論緒論3.2 空載空載和負(fù)載時(shí)和負(fù)載時(shí)直流電機(jī)直流電機(jī)的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)3.1 直流直流電機(jī)的工電機(jī)的工作原理和作原理和基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)第三章第三章 直流電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析直流電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析 直流電機(jī)是電機(jī)的主要類型之一。直流直流電機(jī)是電機(jī)的主要類型之一。直流電機(jī)自身有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，但與交流電機(jī)相電機(jī)自身有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，但與交流電機(jī)相比自身又有著缺點(diǎn)。近年來，與電力電子裝比自身又有著缺點(diǎn)。近年來，與電力電子裝置結(jié)合而具有直流電機(jī)性能的電機(jī)不斷涌

2、置結(jié)合而具有直流電機(jī)性能的電機(jī)不斷涌現(xiàn)，使直流電機(jī)有被取代的趨勢(shì)。盡管如現(xiàn)，使直流電機(jī)有被取代的趨勢(shì)。盡管如此，直流電機(jī)仍有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)此，直流電機(jī)仍有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值值! 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 1.直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu) 2.接著說明電機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng)接著說明電機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)和磁場(chǎng) 4.并分析直流電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能并分析直流電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能3.導(dǎo)出電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩公式導(dǎo)出電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩公式3.1 3.1 直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)一、直流電機(jī)的工作原理一、直流電機(jī)的工作原理 1、直流電機(jī)的構(gòu)

3、成、直流電機(jī)的構(gòu)成 （如圖如圖31）表示一臺(tái)直流電機(jī)。）表示一臺(tái)直流電機(jī)。 固定部分（定子）：主磁極固定部分（定子）：主磁極N和和S；電刷。；電刷。 旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）：電樞鐵心；旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）：電樞鐵心； 電樞繞組電樞繞組(一個(gè)線圈一個(gè)線圈)； 換向器。換向器。 定子與轉(zhuǎn)子之間為氣隙。定子與轉(zhuǎn)子之間為氣隙。2、直流發(fā)電機(jī)的工作原理、直流發(fā)電機(jī)的工作原理 工作原理：建立在電磁力和電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)工作原理：建立在電磁力和電磁感應(yīng)的基礎(chǔ) 之上。之上。 N,S是主磁極，它是固是主磁極，它是固定不動(dòng)的，定不動(dòng)的，abcd是在可以是在可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵磁圓柱體上的一轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵磁圓柱體上的一個(gè)線圈，把線圈的兩端分個(gè)

4、線圈，把線圈的兩端分別接到兩個(gè)圓弧型的銅片別接到兩個(gè)圓弧型的銅片上（或稱換向片），兩者上（或稱換向片），兩者相互絕緣，鐵心和線圈合相互絕緣，鐵心和線圈合稱電樞，通過在空間靜止稱電樞，通過在空間靜止不動(dòng)的電刷不動(dòng)的電刷AB與換向片接與換向片接觸，即可對(duì)外電路供電。觸，即可對(duì)外電路供電。 當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞以恒速當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞以恒速n逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在線圈中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小為在線圈中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小為 式中，式中，b是導(dǎo)體所在處的磁密；是導(dǎo)體所在處的磁密；l是導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，是導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，v是導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)速度。是導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)速度。 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可用右手定

5、則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可用右手定則確定。上圖示時(shí)刻上圖示時(shí)刻， 、整個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)方向是由、整個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)方向是由d到到a。a端經(jīng)換端經(jīng)換向片接觸電刷向片接觸電刷A，d端經(jīng)換向片與電刷端經(jīng)換向片與電刷B接觸，接觸， blve 當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過180度時(shí)度時(shí)、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)閺摹⒕€圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)閺腶到到d。、d端與電刷端與電刷A接觸，接觸，a端與電刷端與電刷B接觸，所接觸，所以以A仍為正極性，仍為正極性，B為負(fù)極性。為負(fù)極性。、流過負(fù)載的電流方向不變。而線圈中電流、流過負(fù)載的電流方向不變。而線圈中電流的方向改變了，即從的方向改變了，即從a到到d。、電刷、電刷A為正極性而

6、電刷為正極性而電刷B為負(fù)極性。為負(fù)極性。、電刷、電刷AB之間接上負(fù)載，電流經(jīng)換向片及之間接上負(fù)載，電流經(jīng)換向片及線圈線圈abcd形成閉合回路，線圈中，電流方向形成閉合回路，線圈中，電流方向從從d到到a。 總結(jié)發(fā)電機(jī)：雖然線圈中的電動(dòng)勢(shì)總結(jié)發(fā)電機(jī)：雖然線圈中的電動(dòng)勢(shì)是交流電動(dòng)勢(shì)，但由于換向器的整是交流電動(dòng)勢(shì)，但由于換向器的整流作用，電刷間的輸出電動(dòng)勢(shì)卻流作用，電刷間的輸出電動(dòng)勢(shì)卻是直流電動(dòng)勢(shì)。直流發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)上是是直流電動(dòng)勢(shì)。直流發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)上是帶有換向器的交流發(fā)電機(jī)。帶有換向器的交流發(fā)電機(jī)。（圖（圖3-2 a，圖，圖3-2b）3、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 電刷電刷AB上加上直流電

7、源，便成為直流電動(dòng)機(jī)的物上加上直流電源，便成為直流電動(dòng)機(jī)的物理模型，這時(shí)線圈理模型，這時(shí)線圈abcd中便有電流通過，見下圖。中便有電流通過，見下圖。其方向?yàn)閺钠浞较驗(yàn)閺腶到到d，線圈中的電流與磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生電，線圈中的電流與磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生電磁力，電樞在此電磁力的作用下，便旋轉(zhuǎn)起來，進(jìn)而磁力，電樞在此電磁力的作用下，便旋轉(zhuǎn)起來，進(jìn)而帶動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。帶動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。 力的方向由左手定則確定力的方向由左手定則確定： 圖示時(shí)刻圖示時(shí)刻，電流從電流從a到到d，導(dǎo)體，導(dǎo)體ab受力方向則從右向受力方向則從右向左，左，cd受力方向則從左向右，電樞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。受力方向則從左向右，電樞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)

8、電樞轉(zhuǎn)過當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過180度時(shí)度時(shí)，外部電路的電流外部電路的電流i不變，線圈中不變，線圈中的電流方向變?yōu)閺牡碾娏鞣较蜃優(yōu)閺膁到到a，此時(shí)電磁力方向不變，電機(jī)，此時(shí)電磁力方向不變，電機(jī)沿恒定方向旋轉(zhuǎn)。沿恒定方向旋轉(zhuǎn)。由此可見，在直流電動(dòng)機(jī)中，線圈中的電流是交變的，由此可見，在直流電動(dòng)機(jī)中，線圈中的電流是交變的，但產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向是恒定的。但產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向是恒定的。 電動(dòng)機(jī)：在直流電動(dòng)機(jī)中，外加電壓并電動(dòng)機(jī)：在直流電動(dòng)機(jī)中，外加電壓并非直接加于線圈，而是通過電刷、和換向器非直接加于線圈，而是通過電刷、和換向器再加到線圈上的。所以，導(dǎo)體中的電流將隨再加到線圈上的。所以，導(dǎo)體中的電流將隨其所處

9、磁極極性的改變而同時(shí)改變其方向，其所處磁極極性的改變而同時(shí)改變其方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩的方向始終保持不變。從而使電磁轉(zhuǎn)矩的方向始終保持不變。 電刷和換向器的作用：電刷和換向器的作用：將外電路的直流改變?yōu)榫€將外電路的直流改變?yōu)榫€圈內(nèi)的交流的圈內(nèi)的交流的“逆變逆變”作用。作用。 對(duì)于上面的兩極模型對(duì)于上面的兩極模型 氣隙磁密分布?xì)庀洞琶芊植?電刷間電勢(shì)電刷間電勢(shì) 方向雖不變，但卻有很大的脈動(dòng)，這樣的電勢(shì)不是直流電勢(shì)方向雖不變，但卻有很大的脈動(dòng)，這樣的電勢(shì)不是直流電勢(shì) -脈動(dòng)電勢(shì)。脈動(dòng)電勢(shì)。4、脈動(dòng)的減小、脈動(dòng)的減小脈動(dòng)的減小脈動(dòng)的減小 以及電刷上的電動(dòng)勢(shì)以及電刷上的電動(dòng)勢(shì)(如圖如圖33)電樞繞組由多

