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2.5 直流电机的运行原理 2.5.1 直流发电机的基本方程和运行原理 1、直流发电机的基本方程 电机的基本方程即电机稳态运行时内部物理过程的数学描述。因为电机中存在着机、电、磁耦合关系，稳态运行时必须满足机械方面和电磁方面的平衡要求，因此，电机的基本方程将包括电动势平衡方程、功率平衡方程和转矩平衡方程等。 （1）、电动势平衡方程 电枢回路电动势平衡方程为： 根据各转矩的正方向，可以写出稳态运行时的转矩关系式为： （3）、调节特性 如果令发电机的转速和电压等于常量，可方便地通过试验测得调节特性 的关系曲线。 (四) 效率曲线 2.5.2 直流电动机的基本方程和运行原理 1、直流电动机的基本方程 根据能量守恒，推导出电动机稳定运行时的功率、转矩和电压平衡方程式。要写书直流电动机稳态运行时各物理量之间的相互关系的表达式，必须先规定好这些物理量的正方向。 （2）、转矩平衡方程式 根据力学中的牛顿定律，在直流电机的机械系统中，任何瞬间都必须保持转矩平衡，既当电枢恒速旋转时，驱动转矩 必须与制动转矩 相平衡，所以有： （3）、功率平衡方程式 并励直流电动机从电源输入的电功率为： 2、并励磁直流电动机的运行特性 （1）、速率特性 如不计电枢反应的去磁作用，则 是与 无关的常数。有： （2）、转矩特性 * * 对于他励发电机，其稳态运行时的等效电路如图所示。 （2）、转矩平衡方程 直流发电机稳态运行时，电机的转速为 ，作用电枢上的转矩共有三个：一个原动机输入给发电机转轴上的转矩 ；一个是电磁转矩 ；还有一个是电机的机械摩擦以及由铁损耗引起的转矩，叫做空载转矩，用 表示。 （3）、功率平衡方程 把上式两边同时乘以电枢电流 得： 输入功率可以表示为： 发电机的效率为： 2、他励磁直流发电机的运行特征 （1）、空载特性 通常我们把 常数， 时的负载特性称为空载特性，即 。 （2）、外特性 对于直流电机，当保持转速和励磁电流一定时，调节负载电阻 ，使负载电流 从零增加到额定值，并适当过载，便可测得他励直流发电机外特性 的关系曲线 ： （1）电动势平衡方程式 根据基尔霍夫定律电枢回路的电动势平衡方程式为： 电动机的效率为 （3）、效率特性 * * *