4.1.1直流電動機、發(fā)電機的工作原理4.1直流電機的工作原理FFU+–NS電刷換向片IIFFFFU+–NS電刷換向片IIEEEE電動機FFFFNSIIIIEEEE+–負載+–+–發(fā)電機電源14.2直流電機分類和主要結(jié)構(gòu)和分類2直流電機按勵磁方式磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵磁。他勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開；并勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上；串勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上；復勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。M他勵UfIfIaUMM他勵UfIfIaUM并勵UIfM并勵UIfM串勵UMM串勵UM復勵UMM復勵U32極直流電機的磁場4

4極直流電機54.3直流電機電樞電勢和電磁轉(zhuǎn)矩MIa+–+UMMRaIaEa+–+–U6我們已經(jīng)知道電磁轉(zhuǎn)矩還有一種能夠表達式：因此，71、并（它）勵電動機的機械特性：n=f(T)4.4直流電動機8例4.5.1并勵直流電動機：PN=10kW，UN=220V，nN=1000r/min，ηN=80%，Ra=0.3Ω，Rf=150Ω，試求:(1)

額定工作下的勵磁電流If、輸入功率P1、電機額定電流IN、電樞電流Ia、電樞感應電勢Ea、KeΦ、額定轉(zhuǎn)矩TN

；(2)負載轉(zhuǎn)矩下降為額定轉(zhuǎn)矩的一半，電機的轉(zhuǎn)速n。解：（1）勵磁電流

：輸入功率：額定電流：電樞電流：感應電勢：；

9由于感應電勢所以額定轉(zhuǎn)矩:（2）負載轉(zhuǎn)矩下降一半時，電樞電流也會下降一半，即此時的電樞電勢：此時電機對應的轉(zhuǎn)速注意額定轉(zhuǎn)矩<額定電磁轉(zhuǎn)矩102、串勵電動機的機械特性：n=f(T)串勵電動機的機械特性（1）軟特性（重載時磁通飽和，漸變?yōu)橄聝A的直線）。（2）T小時，轉(zhuǎn)速高；T大時，轉(zhuǎn)速低，起動和過載能力強。（3）牛馬特性。11例4.5.2串勵直流電動機：UN=220V，IN=40A，nN=1000r/min，電樞回路總電阻R'a=0.5Ω，假設磁路不飽和，且Km/Ke=9.55，問:（1）電樞電流Ia=IaN/2時，電動機的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩是多少？（2）如果電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，電壓降低到110V，電動機的轉(zhuǎn)速和電流又各為多少？電樞感應電勢Ea、KeΦ；額定轉(zhuǎn)矩TN

；解：（1）當Ia=IaN/2時，12此時，電機轉(zhuǎn)速：（2）如果電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，電流也保持1/2不變。電壓降到110V時，電流變?yōu)?/2，所以133、不同勵磁方式電機特性比較144、他（并）勵直流電動機的調(diào)速

調(diào)速方法：電樞回路串電阻、改變電壓、改變勵磁三種。1）電樞回路串電阻調(diào)速（1）n＜nN；（2）輕載時調(diào)速效果不明顯；有級調(diào)速，（3）低速時特性軟，影響調(diào)速效果；（4）難以實現(xiàn)無級調(diào)速；（5）電阻上的能耗大，造成效率低。只適用于對調(diào)速要求不高的中小型電機。152）改變電壓調(diào)速（一般是降壓）

（1）n＜nN；（2）容易實現(xiàn)無級調(diào)速；（3）調(diào)速特性好，硬度高；（4）能耗小。廣泛應用于對起制動和調(diào)速要求較高的場合。注意：并勵和復勵電動機由于改變電源電壓的同時也會改變磁通大小，所以不適合改變電壓調(diào)速。163）改變勵磁調(diào)速（一般是弱磁調(diào)速）

特點是：（1）n＞nN；（1.2~2倍nN)

（2）無級調(diào)速；（3）最高轉(zhuǎn)速受機械強度限制，D不大；（4）控制方便，能耗小。應當注意：直流電動機運行時，勵磁回路不能斷開，否則，由于僅有很小的剩磁，可能造成“飛車”事故，或者出現(xiàn)過大的電樞電流而燒壞繞組。175、串勵電動機的調(diào)速1）串電阻調(diào)速：曲線32）降低電源電壓調(diào)速：曲線22）改變勵磁調(diào)速：減小勵磁（在勵磁繞組上并聯(lián)電阻、串聯(lián)繞組改為并聯(lián)）曲線4；增加勵磁，如并聯(lián)繞組改為串聯(lián)，如曲線5。186、直流電動機的起動它、并勵電動機起動時電流電流倍數(shù)等于起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。串勵電動機起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)大于起動電流倍數(shù)，因此適合重載起動。復勵電動機處在上述兩者之間。起動方法：直接起動、降壓啟動、電樞回路串電阻起動。1）直接起動電流大，因為：剛起動時，由于n=0，Ea=0，則電樞電流為：192）降壓起動并勵電機不適合降壓起動串勵電機適合降壓起動203）電樞回路串電阻起動

217、直流電動機的反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的條件：電磁轉(zhuǎn)矩反向。反轉(zhuǎn)方法：電樞電流反向；磁場反向（過程慢，不常采用）。它勵電動機一般用電樞繞組反接實現(xiàn)電機反轉(zhuǎn)。原因：它勵電機的勵磁繞組電感較大，勵磁電流反向的過渡過程較長，反向磁通建立較慢。如果電動機容量大，又對反轉(zhuǎn)過程所需時間要求不高，也有采用勵磁繞組反接的。注意并勵電機的反轉(zhuǎn)方法。224.5并勵直流發(fā)電機一、并勵發(fā)電機的自勵建壓（1）空載自勵建壓過程：剩磁產(chǎn)生微弱的剩磁電壓，進而產(chǎn)生更大的勵磁電流，產(chǎn)生更大的磁場，正反饋作用，電壓建立起來了。

穩(wěn)定工作點23（2）自勵條件（a）電機必須有剩磁。否則，必須先充磁。（b）勵磁繞組接法與電機轉(zhuǎn)向正確配合，使勵磁與剩磁方向一致，這樣才能形成正反饋。（c）勵磁回路總電阻Rf小于臨界場阻值。Rf大Rf更大Rf不大不小Rf大