第三章直流電機(jī)的工作原理及特性

3.1直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理3.2直流發(fā)電機(jī)3.3直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性3.4直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性3.5直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性3.6直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性①在了解直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，著重掌握直流電機(jī)的基本工作原理，特別應(yīng)掌握轉(zhuǎn)矩方程式、電勢(shì)方程式和電壓平衡方程式；②掌握直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，特別是人為機(jī)械特性；

③掌握直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法以及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)所；

④學(xué)會(huì)用機(jī)械特性的四個(gè)象限分析直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；

⑤學(xué)會(huì)根據(jù)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌技術(shù)數(shù)據(jù)，確定電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等運(yùn)行特性。

基本要求由于機(jī)械特性是根據(jù)轉(zhuǎn)矩、電勢(shì)、電壓平衡方程式推導(dǎo)出來的，而機(jī)械特性又是分析啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)特性的依據(jù)，所以機(jī)械特性是電動(dòng)機(jī)內(nèi)容的重中之重；

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速特性。

電流、電勢(shì)的換向過程和電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)過程；

電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下電磁轉(zhuǎn)矩T、負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，轉(zhuǎn)速n、電樞電流Ia，和電勢(shì)E等符號(hào)的確定。

重點(diǎn)難點(diǎn)概述直流電機(jī)的用途:直流電機(jī)包括直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)，兩者具有可逆性。作電源用：直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為直流電能作動(dòng)力用：直流電動(dòng)機(jī)將直流電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

信號(hào)傳遞：直流測(cè)速發(fā)電機(jī)將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)

信號(hào)傳遞：直流伺服電動(dòng)機(jī)將控制電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械信號(hào)直流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn):

①

直流發(fā)電機(jī)的電勢(shì)波形較好，受電磁干擾的影響小。②

直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。③

直流電動(dòng)機(jī)過載能力較強(qiáng)，起動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。④

由于存在換向器，其制造復(fù)雜，成本較高。⑤

直流電動(dòng)機(jī)存在直流電源問題。直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)額定條件下電機(jī)所能提供的功率指電刷間輸出的額定電功率發(fā)電機(jī)指軸上輸出的機(jī)械功率電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī):是指輸出額定電壓；電動(dòng)機(jī):是指輸入額定電壓。在額定工況下，電機(jī)出線端的平均電壓在額定電壓、額定電流下，運(yùn)行于額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速.對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速及額定功率時(shí)的勵(lì)磁電流電機(jī)銘牌上還標(biāo)有其它數(shù)據(jù)，如勵(lì)磁電壓、出廠日期、出廠編號(hào)等。在額定電壓下，運(yùn)行于額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的電流概述3.1直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理一、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)永磁直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)主磁極:包括鐵心和勵(lì)磁繞組，產(chǎn)生恒定氣隙磁通換向磁極:改善換向電刷裝置:與換向片配合，完成直流與交流的互換機(jī)座和端蓋:起支撐和固定作用定子靜止部分轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)部分電樞鐵心:主磁路的一部分，放置電樞繞組電樞繞組:由導(dǎo)線繞制而成，是電路的一部分換向器:與電刷裝置配合，完成直流與交流的互換轉(zhuǎn)軸軸承風(fēng)扇直流電機(jī)定子結(jié)構(gòu)定子用于建立磁場(chǎng)，并作為機(jī)械支撐轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子用于實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，所以又把轉(zhuǎn)子稱為電樞換向器能保證N極和S極下的轉(zhuǎn)子繞組電流始終按一個(gè)方向流動(dòng)，使得轉(zhuǎn)子繞組受到的電磁轉(zhuǎn)矩方向始終不變，從而保證電機(jī)持續(xù)旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)的磁路二、直流電機(jī)的工作原理1.直流電機(jī)具有可逆性

一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可以作為電動(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。

發(fā)電機(jī)——若用原動(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；

電動(dòng)機(jī)——若在電刷端外加直流電壓，電機(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。

這種同一臺(tái)電機(jī)能作電動(dòng)機(jī)或作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的原理，在電機(jī)理論中稱為可逆原理。直流發(fā)電機(jī)工作原理圖直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖磁極對(duì)N、S不動(dòng)，線圈（繞組）abcd旋轉(zhuǎn)，換向片1、2旋轉(zhuǎn)，電刷及出線A、B不動(dòng)。直流電機(jī)物理模型圖

右手定則2.直流發(fā)電機(jī)的工作原理直流發(fā)電機(jī)工作原理圖Bev①

定子上的勵(lì)磁繞組通過直流電流（稱為勵(lì)磁電流

If）產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)（稱為勵(lì)磁磁場(chǎng)，主磁場(chǎng)）；②

