电机第九章 直流电动机.ppt

9-2 直流电动机的运行原理 为电动机运行状态 C EaIa为负值，从电网 吸收电功率。 2 直流电动机的基本方程式 一、电动势平衡方程式 电动势平衡方程式 电动机： 静态： 动态： 为反电动势 转矩平衡方程式 J 为机组转动惯量，J·dΩ/dt是惯性转矩。 ， 电机有加速度，n↑ ， 电机有减速度，n↓ ， 电机稳速运行。 pcua ——电枢铜耗 pcub ——电刷铜耗 PM —— 电磁功率 小结：直流电动机的基本方程式 3、掌握负载特性与机械特性的交点对应电 机稳定的转速，此时 T = T2 直流发电机特性： 直流电动机特性： 外特性 U = f(I) 速度特性 n=f(P2) 调整特性 转矩 T=f(P2) 空载特性 效率η=f(P2) 机械特性n=f(T) 串励直流电动机的运行特性 复励直流电动机 9-4 直流电动机的启动 电枢回路加大电阻 9-5 直流电动机的调速 实验三 直流并励电动机 n= f(Ia) n 0 Ia △n 当 IaRa↑ ，电枢去磁反应使 Φ 略有下降。 所以 △n 变化不会太大，转速特性略为下降，是硬特性。 b 转矩特性 T=f(P2) T0 不随负载变化而变化 设 n 不变，T = f(P2)为一直线 当 n 略下降，T = f(P2) 略为向上弯曲 P2 T T0 T2 T C 效率特性η=f(P2) ?? = (1-∑p/P1)×100% = (1-∑p/UI )×100% = [1-(pFe+pm+pcua+pcuf+pcub)/U(Ia+If)]×100% 不变损耗: p = pm+ pFe+ pcuf 求最高效率： 可变损耗: pcua+ pcub= η=[(1- p - )/UIa]×100% 求最高效率： 当电机中不变损耗等于电流平方成正比的可变损耗时，电机的效率达到最高。 即：pm+ pFe+ pcuf = p = U(p + ) - 2IaRa UIa = 0 η=[1-(p + )/UIa]×100% η Ia 0 p = ηmax 效率特性曲线在空载至一半额定损耗负载时上升很快，以后几乎保持不变。而在额定负载附近达到最高，随后当负载在增加时，效率又下降。……………………… η Ia 0 p = p＜ ， 占∑p比率大，η=(1-∑ p/P1)↓ p＞ ， 占∑p比率小，η=(1-∑p/P1)↑ 2 他励直流电动机的机械特性 1、固有机械特性 2、人为机械特性 3、电力拖动机组的稳定运行条件 a、固有特性 U = UN，If = IfN，Ra 为固有电枢电阻（无附加电阻）n = f(T)的关系。 n 0 T △n 为机械特性的斜率 n 0 T △n Ra较小， 小，机械特性较硬。 为理想空载转速。 b、人为机械特性 ① 调节电枢电压U，机械特性具有不同的理想空载转速 ，但斜率 相同。 0 n UN U2 U1 T2 T 调节Φ，机械特性 变化， △n 变化更大 n 0 T T2 n T 0 T 2 调节附加电阻R，斜率 变 化， 不变，R 越大，特 性越软。 0 n TL 反抗性负载特性 0 n TL 位能性负载特性 0 n T 只有当电机机械特性与负载特性有交点时电机才能稳定运行。 C 电力拖动机组的稳定运行条件 0 n T n +△ n n -△ n Tl ① n↓→回交点 干扰过后: ② 干扰过后: n →回交点 0 n T n +△ n n -△ n n=f(TL) n=f(T) ① 干扰过后: n↑ →不能回交点 ② 干扰过后: n →不能回交点 直流电机组稳定运行的条件为： Ia + - 串励直流电动机的机械特性 空载飞车 不允许皮带传动方式带动负载 Ia + - 串励绕组 并励绕组 复励直流电动机 机械特性比较硬 各种励磁的机械特性比较 串励 并励 他励 复励 他励直流电动机机械特性很硬。串励直流电动机的特性很软，不能空载运行，