電機(jī)學(xué)(第二章)

電機(jī)學(xué)(第二章)第一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一直流電機(jī)的工作原理直流電機(jī)的電樞繞組直流電機(jī)的磁場直流發(fā)電機(jī)的基本特性直流電動(dòng)機(jī)的基本特性直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速本章重點(diǎn)第二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一什么是直流電機(jī)?直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn):與直流有關(guān)的電機(jī)稱為直流電機(jī)。1.具有良好的起動(dòng)性能２.能在寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速。第三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一直流電機(jī)的用途:１.直流電動(dòng)機(jī)廣泛用于對(duì)調(diào)速性能和起動(dòng)性能要求高的場合2.直流發(fā)電機(jī)主要用作直流電源，同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。3.控制系統(tǒng)中的伺服電動(dòng)機(jī)，測速發(fā)電機(jī)等作為測量執(zhí)行元件本章研究對(duì)象：帶換向器的直流電機(jī)。第四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.1概述2.1.1直流電機(jī)的工作原理一、線圈中感應(yīng)電勢產(chǎn)生的過程1.原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞以恒定轉(zhuǎn)速沿反時(shí)針方向在磁場中旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。第五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一規(guī)定：從電樞進(jìn)入磁極的磁通方向?yàn)檎较?S極下：Bδ從電樞進(jìn)入磁極，Bδ為正。N極下：Bδ從磁極進(jìn)入電樞，Bδ為負(fù)。第七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一線圈中的感應(yīng)電勢是交變的第九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一電刷及換向器的作用第十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一降低電刷端電動(dòng)勢脈動(dòng)的方法敷設(shè)多個(gè)線圈若每極下均勻分布線圈個(gè)數(shù)大于8，則脈動(dòng)幅度將小于1%。第十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一電機(jī)的可逆性原理分析直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換過程第十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一從電機(jī)的電端口看，電機(jī)作發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的區(qū)別就在于電流方向發(fā)生了變化，電流自端口正極性端流出時(shí)為發(fā)電機(jī)；電流自端口正極性端流入時(shí)為電動(dòng)機(jī)。研究電機(jī)常用的兩個(gè)術(shù)語：發(fā)電機(jī)慣例電動(dòng)機(jī)慣例第十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.1.2直流電機(jī)的構(gòu)造定子：轉(zhuǎn)子：主磁極換向極電刷裝置機(jī)座電樞鐵芯電樞繞組換向器一、綜述第十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一端蓋：端蓋內(nèi)有軸承，轉(zhuǎn)子在軸承中轉(zhuǎn)，端蓋則固定在電機(jī)兩端，使電機(jī)組成一個(gè)整體電刷架：電刷固定在端蓋上，電刷與換向器相接觸。氣隙：定、轉(zhuǎn)子之間有氣隙，氣隙的大小對(duì)電機(jī)的性能影響很大。第十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、分述各部分的功能和特點(diǎn)1、定子（1）主磁極由主極鐵芯和套在鐵芯上的勵(lì)磁繞組構(gòu)成，當(dāng)勵(lì)磁繞組中通有直流勵(lì)磁電流時(shí)，氣隙中產(chǎn)生一恒定主磁場，主極鐵芯常用1~1.5mm的低碳鋼板疊成。功用：用來產(chǎn)生主磁場第十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一（2）換向極功用：換向極專門用于改善電機(jī)換向。