原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞以轉(zhuǎn)速

n(r/min)旋轉(zhuǎn)；

③

電樞線圈的導(dǎo)體中將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e（右手定則），

該電勢(shì)為交流電；

④

經(jīng)過換向器與電刷的作用可以引出直流電勢(shì)EAB，從而輸出直流電能。

3.直流電動(dòng)機(jī)的工作原理電樞繞組開始通電時(shí)電樞繞組轉(zhuǎn)動(dòng)半周后直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖轉(zhuǎn)子如何旋轉(zhuǎn)？電樞繞組開始通電時(shí)電樞繞組轉(zhuǎn)動(dòng)半周后直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖左手定則Bfi線圈受力方向直流電動(dòng)機(jī)原理圖電樞繞組開始通電時(shí)ff電樞繞組轉(zhuǎn)動(dòng)半周后ff①定子上的勵(lì)磁繞組通過直流電流（稱為勵(lì)磁電流

If）產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)φ（稱為勵(lì)磁磁場(chǎng)，主磁場(chǎng)）；②將直流電源U、Ia通過電刷和換向器接入電樞繞組，使電樞導(dǎo)體有電流ia

通過。

③載流的轉(zhuǎn)子（即電樞）導(dǎo)體將受到電磁力f的作用（左手定則）；

④所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁力作用于轉(zhuǎn)子，可產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，從而拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載以n（r/min）旋轉(zhuǎn)。

電樞繞組在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和受到的電磁轉(zhuǎn)矩是分析直流電機(jī)運(yùn)行的兩個(gè)關(guān)鍵量IIaIUEGRRaRfUfIf–+直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)U=E–IaRaU＝E＋I(xiàn)aRa勵(lì)磁電路（定子電路）用下標(biāo)f表示電樞電路（轉(zhuǎn)子電路）用下標(biāo)a表示UfRfU三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式

直流電機(jī)勵(lì)磁繞組的接線方式稱為勵(lì)磁方式。實(shí)質(zhì)上就是勵(lì)磁繞組和電樞繞組如何聯(lián)接。直流電機(jī)自勵(lì)式他勵(lì)式除了永磁直流電機(jī)外，直流電機(jī)的勵(lì)磁方式有四種。直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)

直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)直流串勵(lì)發(fā)電機(jī)直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)直流復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)(a)他勵(lì)(b)并勵(lì)(c)串勵(lì)(d)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁方式示意圖直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)

I為負(fù)載電流，U為發(fā)電機(jī)端電壓IaIUEGRRaRfUfIf–+U=E–IaRaIa=II=RU3.2直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)的空載特性曲線在發(fā)電機(jī)空載（負(fù)載電流I=0）及電機(jī)轉(zhuǎn)速為常數(shù)（額定值）的條件下，電動(dòng)勢(shì)E和勵(lì)磁電流If間的關(guān)系曲線通過調(diào)節(jié)If，獲取所需電壓E=f(If

)|I=0EIf0E0A他勵(lì)發(fā)電機(jī)的空載特性Note:E0由磁極剩磁產(chǎn)生直流發(fā)電機(jī)的外特性曲線在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流及轉(zhuǎn)速為常數(shù)（額定值）的條件下，端電壓U和負(fù)載電流I間的關(guān)系曲線

負(fù)載電流增加，則端電壓下降，若想保持端電壓不變，需增大勵(lì)磁電流他勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性U0IU0U=f(I)|If=IfNU

————–100%U0

–UNUN3.3直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)原理電路圖I一、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式：(1)轉(zhuǎn)矩方程式T＝KtΦIa(2)

電勢(shì)方程式E＝KeΦn

(3)

電壓平衡方程式U＝E＋I(xiàn)aRa——機(jī)械特性的一般表達(dá)式他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式其中：n0為理想空載轉(zhuǎn)速

n0′為實(shí)際空載轉(zhuǎn)速△n為轉(zhuǎn)速降為機(jī)械特性的硬度，表示機(jī)械特性的平直程度。大的為硬特性，傾斜程度小，

小的為軟特性，傾斜程度大。定義：二、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性

電樞電路的電阻R＝Ra，(附加電阻Rad＝0)