10、個(gè)線圈串聯(lián)而構(gòu)成。電樞繞組由多個(gè)線圈串聯(lián)而構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)方法： 圖圖3-3 電樞上裝有電樞上裝有6個(gè)線圈的兩極電動(dòng)機(jī)個(gè)線圈的兩極電動(dòng)機(jī) 及每極下及每極下3個(gè)串聯(lián)線圈電刷上的電動(dòng)勢(shì)波形個(gè)串聯(lián)線圈電刷上的電動(dòng)勢(shì)波形 此時(shí)，電樞繞組形成兩條并聯(lián)支路，每條支路由此時(shí)，電樞繞組形成兩條并聯(lián)支路，每條支路由3個(gè)線圈串個(gè)線圈串聯(lián)組成，電刷聯(lián)組成，電刷B1B2上的電動(dòng)勢(shì)為上的電動(dòng)勢(shì)為3個(gè)線圈電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之和。個(gè)線圈電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之和。此時(shí)電刷上的電動(dòng)勢(shì)其脈動(dòng)程度將大為減小。此時(shí)電刷上的電動(dòng)勢(shì)其脈動(dòng)程度將大為減小。5、電機(jī)的可逆原理、電機(jī)的可逆原理 一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，一臺(tái)直流電機(jī)原則上

11、既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，只是外界條件不同而已。也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，只是外界條件不同而已。 用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可以從電刷用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可以從電刷端引出直流電動(dòng)勢(shì)而作為直流電源對(duì)負(fù)載供電；端引出直流電動(dòng)勢(shì)而作為直流電源對(duì)負(fù)載供電； 在電刷端外加直流電壓，則電動(dòng)機(jī)就可以帶在電刷端外加直流電壓，則電動(dòng)機(jī)就可以帶動(dòng)軸上的機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。動(dòng)軸上的機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。 這種同一臺(tái)電機(jī)能做電動(dòng)機(jī)或作發(fā)電機(jī)運(yùn)行這種同一臺(tái)電機(jī)能做電動(dòng)機(jī)或作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的原理，在電機(jī)理論中成為可逆原理。的原理，在電機(jī)理論中成為可逆原理。二、直流電機(jī)

12、的二、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)主磁極、機(jī)座和主磁極、機(jī)座和電刷裝置等部件電刷裝置等部件 電樞（電樞鐵心和電樞（電樞鐵心和電樞繞組）、換向電樞繞組）、換向器等部件器等部件 1、主磁極、主磁極 構(gòu)成：構(gòu)成：主極鐵心和套裝在鐵心上的勵(lì)磁繞組。主極鐵心和套裝在鐵心上的勵(lì)磁繞組。 2、機(jī)座、機(jī)座 構(gòu)成：構(gòu)成：用厚鋼板彎成筒形焊成或鑄鋼件制成用厚鋼板彎成筒形焊成或鑄鋼件制成。作用：作用：建立主磁場(chǎng)。建立主磁場(chǎng)。作用：作用：1、主磁路的一部分；、主磁路的一部分；2、電機(jī)的結(jié)構(gòu)框架。、電機(jī)的結(jié)構(gòu)框架。3、電樞鐵心、電樞鐵心 作用：作用：1、主磁路的一部分；、主磁路的一部分；2、電樞繞組的支撐部件。、電樞繞組

13、的支撐部件。 構(gòu)成：構(gòu)成：一般用厚一般用厚0.5且沖有齒、槽的且沖有齒、槽的 DR530或或DR510的硅鋼片疊壓的硅鋼片疊壓 夾緊而成夾緊而成 4、電樞繞組、電樞繞組作用：作用：直流電機(jī)的電路部分。直流電機(jī)的電路部分。 構(gòu)成：構(gòu)成：用絕緣的圓形或矩形截面的導(dǎo)線繞成，用絕緣的圓形或矩形截面的導(dǎo)線繞成，上下層以及線圈與電樞鐵心間要妥善地上下層以及線圈與電樞鐵心間要妥善地絕緣，并用槽楔壓緊。絕緣，并用槽楔壓緊。5、換向器、換向器作用：作用：整流（發(fā)電機(jī)）或逆變（電動(dòng)機(jī)）。整流（發(fā)電機(jī)）或逆變（電動(dòng)機(jī)）。構(gòu)成：構(gòu)成：由許多鴿形尾的換向片排列成一個(gè)圓筒由許多鴿形尾的換向片排列成一個(gè)圓筒片間用片間用V形

14、云母絕緣，兩端形云母絕緣，兩端再用兩個(gè)再用兩個(gè)V形環(huán)夾緊而構(gòu)成。形環(huán)夾緊而構(gòu)成。6、電刷裝置、電刷裝置作用：作用：電樞電路的引出（或引入）裝置。電樞電路的引出（或引入）裝置。構(gòu)成：構(gòu)成：電刷、刷盒、刷桿和連線等。電刷、刷盒、刷桿和連線等。三、三、 勵(lì)磁方式勵(lì)磁方式 勵(lì)磁繞組的供電方式稱為勵(lì)磁方式勵(lì)磁繞組的供電方式稱為勵(lì)磁方式。直流電機(jī)按勵(lì)磁方式可分：直流電機(jī)按勵(lì)磁方式可分：他勵(lì)他勵(lì)自勵(lì)自勵(lì)7、換向極、換向極 作用：作用：改善換向。改善換向。 構(gòu)成：構(gòu)成：亦由鐵心和繞組組成。亦由鐵心和繞組組成。復(fù)勵(lì)式復(fù)勵(lì)式( 圖圖d)： 裝有兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一為與裝有兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一為與 電樞并聯(lián)的并勵(lì)繞組，二為

15、與電樞串電樞并聯(lián)的并勵(lì)繞組，二為與電樞串 聯(lián)的串勵(lì)繞組。聯(lián)的串勵(lì)繞組。1、他勵(lì)式、他勵(lì)式 （如圖（如圖a）其勵(lì)磁繞組由其他電源供電，勵(lì)磁繞組與電樞其勵(lì)磁繞組由其他電源供電，勵(lì)磁繞組與電樞繞組不相連繞組不相連。2、自勵(lì)式、自勵(lì)式發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) ：利用自身發(fā)出的電流勵(lì)磁；：利用自身發(fā)出的電流勵(lì)磁； 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) ：勵(lì)磁繞組和電樞繞組由同一電：勵(lì)磁繞組和電樞繞組由同一電 源供電。源供電。并勵(lì)式并勵(lì)式( 圖圖b) ： 勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)；勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)；串勵(lì)式串勵(lì)式( 圖圖c) ： 勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)；勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)；四四 、直流電機(jī)的額定值、直流電機(jī)的額定值（1）額定功率）額定

16、功率PN：指電機(jī)在銘牌規(guī)定的額定狀指電機(jī)在銘牌規(guī)定的額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的輸出功率，以態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的輸出功率，以kW表示。表示。對(duì)發(fā)電機(jī)，額定功率是指輸出的電功率對(duì)發(fā)電機(jī)，額定功率是指輸出的電功率對(duì)電動(dòng)機(jī)，額定功率是指輸出的機(jī)械功率對(duì)電動(dòng)機(jī)，額定功率是指輸出的機(jī)械功率 為額定效率，是直流電動(dòng)機(jī)額定輸出功率為額定效率，是直流電動(dòng)機(jī)額定輸出功率與額定輸入功率之比。與額定輸入功率之比。直流電機(jī)的額定值有：直流電機(jī)的額定值有：NNNNIUP NNNNIUP（5）額定勵(lì)磁電壓）額定勵(lì)磁電壓UfN （僅對(duì)他勵(lì)電機(jī)）。（僅對(duì)他勵(lì)電機(jī)）。（4）額定轉(zhuǎn)速）額定轉(zhuǎn)速nN：指額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的指額定狀態(tài)下

