電機學-直流電機課件

第三章直流電機第三章預習直流電機的原理結構、工作原理、交流直流出現(xiàn)的位置、繞組和鐵芯分類名稱、額定值及其關系？直流機磁場的建立方式（勵磁方式）直流繞組名稱及含義、構成，旋轉運動過程中電勢（電流）方向與分布規(guī)律（分界線）？直流機空載到負載磁場分布的變化情況，這種變化用一側磁場對另一側磁場的影響（電樞反應）來描述，影響的結果（電樞反應的性質）是什么？是實現(xiàn)能量傳遞的必要條件。分清分析磁場的d軸、q軸位置、作用、意義。掌握直流機的電樞電勢、電磁轉矩公式及其含義，了解推導原理和過程，發(fā)電與電動狀態(tài)的判定。對比變壓器的電勢。直流機電樞回路電壓方程、不同勵磁方式下3個電流間的方程、發(fā)電與電動狀態(tài)下的區(qū)別？功率和損耗計算及功率流圖描述發(fā)電機的特性有哪些？不同勵磁方式下的直流發(fā)電機特性的描述方程、曲線規(guī)律特點原因，并勵發(fā)電機的自勵條件，由此在使用中可以怎么樣、不允許怎么樣及原因描述電動機的特性有哪些？不同勵磁方式下的直流電動機特性的描述方程、曲線規(guī)律特點原因，由此在使用中可以怎么樣、不允許怎么樣及原因直流電動機的機械特性？方程、曲線的特征點？了解恒轉矩負載的機械特性，根據(jù)兩條機械特性曲線交點的變化控制，來分析電動機啟動、調速的種類、原理、方法、調速性能等。掌握平衡運行和穩(wěn)定運行的異同。了解電動機的制動原理、方法和性能。第三章直流電機第三章預習3.2直流電機電樞繞組3.3空載和負載時直流電機的磁動勢和磁場

本章主要討論直流電機的基本結構和工作原理，討論直流電機的磁場分布、感應電動勢、電磁轉矩、電樞反應及影響、換向及改善換向方法。3.4直流電機的電樞電動勢和電磁轉矩3.6直流電機的運行特性

3.7直流電動機的起動、調速和制動

3.8直流電機的換向3.1直流電機的基本工作原理與結構第三章直流電動機的穩(wěn)態(tài)運行3.5直流電機的基本方程

3.2直流電機電樞繞組3.3空載和負載時直流電機的磁動勢和3.1.1直流電機的主要結構3.1直流電機的基本工作原理和結構主磁極換向磁極電刷裝置機座端蓋定子轉子電樞鐵心電樞繞組換向器轉軸軸承風扇機座電樞鐵心和繞組主磁極電刷換向器接線板接線盒勵磁繞組端蓋/3.1.1直流電機的主要結構3.1直流電機的基本工作原理和一、直流發(fā)電機工作原理

右圖為直流發(fā)電機的物理模型，N、S為定子磁極，abcd是固定在可旋轉導磁圓柱體上的線圈，線圈連同導磁圓柱體稱為電機的轉子或電樞。線圈的首末端a、d連接到兩個相互絕緣并可隨線圈一同旋轉的換向片上。轉子線圈與外電路的連接是通過放置在換向片上固定不動的電刷進行的。3.1.2直流電機的工作原理一、直流發(fā)電機工作原理右圖為直流發(fā)電機的物理

當原動機驅動電機轉子逆時針旋轉后，如右圖。

可見，和電刷A接觸的導體總是位于N極下，和電刷B接觸的導體總是位于S極下，

導體ab在S極下，a點低電位，b點高電位；導體cd在N極下，c點低電位，d點高電位；電刷A極性仍為正，電刷B極性仍為負。當原動機驅動電機轉子逆時針旋轉

可見，和電刷A接觸的導體總是位于N極下，和電刷B接觸的導體總是位于S極下，因此電刷A的極性總是正的，電刷B的極性總是負的，在電刷A、B兩端可獲得直流電動勢。

實際直流發(fā)電機的電樞是根據(jù)實際需要有多個線圈。線圈分布在電樞鐵心表面的不同位置，按照一定的規(guī)律連接起來，構成電機的電樞繞組。磁極也是根據(jù)需要N、S極交替旋轉多對。