換向極由鐵心和套在鐵心上的繞組構(gòu)成，采用1~1.5mm厚的鋼片疊成，換向極裝在兩個(gè)主極之間。換向極的數(shù)目與主極的數(shù)目相同。第十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一（3）機(jī)座功用：構(gòu)成電機(jī)磁路的一部分；固定主極合換向極；固定電機(jī)。用鑄鋼或薄鋼板焊接而成。第十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2、轉(zhuǎn)子（1）轉(zhuǎn)子鐵芯功用：是磁路的一部分；轉(zhuǎn)子槽中放置繞組電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)被交變磁化，所以轉(zhuǎn)子鐵心中有鐵耗。特點(diǎn)：第十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一（2）電樞繞組感應(yīng)電勢，流過電流，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，是電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的核心部件。功用：由絕緣導(dǎo)線繞成線圈，各線圈以一定的規(guī)律焊接在換向片上而連成一個(gè)整體。構(gòu)成：第二十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一（3）換向器把電樞繞組內(nèi)部的交流電勢用機(jī)械換接的方法轉(zhuǎn)換為直流電勢。換向器由多片彼此絕緣的換向片組成。功用：構(gòu)成：第二十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.1.3直流電機(jī)的額定值一、什么是額定值？電機(jī)生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定的電機(jī)在額定運(yùn)行工況時(shí)的物理量，如電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速等等。第二十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、有哪些額定值？第二十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.2直流電機(jī)的電樞繞組§2.2.1基本特點(diǎn)一、對(duì)電樞繞組的要求1.產(chǎn)生盡可能大的電動(dòng)勢，并且有良好的波形；2.能通過足夠大的電流，以產(chǎn)生并承受所需要的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩；3.結(jié)構(gòu)簡單，連接可靠；第二十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一4.便于維護(hù)和檢修；5.對(duì)直流電機(jī)，應(yīng)有良好的換向。第二十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、繞組的型式根據(jù)繞組連接方式的不同，直流電機(jī)電樞繞組分為三種類型：1.疊繞組，又分單疊和復(fù)疊繞組；2.波繞組，又分為單波和復(fù)波繞組；3.蛙繞組，既疊繞組和波繞組混合的繞組。第二十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、元件的形狀與放置1.直流電樞繞組的構(gòu)成電樞繞組是由結(jié)構(gòu)形狀相同的繞組元件（簡稱元件）構(gòu)成。2.什么是元件？指兩端分別與兩片換向片連接的單匝或多匝線圈。第二十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一元件邊:端接:每個(gè)元件兩個(gè)放在槽中切割磁力線感應(yīng)電動(dòng)勢的有效邊槽外部分只作連接引線第二十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一繞組元件在電樞表面槽中的放置:為了便于繞組元件在電樞表面槽中的嵌放，每個(gè)元件的一個(gè)元件邊放在某一槽的上層另一個(gè)元件邊則放在另一個(gè)槽的下層。第二十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一四、布線（下線）常用的幾個(gè)名詞電樞繞組的特點(diǎn)常用虛槽數(shù)、元件數(shù)、換向片數(shù)及各種節(jié)距來表征。1.虛槽數(shù)第三十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.虛槽數(shù)Zi、元件數(shù)S、換向片數(shù)K之間的關(guān)系因?yàn)槊總€(gè)元件有兩個(gè)元件邊，而每一片換向片同時(shí)接有一個(gè)元件的上層邊和另一個(gè)元件的下層邊，所以元件數(shù)一定與換向片數(shù)相等，又由于每個(gè)虛槽也包含上、下層兩個(gè)元件邊，即虛槽數(shù)也與元件數(shù)相等。所以第三十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一