17、運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)速，以轉(zhuǎn)速，以r/min表示。表示。（3）額定電流）額定電流IN：指電機(jī)運(yùn)行在時(shí)，電機(jī)的線指電機(jī)運(yùn)行在時(shí)，電機(jī)的線 電流，以電流，以A表示。表示。（2）額定電壓）額定電壓UN：指額定狀態(tài)下電樞出線端指額定狀態(tài)下電樞出線端 的電壓，以的電壓，以V表示。表示。 一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，其額定功率一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，其額定功率 ，額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 ，額定電壓，額定電壓 ，額定效率，額定效率 ，試求該發(fā)，試求該發(fā)電機(jī)的輸入功率電機(jī)的輸入功率P1及額定電流及額定電流IN各為多少？各為多少？ 解：額定輸入功率解：額定輸入功率 額定電流額定電流kWPN145min/1450rnNVUN230%90NkW

18、PPNN1619 . 01451AUPINNN4 .6302301000145 五、直流電機(jī)主要系列五、直流電機(jī)主要系列 Z2系列，為一般用途的中小型直流電機(jī)，系列，為一般用途的中小型直流電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)；包括發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)； Z和和ZF系列是一般用途的大、中型直流系列是一般用途的大、中型直流電機(jī)系列。電機(jī)系列。Z是直流電動(dòng)機(jī)系列；是直流電動(dòng)機(jī)系列；ZF是是直流發(fā)電機(jī)系列直流發(fā)電機(jī)系列。 電樞繞組是直流電機(jī)的核心部分，是實(shí)現(xiàn)電樞繞組是直流電機(jī)的核心部分，是實(shí)現(xiàn)電機(jī)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的樞紐。電機(jī)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的樞紐。 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)：繞組中通過電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，繞組中通過電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電

19、樞在磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng)，因而感應(yīng)出反電勢(shì)，使電樞在磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng)，因而感應(yīng)出反電勢(shì)，吸收電功率，將電能變換為機(jī)械能。吸收電功率，將電能變換為機(jī)械能。 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)：電樞繞組在磁場(chǎng)里旋轉(zhuǎn)，會(huì)電樞繞組在磁場(chǎng)里旋轉(zhuǎn)，會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，通過換向器和電刷向感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，通過換向器和電刷向外輸出，接上負(fù)載，電流流過繞組，外輸出，接上負(fù)載，電流流過繞組，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，吸收機(jī)械能，把機(jī)械產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，吸收機(jī)械能，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。能轉(zhuǎn)換為電能。3.23.2直流電樞繞組直流電樞繞組 電樞繞組的構(gòu)成原則電樞繞組的構(gòu)成原則: (1)能產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)能產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),允許通有一定的允許通有一定的電樞電流電樞電流,產(chǎn)生

20、所需的電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率產(chǎn)生所需的電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率; (2)節(jié)省有色金屬和絕緣材料；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)節(jié)省有色金屬和絕緣材料；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠。行可靠。直流電樞繞組的類型直流電樞繞組的類型：疊繞組疊繞組:單疊繞組單疊繞組,復(fù)疊繞組復(fù)疊繞組波繞組波繞組:單波繞組單波繞組,復(fù)波繞組復(fù)波繞組混合繞組混合繞組一、直流電樞繞組的組成一、直流電樞繞組的組成雙層繞組：雙層繞組：元件依次地嵌放在電樞槽內(nèi)，一元件依次地嵌放在電樞槽內(nèi)，一條有效邊放在槽的上層，另一條放在另一槽條有效邊放在槽的上層，另一條放在另一槽的下層，因此，一個(gè)槽內(nèi)總有上下層兩個(gè)的下層，因此，一個(gè)槽內(nèi)總有上下層兩個(gè)線圈邊，因此稱為雙層繞組。線圈邊

21、，因此稱為雙層繞組?；靖拍罨靖拍睿涸航M成繞組的基本單元組成繞組的基本單元。如圖3-13 有效邊：槽中的線圈邊。端接線：其余部分有效邊：槽中的線圈邊。端接線：其余部分閉合回路：閉合回路：元件的首端和尾端按一定規(guī)律接元件的首端和尾端按一定規(guī)律接到不同的換向片上，最后使整個(gè)電樞繞組通到不同的換向片上，最后使整個(gè)電樞繞組通過換向片連成一個(gè)閉合回路。過換向片連成一個(gè)閉合回路。虛槽數(shù)：電樞每槽上、下層若只有一個(gè)元件電樞每槽上、下層若只有一個(gè)元件邊，則整個(gè)繞組的元件數(shù)邊，則整個(gè)繞組的元件數(shù)S就等于槽數(shù)就等于槽數(shù)Q。若每槽的上、下層中各包含若每槽的上、下層中各包含u個(gè)元件則個(gè)元件則 S=uQ通常把

22、一個(gè)上層和一個(gè)下層元件邊在槽內(nèi)占通常把一個(gè)上層和一個(gè)下層元件邊在槽內(nèi)占的空間作為一個(gè)的空間作為一個(gè)“虛槽虛槽”。所以。所以虛槽數(shù)等虛槽數(shù)等于元件數(shù)。于元件數(shù)。元件的出線端與換向片相連接，有一個(gè)換向元件的出線端與換向片相連接，有一個(gè)換向片即有一個(gè)元件片即有一個(gè)元件(一個(gè)元件兩個(gè)出線端，一個(gè)一個(gè)元件兩個(gè)出線端，一個(gè)換向片連兩個(gè)出線端換向片連兩個(gè)出線端),所以所以換向片數(shù)應(yīng)等于換向片數(shù)應(yīng)等于元件數(shù)。元件數(shù)。 所以所以 虛槽數(shù)虛槽數(shù)=元件數(shù)元件數(shù)S=換向片數(shù)換向片數(shù)K第一節(jié)距第一節(jié)距：元件的兩條有效邊在電樞表面上元件的兩條有效邊在電樞表面上所跨的距離，用所跨的距離，用y1表示。通常用所跨的虛表示。通常

23、用所跨的虛槽數(shù)來計(jì)算，是一個(gè)常數(shù)。通常第一節(jié)距槽數(shù)來計(jì)算，是一個(gè)常數(shù)。通常第一節(jié)距恰好等于或接近一個(gè)極距。恰好等于或接近一個(gè)極距。 pQyu21pQyu21pQyu21四個(gè)節(jié)距的概念：如圖四個(gè)節(jié)距的概念：如圖3-16,3-17所示所示.整距繞組（全距繞組）整距繞組（全距繞組）：當(dāng)當(dāng) 時(shí)，第時(shí)，第一節(jié)距恰好等于一個(gè)極距，稱為整距繞組。一節(jié)距恰好等于一個(gè)極距，稱為整距繞組。.短距繞組：當(dāng)短距繞組：當(dāng) 時(shí)，第一節(jié)距比極距時(shí)，第一節(jié)距比極距小。小。極距：在鐵心表面，一個(gè)極所占的距離。極距：在鐵心表面，一個(gè)極所占的距離。 合成節(jié)距合成節(jié)距：相串聯(lián)的兩個(gè)元件的對(duì)應(yīng)邊在：相串聯(lián)的兩個(gè)元件的對(duì)應(yīng)邊在電樞表面所