電樞電壓U＝UN，磁通Φ＝ΦN時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性；

由于Ra很小，轉(zhuǎn)矩T增大時(shí)，n下降很小，所以他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是一條比較平的下降曲線（即屬硬特性）。三、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性人為地改變?nèi)齻€(gè)量U、Φ、Ra之一而其他量不變時(shí)，可以改變特性曲線形狀，得到的機(jī)械特性稱人為機(jī)械特性。①電樞串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性②降低電樞電壓時(shí)的人為機(jī)械特性③減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)的方法就是利用人為機(jī)械特性。改變外加電壓和勵(lì)磁電流的方向都可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。根據(jù)機(jī)械特性表達(dá)式:①電樞串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性保持U＝UN、Φ＝ΦN不變，只在電樞回路中串入電阻Rad的人為特性：特點(diǎn)：（1）n0不變，β變??；（2）Rad越大，特性越軟。三、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性(Rad1＜Rad2)固有機(jī)械特性②

降低電樞電壓時(shí)的人為機(jī)械特性特點(diǎn)：（1）n0

隨

U

變化；（2）U

不同，曲線是一組平行線。保持R＝Ra、Φ＝ΦN不變，只改變電樞電壓U的人為特性：

三、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性(UN＞U1＞U2)固有機(jī)械特性(ΦN＞Φ1＞Φ2)③減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為機(jī)械特性保持R＝Ra、U＝UN不變，只改變勵(lì)磁回路調(diào)節(jié)電阻Rf′的人為特性。

增大勵(lì)磁電阻,

即減少勵(lì)磁電流時(shí)，使磁通Φ減少。

Φ減少稱為弱磁。

特點(diǎn)：（1）弱磁，n0增大；（2）弱磁，β減小。三、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性三、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性

三種人為機(jī)械特性的比較Rad1＜Rad2①電樞串電阻UN＞U1＞U2②降低電樞電壓ΦN＞Φ1＞Φ2③減弱勵(lì)磁磁通固有機(jī)械特性小結(jié)三、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性

三種人為機(jī)械特性電樞串電阻時(shí)降低電樞電壓時(shí)減弱勵(lì)磁磁通時(shí)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性⑴降壓?jiǎn)?dòng)⑵電樞電路串電阻啟動(dòng)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性⑴改變電樞電壓調(diào)速⑵改變勵(lì)磁磁通調(diào)速⑶電樞電路串電阻調(diào)速直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性⑴反饋制動(dòng)①正向反饋制動(dòng)②反向反饋制動(dòng)⑵反接制動(dòng)①電源反接制動(dòng)②倒拉反接制動(dòng)⑶能耗制動(dòng)①反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載②位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載小結(jié)三、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性電樞串電阻時(shí)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電路原理圖降低電樞電壓時(shí)減弱勵(lì)磁磁通時(shí)①②③③小結(jié)3.4直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性

起動(dòng)過程：電動(dòng)機(jī)接上電源從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)起來到達(dá)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的過程。起動(dòng)要求：①起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst要足夠大因Tst足夠大，使Tst＞TL，加速度(dn/dt)＞0，保證電動(dòng)機(jī)能起動(dòng)，且使起動(dòng)過程時(shí)間較短，從而提高生產(chǎn)效率；②起動(dòng)電流Ist不要太大因Ist太大，會(huì)造成換向困難，產(chǎn)生強(qiáng)烈火花，而且與此電流成正比的轉(zhuǎn)矩還會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩沖擊，可能損壞拖動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。也就是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst不能太大。

起動(dòng)方法：直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須先建立起磁場(chǎng)，即先加勵(lì)磁電壓、通勵(lì)磁電流，再加電樞電壓。由轉(zhuǎn)矩方程式T＝KtΦIa可知，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst=KtΦIst。為了使Tst較大而Ist又不致太大，起動(dòng)時(shí)應(yīng)想辦法降低Ist。由電壓平衡方程式U＝E＋(Ia/Ra)可知，Ia＝(U－E)/Ra

在啟動(dòng)瞬間，因n＝0，E＝0，U＝UN，故Ist＝UN／Ra，可見直接起動(dòng)的起動(dòng)電流Ist很大。

起動(dòng)方法：

直接起動(dòng)

因?yàn)橹苯蛹宇~定電壓起動(dòng)的起動(dòng)電流很大，除了小容量的電動(dòng)機(jī)可采用直接起動(dòng)的方法外，一般直流電動(dòng)機(jī)都不采用這種方法。

限流起動(dòng)由啟動(dòng)電流Ist＝U／Ra可知，常用的啟動(dòng)方法有兩種：①降壓?jiǎn)?dòng)使電樞電壓由Ust逐漸升至UN。起動(dòng)效果好但需專用設(shè)備。②電樞電路串接外加電阻啟動(dòng)

使外電阻由最大逐步減至零。起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單但效果一般。n0nUNU2U10TstIstTLILTIUst