3.第一節(jié)距y1每個(gè)元件的兩個(gè)有效邊在電樞表面的跨距，用虛槽數(shù)表示。第三十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第三十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第三十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一4.第二節(jié)距y2定義與同一個(gè)換向片相連接的兩個(gè)元件中，第一個(gè)元件的下元件邊到第二個(gè)元件的上元件邊在電樞表面的跨距，也用虛槽數(shù)表示。第三十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一5.合成節(jié)距y相串聯(lián)的兩個(gè)元件的對(duì)應(yīng)邊在電樞表面的跨距，用虛槽數(shù)表示。第三十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一6.換向器節(jié)距yK每一個(gè)元件兩端所接兩片換向片之間在換向器表面所跨過的距離稱換向器節(jié)距，用換向器數(shù)表示。第三十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.2.2單疊繞組一、什么是單疊繞組？第三十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第三十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、單疊繞組繞制1、節(jié)距計(jì)算第四十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2、繞組連接表規(guī)定元件編號(hào)與槽編號(hào)相同，上元件邊直接用槽編號(hào)表示，下元件邊用所在槽編號(hào)加“'”以示區(qū)別。上元件邊與下元件邊之間用實(shí)線連接，兩元件通過換向器串聯(lián)用虛線表示，繞組連接關(guān)系為：第四十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3、繞組展開圖假設(shè)從1號(hào)與16號(hào)槽中間的齒切開并展成一平面第四十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一(1)、磁極在繞組上方均勻安放；(2)、箭頭為電樞旋轉(zhuǎn)方向；(3)、對(duì)稱繞組，元件軸線應(yīng)與所接的兩片換向片的中心線重合；(4)、換向器的大小與槽距一致，編號(hào)與元件編號(hào)相同；第四十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第四十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一電刷的放置原則：確?？蛰d時(shí)通過正負(fù)電刷引出的電動(dòng)勢最大，或者說被電刷短路的元件的電動(dòng)勢為0或最小。只有元件的軸線與主極軸線重合時(shí)，元件中的電動(dòng)勢為0，此時(shí)元件所接的兩片換向片的中心線稱為此時(shí)換向器上的幾何中性線。電刷應(yīng)固定安放在換向片的幾何中性線上。對(duì)稱時(shí)，元件、主極、換向器中性線三線合一。第四十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、單疊繞組電路圖為進(jìn)一步說明元件的串聯(lián)次序及其電勢分布情況，畫出繞組的電路圖如右圖所示.并聯(lián)支路數(shù)等于主極數(shù)，2a=2p第四十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一結(jié)論：（1）閉和回路的總電勢為0，故電樞繞組內(nèi)不產(chǎn)生環(huán)流；（2）并聯(lián)支路數(shù)恒等于主極數(shù)；（3）電刷組數(shù)=主極數(shù)（4）電刷放在換向器的幾何中性線上，在正、負(fù)電刷間可獲得最大支路電勢，換向性能良好，不產(chǎn)生火花。第四十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.2.2單波繞組第四十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一單疊繞組是把一個(gè)主極下的元件串聯(lián)成一條支路，以保證串聯(lián)元件中的電動(dòng)勢同方向，根據(jù)此思路，當(dāng)然可以設(shè)想把電樞所有處在相同極性下的元件串聯(lián)起來構(gòu)成一條支路，此時(shí)，相鄰兩串聯(lián)元件對(duì)應(yīng)的距離約為兩個(gè)極距，從而形成波浪形構(gòu)形，稱為波繞組第四十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一單波繞組電路圖第五十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一單波繞組的并聯(lián)支路數(shù)注意：在元件數(shù)相同的情況下，波繞組每條支路的串聯(lián)元件數(shù)就可能比疊繞組多，支路電壓也會(huì)比較高。波繞組增加并聯(lián)支路數(shù)的方法是采用復(fù)波繞組第五十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.3直流電機(jī)的磁場磁場是電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的媒介，直流電機(jī)中產(chǎn)生磁場的方式有兩種：一種是永久磁鐵磁場，只在一些比較特殊的微電機(jī)中采用；另一種是電磁鐵磁場，是由套在主極鐵心上的勵(lì)磁繞組通入直流電流產(chǎn)生的，稱為勵(lì)磁磁場，一般電機(jī)都采用這種勵(lì)磁方式。第五十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.3.1直流電機(jī)的勵(lì)磁方式一、什么是勵(lì)磁方式？指供給勵(lì)磁繞組勵(lì)磁電流的方式。不同的勵(lì)磁方式，電機(jī)的性能不一樣，可滿足不同形式的負(fù)載。