氣隙磁場的分布波形電樞線圈電動勢波形電樞繞組輸出電壓波形

可見，和電刷A接觸的導體總是位于N極下，和電二、直流電動機工作原理

把電刷A、B接到直流電源上，電刷A接正極，電刷B接負極。此時電樞線圈中將電流流過。如右圖。

直流電動機是將電能轉變成機械能的旋轉機械。

在磁場作用下，N極性下導體ab受力方向從右向左，S極下導體cd受力方向從左向右。該電磁力形成逆時針方向的電磁轉矩。當電磁轉矩大于阻轉矩時，電機轉子逆時針方向旋轉。二、直流電動機工作原理把電刷A、B接到直流電原N極性下導體ab轉到S極下，受力方向從左向右，原S極下導體cd轉到N極下，受力方向從右向左。該電磁力形成逆時針方向的電磁轉矩。線圈在該電磁力形成的電磁轉矩作用下繼續(xù)逆時針方向旋轉。

當電樞旋轉到右圖所示位置時

同直流發(fā)電機相同，實際的直流電動機的電樞并非單一線圈，磁極也并非一對。原N極性下導體ab轉到S極下，受力方向從左向右，原S極下導電機學-直流電機ppt課件3.1.3直流電機的銘牌數(shù)據(jù)

額定值是制造廠對各種電氣設備（本章指直流電機）在指定工作條件下運行時所規(guī)定的一些量值。在額定狀態(tài)下運行時，可以保證各電氣設備長期可靠地工作。并具有優(yōu)良的性能。額定值也是制造廠和用戶進行產(chǎn)品設計或試驗的依據(jù)。額定值通常標在各電氣的銘牌上，故又叫銘牌值。

⒈額定功率PN

指電機在銘牌規(guī)定的額定狀態(tài)下運行時，電機的輸出功率，以"W"為量綱單位。若大于1kW或1MW時,則用kW或MW表示。對于直流發(fā)電機，PN是指輸出的電功率，它等于額定電壓和額定電流的乘積。PN＝UNIN