起動(dòng)方法：限流起動(dòng)①降壓?jiǎn)?dòng)分析啟動(dòng)過程依據(jù)特性圖方程式啟動(dòng)工作點(diǎn)額定工作點(diǎn)調(diào)壓設(shè)備n0nUNU2U10TstIstTLILTIUst啟動(dòng)工作點(diǎn)E＝KeΦnT＝KtΦIaU＝E＋I(xiàn)aRa

起動(dòng)方法：限流起動(dòng)①降壓?jiǎn)?dòng)⑵⑴

⑶⑷機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩電勢(shì)電壓平衡依據(jù)特性圖方程式額定工作點(diǎn)調(diào)壓設(shè)備UstU1IaTT＝Tst

，到C點(diǎn)。在B點(diǎn)，

起動(dòng)方法：限流起動(dòng)①降壓?jiǎn)?dòng)到B點(diǎn)，T＝TL←T

←Ia

←E←←n←←T＝Tst＞TL

、U＝Ust

在A點(diǎn)，ABCB點(diǎn)←A點(diǎn)B點(diǎn)→C點(diǎn)升壓提速過程分析E＝KeΦnT＝KtΦIaU＝E＋I(xiàn)aRa⑵⑴

⑶式中：U-外加電樞電壓E-電樞的反電勢(shì)IaRa-電阻壓降轉(zhuǎn)矩電勢(shì)電壓平衡

起動(dòng)方法：

限流起動(dòng)②電樞電路串接外加電阻啟動(dòng)當(dāng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)E≠0，則Ia＝(U－E)／（Ra＋Rst）,起動(dòng)電流較?。浑S著轉(zhuǎn)速的升高，反電動(dòng)勢(shì)E不斷增大，起動(dòng)電流繼續(xù)減小，但是，同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也在減小。所以，為了在整個(gè)起動(dòng)過程中，保持一定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，加速電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程，可以采用將起動(dòng)電阻一段一段逐步切除，最后電動(dòng)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)電阻應(yīng)被完全切除。

電路圖特性圖②電樞電路串接外加電阻啟動(dòng)3.5直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性

調(diào)速：根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械要求，人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能。根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速方程：直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有三種：

調(diào)壓調(diào)速：改變電樞外加電壓U

調(diào)磁調(diào)速：改變勵(lì)磁磁通Φ

調(diào)阻調(diào)速：在電樞電路中外串附加電阻Rad

E＝KeΦn⑵⑴

T＝KtΦIa⑶U＝E＋I(xiàn)aRa直流電動(dòng)機(jī)基本方程式這種調(diào)速方法的主要特點(diǎn)是：

①可以在額定轉(zhuǎn)速nN以下平滑無級(jí)調(diào)速；②由于調(diào)壓時(shí)機(jī)械特性硬度不變，調(diào)速的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍D＝nmax／nmin較大；

③可以與電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)共用一套調(diào)壓設(shè)備；④穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下電樞電流Ia不變，即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T＝KtΦNIa不變，所以調(diào)壓調(diào)速適合于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

⑤這種調(diào)速方法用得最多。

一、改變電樞外加電壓U調(diào)速調(diào)壓設(shè)備（UN＞U1＞U2）

工作條件：保持勵(lì)磁

=N

保持電阻R=Ra

調(diào)節(jié)過程：改變電壓UN

U

Un，n0

調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線平行下移一、改變電樞外加電壓U調(diào)速（P31）調(diào)壓調(diào)速用于nN以下恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速這種調(diào)速方法的主要特點(diǎn)是：①通過弱磁在額定轉(zhuǎn)速以上平滑無級(jí)調(diào)速；

②調(diào)速范圍不大，普通他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：nmax≤1.2nN③調(diào)速過程中維持電樞電流Ia和電壓U不變，即功率P＝UIa不變，所以調(diào)磁調(diào)速適合于恒功率調(diào)速。此情況下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T＝KtΦIa隨主磁通Φ的減小而減小。

④基于弱磁調(diào)速范圍不大，所以很少單獨(dú)用它，有時(shí)為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，將它和調(diào)壓調(diào)速配合使用，即：

在nN以下，用降壓調(diào)速；在nN以上，則用弱磁調(diào)速。

二、改變勵(lì)磁磁通Φ調(diào)速調(diào)磁設(shè)備調(diào)壓設(shè)備ΦN＞Φ1＞Φ2

工作條件：保持電壓U=UN

；保持電阻R=Ra；調(diào)節(jié)過程：減小勵(lì)磁N

n，n0

調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速上升，機(jī)械特性曲線變軟。二、改變勵(lì)磁磁通Φ調(diào)速（P32）調(diào)磁調(diào)速用于nN以上恒功率調(diào)速