第五十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、直流電機(jī)按勵(lì)磁方式分類他勵(lì)直流電機(jī)；并勵(lì)直流電機(jī)；串勵(lì)直流電機(jī)；復(fù)勵(lì)直流電機(jī)。第五十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1.他勵(lì)直流電機(jī)勵(lì)磁繞組由其它直流電源單獨(dú)供電。第五十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.并勵(lì)直流電機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，電樞電壓即為勵(lì)磁電壓。第五十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.串勵(lì)直流電機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，電樞電流即為勵(lì)磁電流。第五十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一4.復(fù)勵(lì)直流電機(jī)勵(lì)磁繞組分成兩部分，一部分與電樞繞組串聯(lián)，另一部分與電樞繞組并聯(lián)。串勵(lì)和并勵(lì)兩部分繞組的磁勢可以相加可以相減，前者稱為積復(fù)勵(lì)，后者成為差復(fù)勵(lì)。（a）短復(fù)勵(lì)（b）長復(fù)勵(lì)第五十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.3.2直流電機(jī)的空載磁場一、什么是空載磁場？第五十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、磁通與磁動(dòng)勢1.磁通主磁通漏磁通磁通分兩部分：第六十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第六十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第六十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.五段式主磁路結(jié)構(gòu)電機(jī)中的磁回路數(shù)目等于主極數(shù)目，每個(gè)磁回路由五個(gè)部分組成第六十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、主磁場分布假設(shè)：（1）電樞表面是光滑的（2）極弧下氣隙均勻磁密為一平頂波第六十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一四、磁化曲線第六十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1.氣隙線第六十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.飽和系數(shù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下空載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生額定電樞電壓所需的磁動(dòng)勢與同一磁通下氣隙線上磁動(dòng)勢的比值電機(jī)的額定工作點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在“膝點(diǎn)（c點(diǎn)）”附近。第六十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一注意：由于：磁化曲線還可以表示為：第六十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.3.3直流電機(jī)的電樞磁場第六十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.電流分布電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體中的電流分布如圖所示：第七十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.磁力線分布電樞磁勢的軸線與電刷軸線重合，也在電樞幾何中性線上，與主極軸正交。第七十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一4.電樞磁勢的大小與波形Fa(x)分析方法：沿左側(cè)幾何中性線將電樞切開展成一條直線第七十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一（1）電樞磁勢的大小第七十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一（2）電樞磁勢的波形第七十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第七十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一5.磁密波形：第七十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、電刷偏離幾何中性線由于裝配等原因，電刷很難正好在幾何中性線上，第七十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1.交軸電樞磁動(dòng)勢Faq第七十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一交軸磁動(dòng)勢波形如圖曲線2第七十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1.直軸電樞磁動(dòng)勢Fad第八十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一交直軸合成磁動(dòng)勢波形如圖曲線1曲線1=曲線2+曲線3直軸磁動(dòng)勢波形如圖曲線3第八十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.3.4電樞反應(yīng)電機(jī)中，主磁場和電樞磁場共同存在和存在，我們把電樞磁場對(duì)勵(lì)磁磁場的作用稱為電樞反應(yīng)。