24、跨的距離，稱為合成節(jié)距，用電樞表面所跨的距離，稱為合成節(jié)距，用y表示。表示。第二節(jié)距第二節(jié)距：在相串聯(lián)的兩個(gè)元件中，第一個(gè)：在相串聯(lián)的兩個(gè)元件中，第一個(gè)元件的下層邊與第二個(gè)元件的上層邊在電樞元件的下層邊與第二個(gè)元件的上層邊在電樞表面上所跨的距離，稱為第二節(jié)距，用表面上所跨的距離，稱為第二節(jié)距，用y2表表示。也用虛槽數(shù)計(jì)算。示。也用虛槽數(shù)計(jì)算。換向器節(jié)距換向器節(jié)距：在換向器表面上，同一個(gè)元件：在換向器表面上，同一個(gè)元件的兩個(gè)出線端所接的兩個(gè)換向片之間所跨的的兩個(gè)出線端所接的兩個(gè)換向片之間所跨的距離，稱為換向器節(jié)距，用距離，稱為換向器節(jié)距，用yc表示。用換向表示。用換向片數(shù)計(jì)算。片數(shù)計(jì)算。由于元件

25、數(shù)等于換向片數(shù)，每連接一個(gè)元件由于元件數(shù)等于換向片數(shù)，每連接一個(gè)元件時(shí)，元件邊在電樞表面前進(jìn)的距離，應(yīng)當(dāng)?shù)葧r(shí)，元件邊在電樞表面前進(jìn)的距離，應(yīng)當(dāng)?shù)扔谄涑鼍€端在換向器表面前進(jìn)的距離，所以于其出線端在換向器表面前進(jìn)的距離，所以換向器節(jié)距應(yīng)當(dāng)?shù)扔诤铣晒?jié)距。即換向器節(jié)距應(yīng)當(dāng)?shù)扔诤铣晒?jié)距。即 yc=y二、單疊繞組二、單疊繞組疊繞組：疊繞組：各磁極下的元件依次相連，后一個(gè)各磁極下的元件依次相連，后一個(gè)元件總是元件總是“疊疊”在前一個(gè)元件上。（圖在前一個(gè)元件上。（圖3-16）波繞組：把相隔約為一對(duì)極的同極性磁波繞組：把相隔約為一對(duì)極的同極性磁場(chǎng)下的相應(yīng)元件串聯(lián)起來，像波浪場(chǎng)下的相應(yīng)元件串聯(lián)起來，像波浪一樣向前

26、延伸。（圖一樣向前延伸。（圖3-17） 單疊繞組的連接規(guī)律單疊繞組的連接規(guī)律：所有的相鄰元件依所有的相鄰元件依次串聯(lián)（即后一元件的首端與前一元件的次串聯(lián)（即后一元件的首端與前一元件的尾端相連），同時(shí)每個(gè)元件的出線端依次尾端相連），同時(shí)每個(gè)元件的出線端依次連接到相鄰的換向片上，最后形成一個(gè)閉連接到相鄰的換向片上，最后形成一個(gè)閉合回路。則單疊繞組的合成節(jié)距等于一個(gè)合回路。則單疊繞組的合成節(jié)距等于一個(gè)虛槽虛槽,換向器節(jié)距等于一個(gè)換向片換向器節(jié)距等于一個(gè)換向片,即即1cyy說明說明:“+1” 表示每串聯(lián)一個(gè)元件就表示每串聯(lián)一個(gè)元件就“向右向右”移移動(dòng)一個(gè)虛槽或一個(gè)換向片，動(dòng)一個(gè)虛槽或一個(gè)換向片，-稱為

27、右行繞稱為右行繞組。組。 “-1” 表示每串聯(lián)一個(gè)元件就表示每串聯(lián)一個(gè)元件就“向左向左”移動(dòng)一個(gè)虛槽或一個(gè)換向片，移動(dòng)一個(gè)虛槽或一個(gè)換向片，-稱為左行繞稱為左行繞組。組。 舉例說明單疊繞組的連接規(guī)律舉例說明單疊繞組的連接規(guī)律: （2p=4，S=K=Qu=16，u=1） 計(jì)算繞組數(shù)據(jù)：計(jì)算繞組數(shù)據(jù)：因?yàn)閱委B繞組，合成節(jié)距因?yàn)閱委B繞組，合成節(jié)距 若繞組為整距，則第一節(jié)距為若繞組為整距，則第一節(jié)距為 于是第二節(jié)距為于是第二節(jié)距為 根據(jù)已經(jīng)確定的各個(gè)節(jié)距，即可畫出繞組的根據(jù)已經(jīng)確定的各個(gè)節(jié)距，即可畫出繞組的展開圖，如圖展開圖，如圖3-18所示。所示。1cyy)0(441621取pQyu3y12 yy

28、說明說明：箭頭和箭頭和n表示電樞旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速。表示電樞旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速。槽內(nèi)元件的上層邊用實(shí)線表示，下層邊用槽內(nèi)元件的上層邊用實(shí)線表示，下層邊用虛線表示。元件、槽數(shù)及換向片自左向右虛線表示。元件、槽數(shù)及換向片自左向右編號(hào)，元件頂上的號(hào)碼為元件號(hào)，中間的編號(hào)，元件頂上的號(hào)碼為元件號(hào)，中間的號(hào)碼為虛槽號(hào)。號(hào)碼為虛槽號(hào)。 編號(hào)的原則是編號(hào)的原則是：元件號(hào)、元件上層邊所嵌元件號(hào)、元件上層邊所嵌放的虛槽號(hào)以及該邊所連接的換向片號(hào)均放的虛槽號(hào)以及該邊所連接的換向片號(hào)均為相同。為相同。 2、畫繞組展開圖、畫繞組展開圖 （1）先畫）先畫16根等長(zhǎng)、等距的實(shí)線，代表各槽上層根等長(zhǎng)、等距的實(shí)線，代表各槽上層元件邊

29、，再畫元件邊，再畫16根等長(zhǎng)、等距的虛線，代表下層根等長(zhǎng)、等距的虛線，代表下層元件邊。實(shí)際上一根實(shí)線和一根虛線代表一個(gè)槽，元件邊。實(shí)際上一根實(shí)線和一根虛線代表一個(gè)槽，依次把槽編上號(hào)碼，如上圖所示。依次把槽編上號(hào)碼，如上圖所示。 （2）根據(jù)）根據(jù)y1畫出第一個(gè)元件的上下層邊（畫出第一個(gè)元件的上下層邊（1-5槽），令上層邊所在的槽號(hào)為元件號(hào)；槽），令上層邊所在的槽號(hào)為元件號(hào)； （3）接上換向片，）接上換向片，1、2片之間對(duì)準(zhǔn)元件中心線，片之間對(duì)準(zhǔn)元件中心線，之后等分換向器，定出換向片號(hào)；之后等分換向器，定出換向片號(hào)；（4）畫出第二個(gè)元件，上層邊在第）畫出第二個(gè)元件，上層邊在第2槽，與第一個(gè)槽，與第

30、一個(gè)元件的下層邊聯(lián)接；下層邊在第元件的下層邊聯(lián)接；下層邊在第6槽與槽與3號(hào)換向片聯(lián)號(hào)換向片聯(lián)接。按此規(guī)律，一直把接。按此規(guī)律，一直把16個(gè)元件全部聯(lián)起來。個(gè)元件全部聯(lián)起來。（5）放磁極：磁極寬度約為）放磁極：磁極寬度約為0.7倍的極距，均勻分倍的極距，均勻分布在圓周上，布在圓周上，N極磁力線垂直向里（進(jìn)入紙面），極磁力線垂直向里（進(jìn)入紙面），S極向外（從紙面穿出）。極向外（從紙面穿出）。（6）放電刷：對(duì)準(zhǔn)磁極軸線下，畫一個(gè)換向片寬，）放電刷：對(duì)準(zhǔn)磁極軸線下，畫一個(gè)換向片寬，并把相同極性下的電刷并聯(lián)起來。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電并把相同極性下的電刷并聯(lián)起來。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電刷是靜止不動(dòng)的，電樞在旋轉(zhuǎn)，但是被

