第二直流电机精要.ppt

* pFe为电机铁耗 pmech为机械损耗 pFe+ pmech为空载损耗，也称不变损耗 P2输出机械功率 第六节 直流电机的运行原理 * 功率流程图 从P1的公式可知 从Pe的公式可知 pCua pmech 第六节 直流电机的运行原理 上述演变过程表明：电动势及转矩的平衡方程式综合了电机内部机电能量转换的过程。 * 他励发电机功率平衡方程式 功率流程图 从P1，Pe的公式可知 h 第六节 直流电机的运行原理 * 二、直流电动机工作特性 当U=UN，If=IfN时，n=f(Ia) 表达式 1. 转速特性 第六节 直流电机的运行原理 * 当U=UN ，If=IfN时，Te=f(Ia) 表达式 2. 转矩特性 第六节 直流电机的运行原理 * 当U=UN ，If=IfN时，η=f(Ia) 表达式 令dη/dIa=0，可得 3. 效率特性 结论：当电动机的不变损耗等于随电流平方而变化的可变损耗时，电动机的效率达到最高 第六节 直流电机的运行原理 * 测试题： 1、直流电动机电枢绕组中流过的电流是直流还是交流（ ）。 2、直流电动机电枢绕组的作用是（ ）。 3、直流电机电枢反应的结果是（ ）。 4、一台他励式直流电动机拖动位能性负载运行，如果只增大电枢电阻，当电动机达到新的稳定运行状态时，电动机的电磁转矩、电枢电流和转速变不变化？其变化过程如何？ * 5、一台他励直流电动机的额定数据为：Ｕe＝220Ｖ，Ie=100A，Ｐe＝19 Kw，ｎe =1000转／分，Ｒa＝0.2Ω，电动机拖动额定恒转矩负载（位能性负载）运行。试求： 　　⑴　输入功率、电磁功率和空载损耗功率。 　　⑵　电动机的直接起动转矩和起动电流。 　　⑶　若采用降压调速，求使电动机以600转／分的转速运行时的电枢电压。 * [例2-1] 一台他励直流电动机的额定数据为： 电枢绕组的电阻 电刷接触压降 设电动机原来在额定转速和额定负载下运行，在负载的总制动转矩（包括损耗转矩）保持不变的情况下，试求 （1）在电枢回路中突然串入电阻RΩ=0.0743Ω,求串入电阻最初瞬间和达到稳定时的电枢电流和转速分别是多少？ （2）减少电动机的励磁电流，使磁通Φ 减少10%，当达到稳定时的电枢电流和转速分别是多少？ 第六节 直流电机的运行原理 * 解 （1）电枢回路中突然串入电阻RΩ最初瞬间 稳态时 第六节 直流电机的运行原理 * （2）磁通Φ 减少为原来的0.9 第六节 直流电机的运行原理 * 三、直流发电机的特性 发电机的运行特性是指发电机运行时，端电压U、负载电流I、励磁电流If这三个基本物理量之间的函数关系。一般保持其中一个物理量不变，讨论剩余两个量之间的关系。 n=nN，I=0（Ia=0）时，U0=?(If) 空载时，U0=E0 空载特性就是E0—?(If)关系 也就是B—H关系 和磁化曲线一致 1. 空载特性 第六节 直流电机的运行原理 * 励磁的特殊性 励磁电压有发电机端电压提供 Uf=U 端电压是在励磁电流下建立的 Ea=CeФn 实际情况——首先在空载时建立额定电压，然后施加负载。 并励发电机建立电压的过程称为自励过程 需要满足一定的条件 2. 并励直流发电机空载电压的建立 第六节 直流电机的运行原理 * 自励过程 拖动转子 剩磁→E0r A点：E0r产生励磁电流 B点：产生空在电压 C点：再产生励磁电流 D点：…… 最后相交 Eor的作用：星火燎原 U0 If0 E0r 第六节 直流电机的运行原理 * 自励条件： 电机必须有剩磁——开始发电过程 励磁绕组并联到电枢的极性必须保证励磁绕组中通过的电流所建立的磁动势与剩磁方向一致——形成正反馈 励磁回路的总电阻小于临界电阻——有唯一工作点 第六节 直流电机的运行原理 E0r If0 U0 * n=nN，If=IfN时，U=?(I) 端电压下降原因 电枢电阻压降↑ 电枢反应去磁↑ 端电压下降，引起励磁 电流减小，端电压进一 步下降 积复励可补偿补偿电枢反 应的去磁作用 3. 负载运行时的外特性 1—积复励；2—他励；3—并励 他励 并励 第六节 直流电机的运行原理 作业： 对直流电机进行总结； 教材：p57 2-16 2-17(他励) * 直流电机 首先理解电机的含义 电机是首先机电能量变换的装置，本质上就是实现电流与转速之间的变换。 * 直流电机 其次理解电机的原理 先有电流后有转速，电能转换为机械能：电磁力定律； 先有转速后有电流，机械能转换为电能：电磁感应定律。 * 直流电机 第三理解电机的基本结构 实现磁场的