1、交軸電樞反應(yīng) 2、直軸電樞反應(yīng)第八十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1、交軸電樞反應(yīng)電刷在幾何中性線時(shí)，電樞磁場只有交軸分量，電機(jī)磁場由勵(lì)磁磁動(dòng)勢和交軸磁動(dòng)勢共同建立。第八十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一交軸電樞反應(yīng)對(duì)氣隙磁場的影響（1）使物理中性線偏離幾何中性線一個(gè)角度，對(duì)發(fā)電機(jī)偏移為順電樞轉(zhuǎn)向；對(duì)電動(dòng)機(jī)則是逆電樞轉(zhuǎn)向。（2）不計(jì)飽和，每個(gè)主極下總磁通不變。（3）考慮飽和，總磁通下降。第八十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一

2、直軸電樞反應(yīng)第八十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一考慮飽和，可把每極Fad和F0疊加后通過磁化曲線確定Φ。第八十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.3.5感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩一、感應(yīng)電動(dòng)勢無論是迭繞組還是波繞組，經(jīng)正、負(fù)電刷引出的都是支路中各串聯(lián)元件感應(yīng)電動(dòng)勢的代數(shù)和。假設(shè)（1）繞組為整距；（2）電刷在幾何中性線上。第八十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一先求一根導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢：第八十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第八十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第九十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第九十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、電磁轉(zhuǎn)矩所有電樞導(dǎo)體所受力矩之和稱為電磁轉(zhuǎn)矩第九十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第九十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第九十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、電動(dòng)勢常數(shù)與轉(zhuǎn)矩常數(shù)的關(guān)系第九十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.4直流發(fā)電機(jī)的基本特性§2.4.1基本方程電機(jī)的基本方程即電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部物理過程的數(shù)學(xué)描述。因?yàn)殡姍C(jī)內(nèi)部存在著機(jī)、電、磁耦合關(guān)系，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)必須滿足機(jī)械方面和電磁方面的平衡要求，因此，電機(jī)的基本方程將包括電動(dòng)勢平衡方程，功率平衡方程和轉(zhuǎn)矩平衡方程等。第九十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一一、電勢平衡方程式第九十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1.電樞回路電勢平衡方程式第九十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.勵(lì)磁回路電壓平衡方程式第九十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.電流平衡方程式第一百頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、功率平衡方程式1.電磁功率第一百零一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.發(fā)電機(jī)電樞回路的電功率平衡方程式第一百零二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.發(fā)電機(jī)總的功率平衡方程式第一百零三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百零四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一并勵(lì)發(fā)電機(jī)的功率流程圖輸入功率輸出功率第一百零五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一4.發(fā)電機(jī)的效率第一百零六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、轉(zhuǎn)矩平衡方程式第一百零七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.4.2他勵(lì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性說明：1.什么是發(fā)電機(jī)的特性？指電機(jī)外部各個(gè)可測物理量之間的關(guān)系。2.有哪些特性？（1）空載特性（開路特性）（2）負(fù)載特性（3）外特性（4）調(diào)節(jié)特性第一百零八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一一、空載特性1.什么是空載特性？2.實(shí)驗(yàn)測取第一百零九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百一十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.該特性有何用？（1）從空載特性可以知道電機(jī)的飽和程度，從而檢驗(yàn)電機(jī)的設(shè)計(jì)制造水平。（2）可用該特性求出電機(jī)的其他特性曲線。注：無論何種勵(lì)磁方式的直流電機(jī)，其空載特性曲線均由他勵(lì)接線方式測定。第一百一十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、負(fù)載特性1.什么是負(fù)載特性？2.實(shí)驗(yàn)測取第一百一十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.曲線分析第一百一十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、外特性1.什么是外特性？2.實(shí)驗(yàn)測取第一百一十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.曲線分析外特性是一條隨負(fù)載電流增加而下降的曲線。第一百一十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一4.電壓調(diào)整率第一百一十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一四、調(diào)節(jié)特性1.什么是調(diào)節(jié)特性？2.實(shí)驗(yàn)測取第一百一十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.曲線分析調(diào)節(jié)特性隨負(fù)載電流的增加而上翹，原因是要保持端電壓不變，勵(lì)磁電流必須隨負(fù)載電流的增加而增加，以補(bǔ)償電樞反應(yīng)的去磁作用。第一百一十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.4.3并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件和外特性并勵(lì)發(fā)電機(jī)是自勵(lì)發(fā)電機(jī)中最常用的一種，它的勵(lì)磁電流不需要其他的直流電源供給，而取自發(fā)電機(jī)本身，所以稱為“自勵(lì)”，并勵(lì)發(fā)電機(jī)的主極繞組與電樞繞組并聯(lián)。第一百一十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百二十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件（1）電機(jī)內(nèi)有剩磁；（2）勵(lì)磁繞組連接正確；（3）勵(lì)磁回路電阻應(yīng)小于臨界電阻第一百二十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一注意：因?yàn)榭蛰d特性曲線正比于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速愈低意味著曲線下移，因此，對(duì)應(yīng)的臨界電阻也會(huì)隨之變小，或者說，不同的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于不同的臨界電阻。第一百二十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、外特性1.什么是外特性？2.實(shí)驗(yàn)測取第一百二十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.曲線分析（1）隨負(fù)載電流的增加，并勵(lì)發(fā)電機(jī)的端電壓比他勵(lì)發(fā)電機(jī)的端電壓下降的快，因?yàn)樗麆?lì)發(fā)電機(jī)在負(fù)載增加時(shí)，使端電壓下降的原因只有兩個(gè)；并勵(lì)發(fā)電機(jī)還要加上因電壓下降而導(dǎo)致勵(lì)磁電流減小的因素。第一百二十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百二十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.4.4復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性在并勵(lì)發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上加上串勵(lì)繞組就是復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)。第一百二十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整端電壓的變化，若串勵(lì)繞組的磁化作用恰好補(bǔ)償電樞反應(yīng)的去磁作用和電樞電阻壓降，使額定負(fù)載時(shí)端電壓與空載電壓與相等，則稱為平復(fù)勵(lì)；若串勵(lì)繞組過渡補(bǔ)償，稱過復(fù)勵(lì)，反之，就是欠復(fù)勵(lì)。第一百二十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一差復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)中，由于負(fù)載時(shí)串勵(lì)繞組的作用使電機(jī)主磁通和電動(dòng)勢進(jìn)一步減小，所以外特性急劇下降，可作為恒流源使用。第一百二十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.5直流電動(dòng)機(jī)的基本特性(basiccharactersofdcmotor)§2.5.1基本方程一、電動(dòng)勢平衡方程式第一百二十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、功率平衡方程式第一百三十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一功率流程圖