對于直流電機，PN是指輸出的機械功率，所以公式中還應有效率ηN存在。PN＝UNINηN

3.1.3直流電機的銘牌數(shù)據(jù)額定值是制造廠對各種⒉額定電壓UN

指額定狀態(tài)下電樞出線端的電壓，以“V”為量綱單位。

⒊額定電流IN

指電機在額定電壓、額定功率時的電樞電流值，以“A”為量綱單位。

⒋額定轉速nN

指額定狀態(tài)下運行時轉子的轉速，以r/min為量綱單位。

⒌額定勵磁電流If

指電機在額定狀態(tài)時的勵磁電流值。⒉額定電壓UN

指額定狀態(tài)下電樞出線端的電壓，以定子機座3.1.1直流電機的主要結構3.1直流電機的基本工作原理和結構主磁極電刷裝置機座、端蓋主極繞組定子轉子電樞鐵心電樞繞組換向器轉軸電刷主磁極繞組主磁極鐵心電樞鐵心電樞繞組換向器定子機座3.1.1直流電機的主要結構3.1直流電機的基本工電樞繞組是直流電機實現(xiàn)機電能量轉換的樞紐。3.2直流電機的電樞繞組電樞繞組的構成原則是，能夠產(chǎn)生足夠的感應電動勢，并允許通過一定的電樞電流，從而產(chǎn)生所需要的電磁轉矩和電磁功率。電樞繞組是直流電機實現(xiàn)機電能量轉換的樞紐。3.2直流電機的一、直流樞繞組基本知識3.2直流電機的電樞繞組元件：構成繞組的線圈稱為繞組元件，分單匝和多匝兩種。元件的首末端：每一個元件均引出兩根線與換向片相連，其中一根稱為首端，另一根稱為末端。疊繞組：指串聯(lián)的兩個元件總是后一個元件的端接部分緊疊在前一個元件端接部分，整個繞組成折疊式前進。波繞組：指把相隔約為一對極距的同極性磁場下的相應元件串聯(lián)起來，象波浪式的前進。一、直流樞繞組基本知識3.2直流電機的電樞繞組元件：構成繞元件的概念線圈在槽中的安排上元件邊前端接電樞繞組的元件前端接下元件邊換向片NS1.元件數(shù)等于虛槽數(shù)2.每一個元件兩個邊接到兩個換向片上，每一個換向片接兩個元件的邊，因此元件數(shù)等于換向片數(shù)元件的概念線圈在槽中的安排上元件邊前端接電樞繞組的元件前端接極距和節(jié)距的概念合成節(jié)距

y：連接同一換向片上的兩個元件對應邊之間的距離。第一節(jié)距

y1

：一個元件的兩個有效邊在電樞表面跨過的距離。NSy1y極距：相鄰兩個主磁極軸線沿電樞表面之間的距離，用表示。yc換向器節(jié)距

yc：同一元件的兩個出線端所接的兩個換向片之間所跨的距離，稱為換向器節(jié)距。yc＝y(tǒng)極距和節(jié)距的概念合成節(jié)距y：連接同一換向片上的兩個元件對應二、單疊繞組

單疊繞組的特點是相鄰元件(線圈)相互疊壓,合成節(jié)距與換向節(jié)距均為1，即：。二、單疊繞組單疊繞組的特點是相鄰元件(線圈)相繞組的并聯(lián)支路電路圖繞組的并聯(lián)支路電路圖單疊繞組的的特點：1）同一主磁極下的元件串聯(lián)成一條支路，主磁極數(shù)與支路數(shù)相同。2）電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷位置應使感應電動勢最大，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢。電刷放置在幾何中性線上3）電樞電流等于各支路電流之和。4）電樞表面電流方向的分布以電刷為分界換向。單疊繞組的的特點：1）同一主磁極下的元件串聯(lián)成一條支路三、單波繞組單波繞組的合成節(jié)距與換向節(jié)距相等。單波繞組的特點1）同極下各元件串聯(lián)起來組成一條支路，支路對數(shù)為1，與磁極對數(shù)無關；2）當元件的幾何形狀對稱時，電刷在換向器表面上的位置對準主磁極中心線，支路電動勢最大；3）電刷數(shù)等于磁極數(shù)；5）電樞電流等于兩條支路電流之和。4）電樞電動勢等于支路感應電動勢；三、單波繞組單波繞組的合成節(jié)距與換向節(jié)距相等。單波繞組的特點

兩個串聯(lián)元件放在同極磁極下，空間位置相距約兩個極距；沿圓周向一個方向繞一周后，其末尾所邊的換向片落在與起始的換向片相鄰的位置。兩個串聯(lián)元件放在同極磁極下，空間位置相距約兩單波繞組的并聯(lián)支路圖單波繞組的并聯(lián)支路圖一、直流電機的空載磁場3.2.3空載和負載時直流電機的磁動勢和磁場

直流電機工作中，主磁極產(chǎn)生主磁極磁動勢，電樞電流產(chǎn)生電樞磁動勢。電樞磁動勢對主極磁動勢的影響稱為電樞反應。

右圖為一臺四極直流電機空載時的磁場示意圖。當勵磁繞組的串聯(lián)匝數(shù)為，流過電流為，每極的勵磁磁動勢為：一、直流電機的空載磁場3.2.3空載和負載時直流電機的磁動勢