工作條件：

保持勵(lì)磁

=N

；保持電壓U=UN

；

調(diào)節(jié)過程：

增加電阻Ra

R

Rn，n0不變；

調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線變軟。三、在電樞電路中外串附加電阻Rad調(diào)速（Rad1＜Rad2）

此法缺點(diǎn)多已很少采用三、調(diào)阻調(diào)速二、調(diào)磁調(diào)速一、調(diào)壓調(diào)速比較3.5直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性改變電樞外加電壓U用于nN以下恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速改變勵(lì)磁磁通Φ用于nN以上恒功率調(diào)速電樞電路串接外加電阻Rad此法缺點(diǎn)多已很少采用小結(jié)3.6

直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性

實(shí)現(xiàn)制動(dòng)有兩類方法，即機(jī)械制動(dòng)和電磁制動(dòng)。

電磁制動(dòng)：在制動(dòng)時(shí)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與其旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩。

其特點(diǎn)是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，操作控制方便。

直流電動(dòng)機(jī)的電磁制動(dòng)中，常用的制動(dòng)方法有三種：

⑴

反饋制動(dòng)；⑵

反接制動(dòng)；⑶

能耗制動(dòng)。在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要采取一些措施，

使電動(dòng)機(jī)盡快停轉(zhuǎn)

或從某高速降到某低速運(yùn)轉(zhuǎn)

或限制位能性負(fù)載在某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)

電動(dòng)機(jī)制動(dòng)問題

反饋制動(dòng)，也稱回饋制動(dòng)、再生制動(dòng)或發(fā)電制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的拖動(dòng)下，使電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n大于其理想空載轉(zhuǎn)速n0

(即n＞n0)，

E＞U，電樞電流Ia反向，電磁轉(zhuǎn)矩T反向變成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能，向電源饋送。

反饋制動(dòng)典型情況：一、反饋制動(dòng)正向反饋制動(dòng)電車下坡重物下放降壓調(diào)速弱磁調(diào)速反向反饋制動(dòng)瞬態(tài)過程穩(wěn)態(tài)運(yùn)行FE一、反饋制動(dòng)正向反饋制動(dòng)電車下坡重物下放反向反饋制動(dòng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析電路連接方式反饋制動(dòng)過程一、反饋制動(dòng)正向反饋制動(dòng)電車下坡分析電路連接方式反饋制動(dòng)過程電車下坡行駛電車平路行駛正向反饋制動(dòng)正向電動(dòng)運(yùn)行FEn0RaRa＋RΩ反向反饋制動(dòng)一、反饋制動(dòng)重物下放分析電路連接方式反饋制動(dòng)過程正向電動(dòng)運(yùn)行反向電動(dòng)運(yùn)行FE反向反饋制動(dòng)一、反饋制動(dòng)重物下放分析電路連接方式反饋制動(dòng)過程正向電動(dòng)運(yùn)行反向反饋制動(dòng)運(yùn)行反接制動(dòng)過程反向電動(dòng)過程重物下放重物提升一、反饋制動(dòng)ΦN＞Φ1＞Φ2U1＜UN正向反饋制動(dòng)降壓調(diào)速弱磁調(diào)速瞬態(tài)過程b1

當(dāng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電樞電壓U或電樞電勢(shì)E中的任一個(gè)，在外部條件作用下改變了方向，即兩者由方向相反變?yōu)榉较蛞恢聲r(shí)，電動(dòng)機(jī)即運(yùn)行于反接制動(dòng)狀態(tài)。它有兩種：

①電源反接制動(dòng)即改變電樞電壓U的方向所產(chǎn)生的反接制動(dòng)。

用于生產(chǎn)機(jī)械要求迅速地減速、停車和反向的場(chǎng)合，或用于要求經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的機(jī)械上。

②倒拉反接制動(dòng)即改變電樞電勢(shì)E的方向所產(chǎn)生的反接制動(dòng)。

用于重物下放時(shí)的限速，改變Rad可以調(diào)節(jié)重物下降速度。二、反接制動(dòng)二、反接制動(dòng)

分析電路連接方式反接制動(dòng)過程①電源反接制動(dòng)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

正向電動(dòng)運(yùn)行反向反饋制動(dòng)運(yùn)行反接制動(dòng)過程反向電動(dòng)過程注意：電源反接制動(dòng)與反向反饋制動(dòng)的特性圖相似二、反接制動(dòng)②倒拉反接制動(dòng)

分析電路連