31、電刷短路的刷是靜止不動(dòng)的，電樞在旋轉(zhuǎn)，但是被電刷短路的元件，永遠(yuǎn)是處于電機(jī)的幾何中心線上，其感應(yīng)電元件，永遠(yuǎn)是處于電機(jī)的幾何中心線上，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是接近于零的。動(dòng)勢(shì)是接近于零的。電樞電路圖的繪制電樞電路圖的繪制 元件元件2、3、4和和10、11、12都在都在N極下，極下，其中的電動(dòng)勢(shì)方向都是從元件尾端指向首端；其中的電動(dòng)勢(shì)方向都是從元件尾端指向首端； 元件元件6、7、8和和14、15、16都在都在S極下，極下，電動(dòng)勢(shì)的方向相反，即從元件首端指向尾端；電動(dòng)勢(shì)的方向相反，即從元件首端指向尾端； 元件元件1、5、9、13分別被電刷分別被電刷A1、B1、A2、B2短路。短路。 這這12個(gè)元件將構(gòu)成個(gè)元

32、件將構(gòu)成4條并聯(lián)支路，電刷條并聯(lián)支路，電刷A1、A2為正極性，為正極性，B1、B2為負(fù)極性。所以電路為負(fù)極性。所以電路圖如圖圖如圖3-19所示。所示。 單疊繞組的特點(diǎn)說明單疊繞組的特點(diǎn)說明：元件的兩個(gè)出線端聯(lián)接于相鄰兩換向片上。元件的兩個(gè)出線端聯(lián)接于相鄰兩換向片上。單疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)單疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)2a=應(yīng)當(dāng)?shù)扔陔姍C(jī)的極數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔陔姍C(jī)的極數(shù)2p，或，或 a= p整個(gè)電樞繞組的閉合回路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的總和整個(gè)電樞繞組的閉合回路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的總和為零，繞組內(nèi)部無為零，繞組內(nèi)部無“環(huán)流環(huán)流”。單疊繞組的電刷組數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔诖艠O數(shù)。（每條支單疊繞組的電刷組數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔诖艠O數(shù)。（每條支路由不相同的電刷

33、引出，電刷不能少）路由不相同的電刷引出，電刷不能少）正負(fù)電刷之間引出的電動(dòng)勢(shì)即為每一支路的電動(dòng)正負(fù)電刷之間引出的電動(dòng)勢(shì)即為每一支路的電動(dòng)勢(shì)，電樞電壓等于支路電壓；勢(shì)，電樞電壓等于支路電壓；由正負(fù)電刷引出的電樞電流由正負(fù)電刷引出的電樞電流Ia為各支路電流之和，為各支路電流之和，即即Ia= 2a=ia(ia為每一條支路的電流，即繞組元為每一條支路的電流，即繞組元件中流過的電流件中流過的電流)。 3.3 3.3 空載和負(fù)載時(shí)直流電機(jī)的磁場(chǎng)空載和負(fù)載時(shí)直流電機(jī)的磁場(chǎng)一一 、空載時(shí)直流電機(jī)的磁場(chǎng)、空載時(shí)直流電機(jī)的磁場(chǎng)(圖形圖形) 直流電機(jī)的空載：是指電樞電流等于零或者直流電機(jī)的空載：是指電樞電流等于零或

34、者很小，因而可以忽略不計(jì)的情況。很小，因而可以忽略不計(jì)的情況。 pD 2：空載時(shí)的主磁極的磁通：空載時(shí)的主磁極的磁通：a) 主磁通：通過氣隙，并形成氣隙磁場(chǎng)。主磁通：通過氣隙，并形成氣隙磁場(chǎng)。b) 主極漏磁通主極漏磁通極矩：極矩：二二 、負(fù)載時(shí)的電樞磁動(dòng)勢(shì)和電樞反應(yīng)、負(fù)載時(shí)的電樞磁動(dòng)勢(shì)和電樞反應(yīng)1.電樞磁動(dòng)勢(shì)的空間性質(zhì)電刷是電樞表面電流分布的分界線,如圖3-23不管電樞是否旋轉(zhuǎn),因此有如下空間性質(zhì):(1)當(dāng)電刷固定不動(dòng)時(shí),電樞磁動(dòng)勢(shì)在空間是靜止的,不管電樞是否旋轉(zhuǎn)(2)當(dāng)電刷位于幾何中線上時(shí),電樞磁動(dòng)勢(shì)與主極磁動(dòng)勢(shì)正交.稱為交軸電樞磁動(dòng)勢(shì).1）交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)：電樞磁動(dòng)勢(shì)的軸線總是）交軸電樞磁動(dòng)

35、勢(shì)：電樞磁動(dòng)勢(shì)的軸線總是與電刷軸線重合，所以當(dāng)電刷位于幾何中性與電刷軸線重合，所以當(dāng)電刷位于幾何中性線上時(shí)，電樞磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)與主極軸線正交線上時(shí)，電樞磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)與主極軸線正交的交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)。的交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)。 當(dāng)電機(jī)帶上負(fù)載時(shí)，氣隙磁場(chǎng)就由主極當(dāng)電機(jī)帶上負(fù)載時(shí)，氣隙磁場(chǎng)就由主極磁動(dòng)勢(shì)和電樞磁動(dòng)勢(shì)兩者的合成磁動(dòng)勢(shì)所建磁動(dòng)勢(shì)和電樞磁動(dòng)勢(shì)兩者的合成磁動(dòng)勢(shì)所建立。立。電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)：負(fù)載時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主極磁場(chǎng)的：負(fù)載時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主極磁場(chǎng)的影響。影響。1、交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和交軸電樞反應(yīng)、交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和交軸電樞反應(yīng) 若電樞表面每單位長(zhǎng)度的安培導(dǎo)體數(shù)為若電樞表面每單位長(zhǎng)度的安培導(dǎo)體數(shù)為A，則此回路所

36、包含的電流則此回路所包含的電流A2x就是作用于該就是作用于該細(xì)小閉合磁路的電樞磁動(dòng)勢(shì)。所以作用于細(xì)小閉合磁路的電樞磁動(dòng)勢(shì)。所以作用于x處每極的電樞磁動(dòng)勢(shì)為處每極的電樞磁動(dòng)勢(shì)為 所以：電樞磁動(dòng)勢(shì)沿電樞表面呈三角形分所以：電樞磁動(dòng)勢(shì)沿電樞表面呈三角形分布；當(dāng)布；當(dāng) 時(shí)，該處的力線管將把電樞上半周時(shí)，該處的力線管將把電樞上半周具有同一方向的電樞電流全部包含在內(nèi)，具有同一方向的電樞電流全部包含在內(nèi)，故交軸磁動(dòng)勢(shì)將達(dá)到最大值故交軸磁動(dòng)勢(shì)將達(dá)到最大值22)/(xAxfa，極安2x)/(2極安AFaq 極鞍下極鞍下：氣隙較小、且基本為均勻，電樞氣隙較小、且基本為均勻，電樞磁場(chǎng)隨著電樞磁動(dòng)勢(shì)的增大而正比增大；

37、磁場(chǎng)隨著電樞磁動(dòng)勢(shì)的增大而正比增大；極間極間：氣隙較大，電樞磁場(chǎng)大為削弱，因氣隙較大，電樞磁場(chǎng)大為削弱，因此整個(gè)交軸磁場(chǎng)呈馬鞍形分布。如圖此整個(gè)交軸磁場(chǎng)呈馬鞍形分布。如圖3-23b所示。所示。忽略鐵心磁阻，則在電樞表面忽略鐵心磁阻，則在電樞表面x處，電樞處，電樞磁場(chǎng)磁場(chǎng) xax0axfb 2）交軸電樞反應(yīng)）交軸電樞反應(yīng) 影響：影響： 1）、引起氣隙磁場(chǎng)畸變，使電樞表）、引起氣隙磁場(chǎng)畸變，使電樞表 面面磁密磁密 等于零的位置（物理中性線）偏離幾等于零的位置（物理中性線）偏離幾何中性線。何中性線。 2）、不計(jì)飽和時(shí)，交軸電樞反）、不計(jì)飽和時(shí)，交軸電樞反 應(yīng)既無應(yīng)既無增磁、亦無去磁用增磁、亦無去磁用