空載時，勵磁磁動勢主要消耗在氣隙上。當忽略鐵磁材料的磁阻時，主磁極下氣隙磁通密度的分布就取決于氣隙的大小和形狀。

如右圖(a)所示幾何中性線極靴極身（a）氣隙形狀

磁極中心及附近的氣隙小且均勻，磁通密度較大且基本為常數(shù)，靠近極尖處，氣隙逐漸變大，磁通密度減?。粯O尖以外，氣隙明顯增大，磁通密度顯著減少，在磁極之間的幾何中性線處，氣隙磁通密度為零。

直流電機中，主磁通是主要的，它能在電樞繞組中感應電動勢或產(chǎn)生電磁轉矩，而漏磁通沒有這個作用，它只是增加主磁極磁路的飽和程度。在數(shù)量上，漏磁通比主磁通小得多，大約是主磁通的20%。空載時，勵磁磁動勢主要消耗在氣隙上。當忽略鐵

空載時的氣隙磁通密度為一平頂波，如下圖(b)所示。

空載時主磁極磁通的分布情況，如右圖(c)所示。（b）氣隙磁密分布空載時的氣隙磁通密度為一平頂波，如下圖(b)所

為了感應電動勢或產(chǎn)生電磁轉矩，直流電機氣隙中需要有一定量的每極磁通，空載時，氣隙磁通與空載磁動勢或空載勵磁電流的關系，稱為直流電機的空載磁化特性。如右圖所示。

為了經(jīng)濟、合理地利用材料，一般直流電機額定運行時，額定磁通設定在圖中A點，即在磁化特性曲線開始進入飽和區(qū)的位置。為了感應電動勢或產(chǎn)生電磁轉矩，直流電機氣隙中二、直流電機負載時的負載磁場

直流電機帶上負載后，電樞繞組中有電流，電樞電流產(chǎn)生的磁動勢稱為電樞磁動勢。電樞磁動勢的出現(xiàn)使電機的磁場發(fā)生變化。

右圖為一臺電刷放在幾何中性線的兩極直流電機的電樞磁場分布情況。

假設勵磁電流為零，只有電樞電流。由圖可見電樞磁動勢產(chǎn)生的氣隙磁場在空間的分布情況，電樞磁動勢為交軸磁動勢。二、直流電機負載時的負載磁場直流電機帶上負

如果認為直流電機電樞上有無窮多整距元件分布，則電樞磁動勢在氣隙圓周方向空間分布呈三角波，如圖中所示。

由于主磁極下氣隙長度基本不變，而兩個主磁極之間，氣隙長度增加得很快，致使電樞磁動勢產(chǎn)生的氣隙磁通密度為對稱的馬鞍型，如圖中所示。如果認為直流電機電樞上有無窮多整距元件分布，主磁場的磁通密度分布曲線電樞磁場磁通密度分布曲線兩條曲線逐點疊加后得到負載時氣隙磁場的磁通密度分布曲線主磁場的磁通密度分布曲線電樞磁場磁通密度分布曲線兩條曲線逐點1、交軸電樞磁動勢和交軸電樞反應影響：1）引起氣隙磁場畸變，2)使電樞表面磁密過零位置（物理中性線）偏離幾何中性線。3）不計飽和時，交軸電樞反應既無增磁、亦無去磁用;計及飽和時，交軸電樞反應具有一定的去磁作用。A1A2磁密等于零的位置1、交軸電樞磁動勢和交軸電樞反應影響：A1A2磁密等于零的位三、直流電機的電樞反應

當勵磁繞組中有勵磁電流，電機帶上負載后，氣隙中的磁場是勵磁磁動勢與電樞磁動勢共同作用的結果。電樞磁場對氣隙磁場的影響稱為電樞反應。電樞反應與電刷的位置有關。1、當電刷在幾何中性線上時，將主磁場分布和電樞磁場分布疊加，可得到負載后電機的磁場分布情況，如圖（a）所示。三、直流電機的電樞反應當勵磁繞組中有勵磁電流由圖可知，電刷在幾何中性線時的電樞反應的特點：2)、對主磁場起去磁作用1)、使氣隙磁場發(fā)生畸變

