1、大連理工大學網(wǎng)絡教育學院第5頁 共5頁電機與拖動輔導資料三主 題：直流電機的輔導文章直流電動機的運行分析、直流發(fā)電機的運行分析學習時間：2013年4月15日4月21日內 容：我們這周主要還是學習課件第2章直流電機的相關內容。希望通過下面的內容能使同學們加深對直流電機相關知識的理解。直流電動機的運行分析（重點了解）1.我們以他勵直流電動機為例，分析直流電動機的基本方程。圖3-1 直流電動機的正方向規(guī)定在如圖3-1規(guī)定正方向的前提下，他勵直流電動機的基本方程式為：電壓平衡方程： （3-1）式中。 轉矩平衡方程： （3-2）式中。其中，-電樞繞組總電阻，包括電刷的接觸電阻； -空載轉矩，是由電動機的

2、機械摩擦損耗及鐵損引起的總轉矩； -生產機械的制動轉矩； 功率平衡方程： （3-3） 直流電動機的基本方程式綜合反映了電機內部的電磁關系和機電過程。運用這些基本方程式，可以分析其工作特性和機械特性。值得注意的是，對于不同的勵磁方式，電壓平衡方程式是不同的，而轉矩平衡方程式和功率平衡方程式基本不變。 2.直流電動機的工作特性是指當、時，電機轉速、電磁轉矩和效率與電樞電流的關系曲線，如圖3-2所示。圖3-2 他勵直流電動機的工作特性 1）轉速特性：如圖3-2所示轉速特性是一條略微下傾的曲線。把公式帶入，可得轉速公式為： （3-4）式3-4對各種勵磁方式的電動機都適用。在、條件下，影響轉速的因素有兩

3、個：電樞回路的電阻壓降和電樞反應。當負載增加使電流增加時，電阻壓降使轉速趨于下降，但電樞反應起去磁作用，它使轉速趨于上升，因此它們對轉速的影響部分抵消，轉速變化很小，為了保證電動機能穩(wěn)定運行，電動機的轉速特性應是略向下傾斜的。 2）轉矩特性：當磁通不變時，電磁轉矩與電樞電流成正比變化，考慮到電樞反應的去磁作用，電磁轉矩略有減小。 3）效率特性：電樞電流從零開始增大時，效率逐漸增大，當電樞電流大到一定程度時，效率又逐漸減小了。 不同的勵磁方式的電動機其工作特性有很大差異，測試工作特性的條件也不盡相同。他勵和并勵直流電動機具有略微下傾的轉速特性，電磁轉矩與電樞電流呈線性關系。串勵直流電動機的轉速隨

4、電樞電流的增加下降很快，電磁轉矩近似于電樞電流的平方成正比，具有起動轉矩大、過載能力強、不能輕載和空載的特點。復勵直流電動機的轉速特性介于并勵與串勵之間。 二、直流發(fā)電機的運行分析（重點了解）1.直流發(fā)電機由原動機拖動電樞旋轉，電樞繞組切割氣隙磁場，產生感應電動勢，接上負載以后，將在電樞繞組和負載所構成的回路中產生電流，與的方向相同。他勵直流發(fā)電機的正方向規(guī)定如圖3-3所示。圖3-3 他勵直流發(fā)電機正方向規(guī)定在規(guī)定正方向的前提下，他勵直流發(fā)電機的基本方程式為： 電壓平衡方程： （3-5） 轉矩平衡方程： (3-6) 功率平衡方程： （3-7） 直流發(fā)電機的基本方程式綜合反映了電機內部的電磁關系

5、和機電過程，根據(jù)基本方程式，可以分析其工作特性。2.直流發(fā)電機的工作特性直流發(fā)電機的工作特性主要有空載特性、外特性和調整特性等。1）.他勵直流發(fā)電機的空載特性是指在轉速不變的情況下，發(fā)電機空載輸出電壓與勵磁電流的關系，即。空載特性可以通過實驗測得，實驗時，保持轉速為額定轉速，調節(jié)勵磁電流，使空載電壓逐步上升到,然后使勵磁電流逐步降回到零，每次記錄相應的和可作出曲線如圖3-4所示。實際上，空載特性曲線就是電機的磁化特性曲線。 圖3-4 他勵直流發(fā)電機的空載特性 圖3-5 他勵直流發(fā)電機的外特性 2）.他勵直流發(fā)電機的外特性是指電機在保持轉速和勵磁電流為額定值時，端電壓與負載電流之間的關系，即。他

6、勵直流發(fā)電機的外特性如圖3-5所示，是一條隨負載電流增大而略微下降的曲線。從電壓方程可見，隨著負載電流的增大，電樞回路的電阻壓降加大，同時由于電樞反應的去磁效應，使感應電動勢減小，故端電壓將逐步下降。 3）.并勵直流發(fā)電機是一種自勵發(fā)電機，其自勵發(fā)電必須滿足以下三個條件： a. 有剩磁； b. 勵磁電流所產生的磁場與剩余磁場方向相同； c. 勵磁回路的電阻小于臨界電阻。三、典型例題分析1.他勵直流發(fā)電機轉速升高20%，此時空載端電壓升高( )。A.10% B.20%C.40% D.80%答案：B2. ( )的特點是當電樞電流增加時，轉速下降得很快。 A.他勵電動機 B.并勵電動機C.串勵電動機 D.復勵電動機 答案：C3. 把他勵直流發(fā)電機轉速升高20%，此時空載端電壓升高多少？如果是并勵直流發(fā)電機，電壓變化前者大還是后者大？（輔導資料二思考題答案） 答：根據(jù)可知，當他勵直流發(fā)電機的轉速升高20%時，也將升高20%。如果是并勵直流發(fā)電機，的升高將大于20%。因為并勵直流發(fā)電機端電壓的升高，使勵磁電流增大，磁場增強，由此引起端電壓進一步升高。四、本章重點內容1.重點掌握直流電機的工作原理、基本組成和額定值。 2.重點掌握直流電動機、發(fā)電機的電壓平衡方程、轉矩平衡