軸上輸出機(jī)械功率輸入功率第一百三十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、轉(zhuǎn)矩平衡方程式第一百三十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.5.2工作特性■什么是工作特性?第一百三十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一■為什么討論工作特性？（1）便于用戶選擇、使用電機(jī)；（2）從工作特性上找到衡量電機(jī)性能好壞的指標(biāo)；（3）鑒定電機(jī)的設(shè)計(jì)水平；■求取特性的方法（1）實(shí)驗(yàn)求?。?）計(jì)算求取第一百三十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一一、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)1.速率特性第一百三十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一曲線分析第一百三十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一轉(zhuǎn)速調(diào)整率第一百三十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一注意:

并勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁繞組絕對(duì)不允許開路，因?yàn)楫?dāng)勵(lì)磁回路斷開時(shí)，氣隙中的磁通將驟然降至微小的剩磁：

第一百三十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.轉(zhuǎn)矩特性第一百三十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡方程式為第一百四十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.效率特性普通電動(dòng)機(jī)大都在接近額定功率時(shí),其效率取最大值,此時(shí):不變損耗=可變損耗第一百四十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)仍然有三個(gè)特性第一百四十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一在勵(lì)磁方面，串勵(lì)與并勵(lì)不同第一百四十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1.速率特性第一百四十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一曲線特點(diǎn)第一百四十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一曲線分析（1）分析為什么是軟特性？（2）分析“飛速”的問題第一百四十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百四十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一轉(zhuǎn)速調(diào)整率第一百四十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.轉(zhuǎn)矩特性若n為常數(shù)，則轉(zhuǎn)矩特性曲線為通過原點(diǎn)直線，當(dāng)n下降時(shí)，則轉(zhuǎn)矩曲線向上彎曲。第一百四十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一曲線分析第一百五十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)適用場合第一百五十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)

第一百五十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1—并勵(lì)電動(dòng)機(jī)2—并勵(lì)為主的復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)3—串勵(lì)為主的復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)4—串勵(lì)電動(dòng)機(jī)5—差復(fù)勵(lì)第一百五十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.5.3機(jī)械特性什么是機(jī)械特性？第一百五十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一一、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1.自然機(jī)械特性第一百五十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一上式為機(jī)械特性方程式。第一百五十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.人工機(jī)械特性第一百五十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第一百五十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百五十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性介于并勵(lì)和串勵(lì)之間，一般采用積復(fù)勵(lì)，積復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為第一百六十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：1.在并勵(lì)電動(dòng)機(jī)中，適當(dāng)加一些串勵(lì)繞組，可以防止機(jī)械特性上翹，使機(jī)組工作穩(wěn)定；2.在串勵(lì)電動(dòng)機(jī)中，可適當(dāng)加一些并勵(lì)繞組來阻止空載轉(zhuǎn)速不會(huì)過高。第一百六十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.6.2直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、什么是起動(dòng)？二、衡量一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能指標(biāo)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)1.起動(dòng)電流要小對(duì)電機(jī)本身不利，燒壞絕緣繞組，產(chǎn)生很大的電磁力沖擊，使電機(jī)變形等等；使直流電網(wǎng)的電壓突然降低，影響電網(wǎng)上其他負(fù)載的工作。第一百六十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大3.起動(dòng)時(shí)間要短4.起動(dòng)設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠第一百六十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一三、起動(dòng)方法（1）直接起動(dòng)（全壓起動(dòng)）（2）電樞回路串電阻起動(dòng)（3）降壓起動(dòng)第一百六十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一1.直接起動(dòng)將電動(dòng)機(jī)直接投入具有額定電壓的電網(wǎng)上起動(dòng)第一百六十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一特點(diǎn)起動(dòng)設(shè)備簡單，手續(xù)簡便缺點(diǎn)是產(chǎn)生很大的沖擊電流，只適用于小容量電機(jī)第一百六十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.在電樞回路串電阻起動(dòng)串入電阻后：第一百六十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一分級(jí)控制串入電樞回路的電阻第一百六十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一特點(diǎn):(1)可限制起動(dòng)電流，保證一定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，設(shè)備簡單，廣泛用于中、小型電機(jī)中。（2）對(duì)于大容量直流電機(jī)，變阻器將變得笨重，消耗電能。

第一百六十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一3.降壓起動(dòng)（適合于他勵(lì)）第一百七十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.6.3直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速什么是調(diào)速?在電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變的情況下，通過人工方法改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速，稱為調(diào)速。對(duì)調(diào)速性能的要求：（1）速比大；（2）平滑；（3）經(jīng)濟(jì)綜述調(diào)速方法第一百七十一頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一一、電樞回路串電阻調(diào)速第一百七十二頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一

1.調(diào)速結(jié)果第一百七十三頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一2.特點(diǎn)（1）只能調(diào)低，不能調(diào)高；（2）平滑性可以；（3）方法簡單，但效率下降。第一百七十四頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一二、改變勵(lì)磁電流調(diào)速第一百七十五頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百七十六頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一調(diào)速結(jié)果第一百七十七頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百七十八頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一第一百七十九頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一§2.6.4直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

第一百八十頁，共一百九十七頁，編輯于2023年，星期一一、能耗制動(dòng)

1.作法：一般用于并勵(lì)電動(dòng)機(jī)

制動(dòng)時(shí)，保