空載時電機的物理中性線與幾何中性線重合。負載后由于電樞反應的影響，每一個磁極下，一半磁場被增強，一半被削弱，物理中性線偏離幾何中性線角，磁通密度的曲線與空載時不同。

磁路不飽和時，主磁場被削弱的數(shù)量等于加強的數(shù)量，因此每極量的磁通量與空載時相同。電機正常運行于磁化曲線的膝部，主磁極增磁部分因磁密增加使飽和程度提高，鐵心磁阻增大，增加的磁通少些，因此負載時每極磁通略為減少。即電刷在幾何中性線時的電樞反應為交軸去磁性質。由圖可知，電刷在幾何中性線時的電樞反應的特點：2)、對主磁2、當電刷不在幾何中性線上時電刷從幾何中性線偏移角，電樞磁動勢軸線也隨之移動角這時電樞磁動勢可以分解為兩個垂直分量：交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢。電樞磁動勢交軸分量直軸分量交軸電樞磁動勢直軸電樞磁動勢2、當電刷不在幾何中性線上時電刷從幾何中性線偏移角，2、直軸電樞磁動勢和直軸電樞反應發(fā)電機：電刷順電樞旋轉方向移動，電樞反應為去磁；

電刷逆電樞旋轉方向移動，電樞反應為增磁。電動機：與發(fā)電機情況相反。2、直軸電樞磁動勢和直軸電樞反應發(fā)電機：電刷順電樞旋轉方向移小結空載時直流電機的磁場由勵磁磁勢單獨激勵產(chǎn)生電機磁場分為漏磁場與氣隙磁場兩部分氣隙磁場在極靴下最大且磁密均勻分布，在極靴兩側逐漸減小負載時直流電機的磁場電樞反應交軸電樞反應的性質直軸電樞反應的性質電樞反應的大小和性質與：負載大小、電刷位置、電機運行狀態(tài)以及磁路飽和程度等因素有關小結空載時直流電機的磁場討論分析在發(fā)電和電動狀態(tài)下定子磁場軸線和轉子磁場軸線的超前和滯后關系討論分析在發(fā)電和電動狀態(tài)下定子磁場軸線和轉子磁場軸線的超前和3.4.1直流電機的電樞電動勢3.4直流電機的電樞電動勢和電磁轉矩產(chǎn)生:電樞旋轉時,主磁場在電樞繞組中感應的電動勢簡稱為電樞電動勢。大小:性質:發(fā)電機——電源電勢(與電樞電流同方向);

電動機——反電勢(與電樞電流反方向).)(電動勢常數(shù)為電機的結構常數(shù)其中可見，直流電機的感應電動勢與電機結構、氣隙磁通及轉速有關。3.4.1直流電機的電樞電動勢3.4直流電機的電樞電3.4.2直流電機的電磁轉矩產(chǎn)生:電樞繞組中有電樞電流流過時,在磁場內受電磁力的作用,該力與電樞鐵心半徑之積稱為電磁轉矩。大小:性質:發(fā)電機——制動(與轉速方向相反)；電動機——驅動(與轉速方向相同)?？梢娭绷麟姍C其電磁轉矩與氣隙磁通及電樞電流成正比。為電機的轉矩常數(shù)，有其中3.4.2直流電機的電磁轉矩產(chǎn)生:電樞繞組中有電樞電流一、電動勢平衡方程:

3.5

直流電機的基本方程

式中：：電樞回路總電阻；正、負電刷電壓降，一般為0.6～2伏；發(fā)電機：取“+”；電動機：取“-”；忽略電刷壓降，則

結論：發(fā)電機：；電動機：；即根據(jù)與U的大小判斷直流電機的運行狀態(tài)。

一、電動勢平衡方程:3.5直流電機的基本方程式中：二、轉矩方程1.發(fā)電機2.電動機三、功率方程二、轉矩方程1.發(fā)電機2.電動機三、功率方程發(fā)電機：三、功率流圖電動機：發(fā)電機：（一）直流發(fā)電機的勵磁方式一直流發(fā)電機