38、（如圖（如圖3-24b中實(shí)線所示）中實(shí)線所示）; 計(jì)及飽和時(shí)，交軸電樞反應(yīng)具有一計(jì)及飽和時(shí)，交軸電樞反應(yīng)具有一 定的去磁作用定的去磁作用（如圖（如圖3-24b中虛線所示）。中虛線所示）。2、直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞反應(yīng)、直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞反應(yīng)發(fā)電機(jī)：電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，電樞反應(yīng)發(fā)電機(jī)：電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，電樞反應(yīng)為去磁；為去磁； 電刷逆電樞旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，電樞反應(yīng)為增磁。電刷逆電樞旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，電樞反應(yīng)為增磁。電動(dòng)機(jī)：與發(fā)電機(jī)的情況相反。電動(dòng)機(jī)：與發(fā)電機(jī)的情況相反。當(dāng)電刷偏離幾何中線時(shí)，出現(xiàn)直軸電樞反應(yīng)如圖3-25所示3.4 3.4 直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)

39、勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩一、電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一、電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 設(shè)氣隙磁場(chǎng)的分布（如圖設(shè)氣隙磁場(chǎng)的分布（如圖37）所示，）所示，則每根導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為則每根導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 式中式中: 導(dǎo)體所在處的氣隙磁密；導(dǎo)體所在處的氣隙磁密； 導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度；導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度； 導(dǎo)體相對(duì)氣隙磁場(chǎng)的速度導(dǎo)體相對(duì)氣隙磁場(chǎng)的速度。 lvbeblv 令令 為平均氣隙磁密，則上式改寫為為平均氣隙磁密，則上式改寫為 aZiaZaaxblvlvbE2121)(avBavaaBaZlvE2602npv將將 代入上式得出直流電得代入上式得出直流電得電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為一條支路各串聯(lián)導(dǎo)體電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為一條支路各串聯(lián)導(dǎo)體

40、的電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和，則的電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和，則電動(dòng)勢(shì)公式電動(dòng)勢(shì)公式 ：nCnapZlBaZpnEeaavaa60)(2602nCEealBav式中式中:apZCae60每極的總磁通量每極的總磁通量電動(dòng)勢(shì)常數(shù)電動(dòng)勢(shì)常數(shù)電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)公式電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)公式 例：已知一臺(tái)例：已知一臺(tái)10kw、4極、極、2850r/min的直流發(fā)的直流發(fā)電機(jī)，電樞繞組是單疊繞組，整個(gè)電樞總導(dǎo)體數(shù)電機(jī)，電樞繞組是單疊繞組，整個(gè)電樞總導(dǎo)體數(shù)為為744。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電動(dòng)勢(shì)為。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電動(dòng)勢(shì)為 時(shí)，時(shí)，求這時(shí)氣隙每極磁通量是多少？求這時(shí)氣隙每極磁通量是多少？解：已知解：已知p=2， a= =2，則，則 由由 得得VEa

41、2504 .12260744260apZCaenCEeaWbnCEea4107 .7028504 .12250二二 、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 電樞表面任一點(diǎn)處的載流導(dǎo)體上的電磁轉(zhuǎn)電樞表面任一點(diǎn)處的載流導(dǎo)體上的電磁轉(zhuǎn)距距 為為 式中式中 該點(diǎn)處的氣隙磁密。該點(diǎn)處的氣隙磁密。 一個(gè)極下的載流導(dǎo)體上的電磁轉(zhuǎn)矩一個(gè)極下的載流導(dǎo)體上的電磁轉(zhuǎn)矩 應(yīng)為應(yīng)為 式中，式中， 氣隙平均氣隙平均磁密。磁密。 cT2DlibTabpT22)(221DliBpZxbDliTaavapZiapa)(2121ipzaavxbpZBa整個(gè)電樞上的電磁轉(zhuǎn)矩整個(gè)電樞上的電磁轉(zhuǎn)矩 則則 為為eT22DliBZpTT

42、aavapepD2lBavaIiaa2 aTaaaavaeICIaZppaIlBZT22aTeICT 可得直流電機(jī)的轉(zhuǎn)距公式為可得直流電機(jī)的轉(zhuǎn)距公式為 再考慮到再考慮到 為直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。 為電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)。 所以：aZpCaT2apZCae6055. 9260eTCCeTCC55. 9例：已知一臺(tái)四極直流電動(dòng)機(jī)額定功率為例：已知一臺(tái)四極直流電動(dòng)機(jī)額定功率為100Kw，額定電壓為額定電壓為330V，額定轉(zhuǎn)速為，額定轉(zhuǎn)速為730r/min，額定效，額定效率為率為0.915，單疊繞組，電樞總導(dǎo)體數(shù)為，單疊繞組，電樞總導(dǎo)體數(shù)為372，額，額定每極磁通為定每極磁通為6.9810-2Wb，求額定電

43、磁轉(zhuǎn)矩是，求額定電磁轉(zhuǎn)矩是多少？多少？ 解：轉(zhuǎn)矩常數(shù)解：轉(zhuǎn)矩常數(shù) =59.2 aZpCaT2AUPINNNN331所以額定轉(zhuǎn)矩為所以額定轉(zhuǎn)矩為 mNICTNNTe.7 .13673.5 3.5 直流電機(jī)的基本方程直流電機(jī)的基本方程 一、電壓方程一、電壓方程 1 、 他勵(lì)直流電機(jī)他勵(lì)直流電機(jī) 他勵(lì)時(shí)，勵(lì)磁電流由其他電源單獨(dú)供電，故他勵(lì)時(shí)，勵(lì)磁電流由其他電源單獨(dú)供電，故 直流電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電路圖（發(fā)電機(jī)，直流電機(jī)的穩(wěn)態(tài)電路圖（發(fā)電機(jī)， 電動(dòng)機(jī)）電動(dòng)機(jī)） 發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)： 則有則有 電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)： 則有則有 IIaUEaaasaaRIUURIUE2UEaaaasaaRIEURIEU2 一、電壓方程一、

44、電壓方程 ； 基本方程基本方程 二、轉(zhuǎn)矩方程。二、轉(zhuǎn)矩方程。2、并勵(lì)直流電機(jī)、并勵(lì)直流電機(jī)其電樞回路的電壓方程與他勵(lì)時(shí)相同，但有其電樞回路的電壓方程與他勵(lì)時(shí)相同，但有激磁電壓為電樞端電壓，即激磁電壓為電樞端電壓，即 發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)： UUffaIIIafIIIIIIsa3、串勵(lì)直流電機(jī)、串勵(lì)直流電機(jī)其電樞回路的電壓方程與他勵(lì)時(shí)亦相同，但因其電樞回路的電壓方程與他勵(lì)時(shí)亦相同，但因勵(lì)磁繞組與電樞繞組相串聯(lián)，有勵(lì)磁繞組與電樞繞組相串聯(lián)，有另外，電壓方程應(yīng)加入串勵(lì)繞組的電阻壓降。另外，電壓方程應(yīng)加入串勵(lì)繞組的電阻壓降。二、轉(zhuǎn)矩方程二、轉(zhuǎn)矩方程20TTTeeTeTTT011T0T為電磁轉(zhuǎn)

45、矩為電磁轉(zhuǎn)矩1.發(fā)電機(jī)情況下，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，有發(fā)電機(jī)情況下，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，有 原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 電機(jī)本身的機(jī)械阻力轉(zhuǎn)矩電機(jī)本身的機(jī)械阻力轉(zhuǎn)矩 2.電動(dòng)機(jī)情況下，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)情況下，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，為電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。為電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。2T式中，式中，三、電磁功率三、電磁功率ePaaeIEP 602 neaaaaTIapZIE2aaIEaaIEeT電磁功率用電磁功率用 表示，表示，則則將將 （機(jī)械角速度）（機(jī)械角速度） 代入上式，得代入上式，得eT發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)： 機(jī)械能機(jī)械能 轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為電能 電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)： 電能電能 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

