《電機技術(shù)》3.2.4 直流電機基本特性任務(wù)手冊

直流電機基本特性【任務(wù)要求】知識點技能點理解直流電動機的工作特性理解直流電動機的機械特性直流電動機工作特性的分析與應(yīng)用直流電動機機械特性的分析與應(yīng)用重點難點電動機的機械特性電動機的機械特性【任務(wù)清單】任務(wù)1：他勵直流電動機的工作特性1、轉(zhuǎn)速特性：當(dāng)U=UN，If=IfN時，電樞電流Ia與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系曲線。忽略電樞反應(yīng)的去磁作用，轉(zhuǎn)速特性是一條略有下降的直線，如曲線①所示。轉(zhuǎn)速表達式：從圖中可以看出，并勵電動機轉(zhuǎn)速隨負(fù)載電流變化不大，故稱為硬特性。其缺點是不能過載。注意：并勵電動機的勵磁回路不能斷開。如果斷開，Φ=Φ剩，由于Φ剩很小，當(dāng)電動機輕載時，其轉(zhuǎn)速將急劇上升，出現(xiàn)“飛速”現(xiàn)象。當(dāng)電動機重載時將停轉(zhuǎn)，兩種情況將給電動機帶來很大危害。2、轉(zhuǎn)矩特性：當(dāng)U=UN，If=IfN時，電磁轉(zhuǎn)矩TM與電樞電流Ia之間的關(guān)系曲線，考慮電樞反應(yīng)的去磁作用，轉(zhuǎn)矩上升的速度比電流上升的慢，當(dāng)Ia較大時，TM稍有降低，如曲線②所示。轉(zhuǎn)矩表達式：3、效率特性：U=UN，If=IfN時，效率η與電樞電流Ia之間的關(guān)系曲線,如曲線③所示。空載損耗為不變損耗，不隨負(fù)載電流變化，當(dāng)負(fù)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(fù)載電流增大，效率也增大，輸入的功率大部分消耗在機械負(fù)載上；但當(dāng)負(fù)載電流增大到一定程度時銅損快速增大此時效率又變小，因此p0=pCua時效率最大。任務(wù)2：他勵直流電動機的固有機械特性定義：當(dāng)U=UN，If=IfN時，電磁轉(zhuǎn)矩TM與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系曲線。我們可以推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩TM之間的表達式。β為機械特性的斜率，T=0時的轉(zhuǎn)速稱為理想空載轉(zhuǎn)速，用實際空載轉(zhuǎn)速：任務(wù)3：他勵直流電動機的人為機械特性1、電樞串電阻時的人為特性：保持U=UN，Φ=ΦN不變,只在電樞回路中串入電阻Rad時的人為特性。特點：1）空載轉(zhuǎn)速不變，斜率變大；2）隨著電阻的增大，轉(zhuǎn)速降落增加，特性變軟2、降低電樞電壓時的人為特性：保持R=Ra，Φ=ΦN不變，改變電樞電壓時的人為特性。特點：1)空載轉(zhuǎn)速隨著U的減小而減小；2)電壓不同時,曲線是一組平行線，轉(zhuǎn)速降落不變。由于電動機電樞繞組絕緣耐壓強度的限制，電樞電壓只允許在額定值以下調(diào)節(jié)，所以不同值的人為特性曲線均在固有特性曲線之下。3、減弱勵磁磁通時的人為特性：保持保持U=UN，R=Ra不變，只改變勵磁回路調(diào)節(jié)電阻Rfj的人為特性。特點：理想空載轉(zhuǎn)速隨磁通的減小而增大；轉(zhuǎn)速隨著磁通的改變而改變，斜率增大，特性變軟。由于勵磁線圈發(fā)熱和電動機磁飽和的限制，電動機的勵磁電流和它對應(yīng)的磁通只能在低于額定值的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。當(dāng)磁通過分削弱后：1）如果電動機負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將使電動機電流大大增加而嚴(yán)重過載；2)當(dāng)磁通等于零時，理論上來說空載時電動機轉(zhuǎn)速將無窮大，通常稱為“飛車”；3)當(dāng)電動機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩時，電動機不能啟動，電樞電流很大，長時間的大電流會燒壞電樞繞組。因此，他勵直流電動機啟動前必須先加勵磁電流，在運轉(zhuǎn)過程中絕不允許勵磁電路斷開或勵磁電流為零，為此直流他勵電動機一般都設(shè)有“失磁”保護?！救蝿?wù)拓展】請認(rèn)真思考并回答下列問題1、試?yán)脵C械特性公式，分析并勵直流電動機負(fù)載過大燒毀電動機的原因。2、名詞解釋（1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；（2）恒功率負(fù)載；（3）通風(fēng)機類負(fù)載。3、電樞串接電阻時人為機械特性的特點？4、電源電壓改變時人為機械特性的特點？5、改變主磁通Φ時人為機械特性的特點？6、他勵直流電動機的機械特性指的是什么？是根據(jù)哪幾個方程式推導(dǎo)出來的？7、一臺直流他勵電機額定功率PN=96KW，額定電壓U