供給勵磁繞組電流的方式稱為勵磁方式。分為他勵和自勵兩大類，自勵方式又分并勵、串勵和復勵三種方式。1、他勵：直流電機的勵磁電流由其它直流電源單獨供給。如圖所示。

他勵直流發(fā)電機的電樞電流和負載電流相同，即：3.6

直流電機的運行特性

（一）直流發(fā)電機的勵磁方式一直流發(fā)電機供給2、并勵：發(fā)電機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。且滿足。3、串勵：勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。滿足。2、并勵：發(fā)電機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。且滿足4、復勵：并勵和串勵兩種勵磁方式的結合。電機有兩個勵磁繞組，一個與電樞繞組串聯(lián)，一個與電樞繞組并聯(lián)。4、復勵：并勵和串勵兩種勵磁方式的結合。電機有兩個勵磁繞組，（二）、直流發(fā)電機的基本方程如圖規(guī)定各物理量的參考方向1、電樞電動勢和電動勢平衡方程

為電樞回路總電阻，為正負電刷與換向器表面的接觸壓降。則電動勢平衡方程為：電樞電動勢：從方程式可見，直流發(fā)電機（二）、直流發(fā)電機的基本方程如圖規(guī)定各物理量的參考方向1、直流發(fā)電機軸上有三個轉矩：原動機輸入給發(fā)電機的驅動轉矩、電磁轉矩和機械摩擦及鐵損引起的空載轉矩。平衡方程為：2、電磁轉矩和轉矩平衡方程電磁轉矩：直流發(fā)電機的勵磁電流3、勵磁特性公式每極氣隙磁通直流發(fā)電機軸上有三個轉矩：原動機輸入給發(fā)電機的驅動轉矩4、功率平衡方程原動機輸入給發(fā)電機的機械功率電磁功率機械摩擦損耗、鐵損耗、附加損耗?？蛰d損耗包括：

電磁功率一方面代表電動勢為的電源輸出電流時發(fā)出的電功率，一方面又代表轉子旋轉時克服電磁轉矩所消耗的機械功率。電樞回路繞組電阻及電刷與換向器表面接觸電阻是的銅損耗輸出的電功率自勵發(fā)電機中還應減去勵磁損耗4、功率平衡方程原動機輸入給發(fā)電機的機械功率電磁功（三）他勵發(fā)電機的運行特性1、空載特性定義：當、時，

直流發(fā)電機的空載特性是非線性的的，上升與下降的過程是不相同的。實際中通常取平均特性曲線作為空載特性曲線。

空載時，。由于，因此空載特性實質上就是。由于正比于，所以空載特性曲線的形狀與空載磁化特性曲線相同?？蛰d特性曲線上升分支空載特性曲線下降分支平均空載特性曲線（三）他勵發(fā)電機的運行特性1、空載特性定義：當2、外特性定義：當、時，外特性曲線如圖所示

由曲線可見，負載電流增大時，端電壓有所下降。他勵并勵

根據(jù)可知，端電壓下降有兩個原因：一是在勵磁電流一定情況下，負載電流增大，電樞反應的去磁作用使每極磁通量減少，使電動勢減少；另一個原因是電樞回路上的電阻壓降隨負載電流增大而增加，使端電壓下降。2、外特性定義：當、3、調節(jié)特性定義：當、時，外特性曲線如圖所示

由曲線可見，在負載電流變化時，若保持端電壓不變，必須改變勵磁電流，補償電樞反應及電樞回路電阻壓降對對輸出端電壓的影響。（四）、并勵發(fā)電機的自勵條件和外特性

并勵的勵磁是由發(fā)電機本身的端電壓提供的，而端電壓是在勵磁電流作用下建立的，這一點與他勵發(fā)電機不同。并勵發(fā)電機建立電壓的過程稱為自勵過程，滿足建壓的條件稱為自勵條件。3、調節(jié)特性定義：當、1、自勵條件