46、轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 定義：負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組的感應(yīng)電勢(shì)和電樞電流的乘積eTaaIEaaIE對(duì)于發(fā)電機(jī)：對(duì)于發(fā)電機(jī)： 是原動(dòng)機(jī)為克服電磁轉(zhuǎn)矩而輸入電是原動(dòng)機(jī)為克服電磁轉(zhuǎn)矩而輸入電機(jī)的機(jī)械功率。機(jī)的機(jī)械功率。 eT為電樞發(fā)出的電功率為電樞發(fā)出的電功率。對(duì)于電動(dòng)機(jī)：對(duì)于電動(dòng)機(jī)： 為電樞中的感應(yīng)電勢(shì)所吸收的電功率為電樞中的感應(yīng)電勢(shì)所吸收的電功率為電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)機(jī)械負(fù)載所為電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)機(jī)械負(fù)載所做的機(jī)械功率。做的機(jī)械功率。結(jié)論：電磁功率就是能量轉(zhuǎn)換過程中電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能或相反轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換功率例：已知一臺(tái)四極直流電動(dòng)機(jī)，電樞采用單疊繞組，例：已知一臺(tái)四極直流電動(dòng)機(jī)，電樞采用單疊繞組，電樞總導(dǎo)體數(shù)為電樞

47、總導(dǎo)體數(shù)為744，電樞回路總電阻為，電樞回路總電阻為Ra=0.208歐姆。此電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電源電壓為歐姆。此電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電源電壓為U=220V，電機(jī)的為，電機(jī)的為1500r/min，氣隙磁通為，氣隙磁通為0.011Wb的條件下，求其電磁轉(zhuǎn)矩。的條件下，求其電磁轉(zhuǎn)矩。解：解： VnapZnCEaea6 .20460AREUIaaa74mNnIEPTaaM.38.96602四、直流電機(jī)的可逆性四、直流電機(jī)的可逆性 aEUUEa電機(jī)的可逆性：從原理上講，任何電機(jī)既可電機(jī)的可逆性：從原理上講，任何電機(jī)既可作為發(fā)電機(jī)、亦可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。作為發(fā)電機(jī)、亦可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。發(fā)電機(jī)運(yùn)行發(fā)電機(jī)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)

48、運(yùn)行EaU，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)態(tài)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)態(tài)，此時(shí)電流此時(shí)電流Ia與與Ea方向方向一致，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向相反，制動(dòng)一致，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向相反，制動(dòng)性質(zhì)，原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向相性質(zhì)，原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向相同，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并向電網(wǎng)輸出。同，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并向電網(wǎng)輸出。則則n Ea ,EaU，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)態(tài)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)態(tài)，此時(shí)電流，此時(shí)電流Ia與與Ea方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向相同，方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向相同，為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)狀態(tài)為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)狀態(tài)若減小驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩e Ia Ea n當(dāng)a=U時(shí)，Ia=0,Te=0,T1=T0若進(jìn)一步去掉原動(dòng)機(jī)，并在軸上加機(jī)

49、械負(fù)載1、空載特性、空載特性定義：是指定義：是指 時(shí)，電樞的空載端時(shí)，電樞的空載端電壓電壓與與f勵(lì)磁電流之間的關(guān)系勵(lì)磁電流之間的關(guān)系 。3.6 直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性 直流發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性主要有三條：直流發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性主要有三條：一條是標(biāo)志輸出電壓質(zhì)量的外特性，一條是一條是標(biāo)志輸出電壓質(zhì)量的外特性，一條是勵(lì)磁調(diào)節(jié)作用的調(diào)整特性，第三條是表征力勵(lì)磁調(diào)節(jié)作用的調(diào)整特性，第三條是表征力能指標(biāo)的效率特性。能指標(biāo)的效率特性。0,InnN)(0fIfU一、他勵(lì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性一、他勵(lì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性 用試驗(yàn)法求取用試驗(yàn)法求取 試驗(yàn)時(shí)開關(guān)試驗(yàn)時(shí)開關(guān)Q斷開，發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，

50、保持?jǐn)嚅_，發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，保持轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n=nN ，勵(lì)磁電路接到外電源上，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電阻，勵(lì)磁電路接到外電源上，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電阻Rf，使勵(lì)磁電流使勵(lì)磁電流If從零開始增加，空載電壓隨之增大，直到從零開始增加，空載電壓隨之增大，直到UO=（1.11.3）UN為止，然后逐漸減小為止，然后逐漸減小If直到回到零，測(cè)直到回到零，測(cè)取空載電壓取空載電壓Uo及勵(lì)磁電流及勵(lì)磁電流If，即可得到發(fā)電機(jī)的空載特性，即可得到發(fā)電機(jī)的空載特性曲線曲線Uo=f（If）。因?yàn)榇怕分写嬖诖艤F(xiàn)象，所以正、反）。因?yàn)榇怕分写嬖诖艤F(xiàn)象，所以正、反空載特性曲線是整個(gè)磁滯回線的一半，還有另一半或者直空載特性曲線是整個(gè)磁滯回線的

51、一半，還有另一半或者直接測(cè)取（改變勵(lì)磁電流的方向，重復(fù)上述步驟），或者根接測(cè)?。ǜ淖儎?lì)磁電流的方向，重復(fù)上述步驟），或者根據(jù)對(duì)稱的關(guān)系畫出。一般空載特性曲線取整個(gè)磁滯回線的據(jù)對(duì)稱的關(guān)系畫出。一般空載特性曲線取整個(gè)磁滯回線的平均線如圖中的虛線，即為他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的空載特性。平均線如圖中的虛線，即為他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的空載特性。定義：是指定義：是指 ，勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電流 （通（通常等于額定勵(lì)磁電流常等于額定勵(lì)磁電流If），發(fā)電機(jī)的端電壓），發(fā)電機(jī)的端電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系與負(fù)載電流之間的關(guān)系 。Nnn 常值fI)(IfU U下降的原因：下降的原因： U=Ea-IaRa不考慮飽和時(shí)不考慮飽和時(shí)IIaR

52、aU考慮飽和時(shí)考慮飽和時(shí)電樞反應(yīng)的去磁作電樞反應(yīng)的去磁作用用 U2、外特性、外特性 在在 , 的條件下，他勵(lì)發(fā)電的條件下，他勵(lì)發(fā)電機(jī)從額定負(fù)載過渡到空載，電樞端電壓變機(jī)從額定負(fù)載過渡到空載，電樞端電壓變化的數(shù)值與額定電壓的比值，稱為額定電化的數(shù)值與額定電壓的比值，稱為額定電壓調(diào)整率，用壓調(diào)整率，用 來表示。來表示。Nnn fNfII%1000NNNUUUuNu額定電壓調(diào)整率（電壓調(diào)整率）：額定電壓調(diào)整率（電壓調(diào)整率）：Nnn NUU )(IfIf3、調(diào)整特性、調(diào)整特性定義：是指定義：是指 ，保持端壓，保持端壓 ，負(fù)載電流變化時(shí)，勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)規(guī)律負(fù)載電流變化時(shí)，勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)規(guī)律 。額定勵(lì)磁電