曲線1為空載特性曲線，曲線2為勵磁回路總電阻特性曲線，也稱場阻線。

原動機帶動發(fā)電機旋轉時，如果主磁極有剩磁，則電樞繞組切割剩磁通感應電動勢。在電動勢作用下勵磁回路產(chǎn)生。如果勵磁繞組和電樞繞組連接正確，產(chǎn)生與剩磁方向相同的磁通，使主磁路磁通增加，電動勢增大，增加。如此不斷增長，直到勵磁繞組兩端電壓與相等時，達到穩(wěn)定的平衡工作點A。增大，場阻線變?yōu)榍€3時，稱為臨界電阻。如圖所示。若再增加勵磁回路電阻，發(fā)電機將不能自勵。1、自勵條件曲線1為空載特性曲線，曲線2為勵磁可見，并勵直流發(fā)電機的自勵條件有：2、空載特性

并勵發(fā)電機的空載特性與一般電機的空載特性一樣，也是磁化曲線。由于勵磁電壓不能反向，所以它的空載特性曲線只在第一象限。（1）電機的主磁路有剩磁（3）勵磁回路的總電阻小于該轉速下的臨界電阻（2）并聯(lián)在電樞繞組兩端的勵磁繞組極性要正確可見，并勵直流發(fā)電機的自勵條件有：2、空載特性3、外特性4、調節(jié)特性

并勵發(fā)電機的電樞電流，比起他勵發(fā)電機僅僅多了一個勵磁電流，所以調節(jié)特性與他勵發(fā)電機的相差不大。

對并勵發(fā)電機，除了像他勵發(fā)電機存在的電樞反應去磁作用和電樞回路上的電阻壓降使端電壓下降外，還有第三個原因：由于上述兩個原因使端電壓下降，引起勵磁電流減小，端電壓進一步下降。并勵發(fā)電機的外特性與他勵發(fā)電機相似，也是一條下降曲線。3、外特性4、調節(jié)特性并勵發(fā)電機的電樞電流，比二、直流電動機（一）、直流電機的可逆原理以他勵電機為例說明可逆原理：

一臺電機既可作為發(fā)電機運行，又可作為電動機運行，這就是直流電機的可逆原理。

把一臺他勵直流發(fā)電機并聯(lián)于直流電網(wǎng)上運行，保持不變。

保持發(fā)電機的不變，減少原動機的輸出功率，發(fā)電機的轉速下降。當下降到一定程度時，使得，此時，發(fā)電機輸出的電功率，原動機輸入的機械功率僅僅用來補償電機的空載損耗。繼續(xù)降低原動機的，將有，反向，這時電網(wǎng)向電機輸入電功率，電機進入電動機狀態(tài)運行。同理，上述的物理過程也可以反過來，電機從電動機狀態(tài)轉變到發(fā)電機狀態(tài)。二、直流電動機（一）、直流電機的可逆原理以他勵電機為例說明可（二）直流電動機的基本方程如圖規(guī)定各物理量的參考方向電機的基本方程如下：（二）直流電動機的基本方程如圖規(guī)定各物理量的參考方向電機的（三）直流電動機的工作特性（1）、轉速特性1、他勵（并勵）直流電動機的工作特性定義：當、時，由方程式可得

忽略電樞反應的去磁作用，轉速與負載電流按線性關系變化。如圖所示。（2）、轉矩特性定義：當、時，轉矩表達式

考慮電樞反應的作用，轉矩上升的速度比電流上升的慢。如圖所示。（三）直流電動機的工作特性（1）、轉速特性1、他勵（并勵）直（3）、效率特性定義：當、時，由方程式可得

空載損耗為不變損耗，不隨負載電流變化，當負載電流較小時效率較低，輸入功率大部分消耗在空載損耗上；負載電流增大，效率也增大，輸入的功率大部分消耗在機械負載上；但當負載電流增大到一定程度時銅損快速增大此時效率又變小。如圖所示。（3）、效率特性定義：