53、流：額定勵(lì)磁電流：當(dāng)負(fù)載電流當(dāng)負(fù)載電流I=IN，端電壓，端電壓U=UN時(shí)，所需的勵(lì)磁電流時(shí)，所需的勵(lì)磁電流IfN就稱為額定勵(lì)磁就稱為額定勵(lì)磁電流。電流。外特性和電壓調(diào)整率都是在額定勵(lì)磁電流下外特性和電壓調(diào)整率都是在額定勵(lì)磁電流下作出的。作出的。 由電壓方程U=Ea-IaRa及外特性可知，當(dāng)n=nN，負(fù)載電流I增大時(shí)，要維持端電壓為一常值，If必須增加，以抵消電樞反應(yīng)的去磁作用和電樞回路的電阻壓降。直流電機(jī)的損耗包括機(jī)械損耗，電樞的基本鐵直流電機(jī)的損耗包括機(jī)械損耗，電樞的基本鐵耗，基本銅耗，電刷的接觸損耗，勵(lì)磁繞組耗，基本銅耗，電刷的接觸損耗，勵(lì)磁繞組的銅耗和雜散損耗的銅耗和雜散損耗。前兩項(xiàng)屬于

54、不變損耗，后四項(xiàng)隨著負(fù)載的變化前兩項(xiàng)屬于不變損耗，后四項(xiàng)隨著負(fù)載的變化而變化，屬于可變損耗，總損耗為六項(xiàng)之和。而變化，屬于可變損耗，總損耗為六項(xiàng)之和。效率 Nnn NUU )(2Pfppp21aUIp 24、效率特性、效率特性定義：是指定義：是指 ， 時(shí)，效率時(shí)，效率與輸出功率的關(guān)系與輸出功率的關(guān)系 。121121pppppppp 二、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)和外特性二、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)和外特性并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程 發(fā)電機(jī)要自勵(lì)，電機(jī)的磁路中必須要有剩磁。發(fā)電機(jī)要自勵(lì)，電機(jī)的磁路中必須要有剩磁。當(dāng)發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)兩端將當(dāng)發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)兩

55、端將發(fā)出一個(gè)數(shù)值不大的剩磁電壓。而勵(lì)磁繞組又是接到發(fā)出一個(gè)數(shù)值不大的剩磁電壓。而勵(lì)磁繞組又是接到電樞兩端的，于是在剩磁電壓的作用下，勵(lì)磁繞組將電樞兩端的，于是在剩磁電壓的作用下，勵(lì)磁繞組將流過一個(gè)不大的電流，并產(chǎn)生一個(gè)不大的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)。流過一個(gè)不大的電流，并產(chǎn)生一個(gè)不大的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)。如果勵(lì)磁繞組接法正確，即這個(gè)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的方向和如果勵(lì)磁繞組接法正確，即這個(gè)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的方向和電機(jī)剩磁磁動(dòng)勢(shì)的方向相同電機(jī)剩磁磁動(dòng)勢(shì)的方向相同（正反饋），（正反饋），從而使電機(jī)從而使電機(jī)內(nèi)的磁通和由它產(chǎn)生的電樞端電壓有所增加。在比較內(nèi)的磁通和由它產(chǎn)生的電樞端電壓有所增加。在比較高的勵(lì)磁電壓作用下，勵(lì)磁電流又進(jìn)一步加大

56、，導(dǎo)致高的勵(lì)磁電壓作用下，勵(lì)磁電流又進(jìn)一步加大，導(dǎo)致磁通的進(jìn)一步增加，繼而電樞端電壓又進(jìn)一步加大。磁通的進(jìn)一步增加，繼而電樞端電壓又進(jìn)一步加大。 如果勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的方向和電機(jī)剩磁磁動(dòng)如果勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的方向和電機(jī)剩磁磁動(dòng)勢(shì)的方向相反，則形成勢(shì)的方向相反，則形成負(fù)反饋。不能自勵(lì)。負(fù)反饋。不能自勵(lì)。如此反復(fù)作用下去，發(fā)電機(jī)的端電壓便自動(dòng)如此反復(fù)作用下去，發(fā)電機(jī)的端電壓便自動(dòng)建立起來，這就是發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程。建立起來，這就是發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程。（如圖（如圖3-35） 自勵(lì)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行的穩(wěn)定工作點(diǎn)是空載特性Ea0=f(If0)和勵(lì)磁回路的伏安特性Ea0=If0Rf(勵(lì)磁電阻線)的交點(diǎn)如圖3-36由圖可知，當(dāng)

57、兩者無交點(diǎn)時(shí)，也不能自激。兩者相切時(shí)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電阻稱為臨界電阻。并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性：如圖并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性：如圖 是指是指 ，Rf=常值時(shí)，發(fā)電機(jī)的常值時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓與負(fù)載電流間的關(guān)系端電壓與負(fù)載電流間的關(guān)系U= f（I）。）。Nnn 氣隙中必須有剩磁；氣隙中必須有剩磁；勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)與剩磁兩者方向相同；勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)與剩磁兩者方向相同；勵(lì)磁回路的總電阻必須小于臨界電阻。勵(lì)磁回路的總電阻必須小于臨界電阻。并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件：并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件：特點(diǎn)：1負(fù)載增大時(shí)，端電壓下降較快外特性有拐彎現(xiàn)象 （U=Ea-IaRa ,I=U/RL ,I=Ia-If）穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，短路電流不大當(dāng)短路時(shí)，f短路電流

58、僅由剩磁電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，所以不大3.7 3.7 直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 fNfNIIUU,)(,2PfTne 直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性主要有兩條，一條直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性主要有兩條，一條是工作特性，另一條是轉(zhuǎn)矩特性（或稱為機(jī)械是工作特性，另一條是轉(zhuǎn)矩特性（或稱為機(jī)械特性）。特性）。一、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性一、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性 1、工作特性、工作特性指指 時(shí)，時(shí)， 。)(2Pfn aeaeeaICRCUCEnn0100%NNnnnn （1）、）、轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性 轉(zhuǎn)速調(diào)整率轉(zhuǎn)速調(diào)整率 ：據(jù)轉(zhuǎn)速公式據(jù)轉(zhuǎn)速公式影響轉(zhuǎn)速的因素：電樞電阻壓降和電樞反應(yīng)，電樞電流增大使轉(zhuǎn)速趨于下降，電樞反應(yīng)

59、的去磁作用，使轉(zhuǎn)速趨于上升，為使電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，常使其具有如圖如圖3-41所示所示的稍微下降的轉(zhuǎn)速特性。負(fù)載為輕載，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速上升，造成負(fù)載為輕載，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速上升，造成“飛飛車車”；負(fù)載為重載，所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩克服不了負(fù)載轉(zhuǎn)負(fù)載為重載，所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩克服不了負(fù)載轉(zhuǎn)矩，則電動(dòng)機(jī)可能停轉(zhuǎn)，使電樞電流增大到起矩，則電動(dòng)機(jī)可能停轉(zhuǎn)，使電樞電流增大到起動(dòng)電流，引起繞組過熱而將電極燒毀。動(dòng)電流，引起繞組過熱而將電極燒毀。注意：并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，勵(lì)磁繞組絕注意：并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，勵(lì)磁繞組絕對(duì)不能斷開。對(duì)不能斷開。原因分析原因分析：勵(lì)磁繞組斷開，：勵(lì)磁繞組斷開，If=0，主磁通將迅，主磁通將迅

60、速下降到剩磁磁通，使電樞電流迅速增大。速下降到剩磁磁通，使電樞電流迅速增大。)(2PfTe2020PTTTTe)(2Pf（3）、效率特性）、效率特性并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的效率特性和其他電機(jī)相類似。并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的效率特性和其他電機(jī)相類似。得出轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖得出轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3-41所示：所示：當(dāng)當(dāng)n=常值時(shí)，轉(zhuǎn)矩特性為直線常值時(shí)，轉(zhuǎn)矩特性為直線當(dāng)當(dāng)2增加時(shí)，轉(zhuǎn)速略有下降，增加時(shí)，轉(zhuǎn)速略有下降，Te略有增加略有增加當(dāng)當(dāng)P2=0時(shí)，時(shí)，Te=T0（2）、轉(zhuǎn)矩特性）、轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩方程轉(zhuǎn)矩方程N(yùn)UU fR)(eTfneeTaeTCCRCUn22、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性指指 ，勵(lì)磁回路電阻，勵(lì)磁回路電阻 =