直流马达之负载特性实验.doc

直流馬達之負載特性實驗 一　實驗目的 　　瞭解直流馬達DCM線圈繞組之不同對負載轉矩T及速度N特性之差異性。 二　相關知識 1. DCM依激磁方程式之不同可分為 (1) 串激式DCM (Series DCM)；(2) hunt DCM)；(3) 複激式DCM (Compound DCM)。 2. DCM之特性曲線是表示在一定外施電壓下，轉矩T及速度N如何隨負載大小 ( 電樞電流) 之變化之特性。因此由轉矩方程式及速度方程式來決定。 3. 轉矩方程式 轉矩T與磁通成正比，與電樞電流成正比，但與速度無關，亦即馬達靜止時也可產生轉矩。 轉矩可由馬達所帶動之發電機的輸出換算而得： 其中 ( 發電機之輸出電壓及電流大小 ) 轉速 (rpm) T轉矩 (kg-m) 4. 速度方程式 當DCM之電樞轉子在磁場中轉動時，因導體切割磁場而產生一感應電動勢，此電動勢之方向恰與原供電之端電壓相反，此感應電動勢稱為反電動勢，大小為。由速度方程式得知DCM之速度N與端電壓V，及磁通有關。 其中電樞電流因隨負載而變，因此不能作為控速之用。 5. 依激磁方式之不同，三種激磁方式之電路圖，如圖19-1所示。 (a) 並激式 圖19-1　直流馬達之三種激磁方式 (b) 串激式 (c) 複激式 圖19-1　直流馬達之三種激磁方式 (續) 6. 串激式DCM(DC Series Motor) (1) 轉矩方程式：  串激電路中，負載電流I即為電樞電流，故磁通隨負載而變。  當負載小時，磁通尚未飽和前，與成正比，即， 當負載增加，磁通因增大而飽和時，將趨於定值。因此，為一直線，如圖19-2所示。  具有高啟動轉矩特性。 圖19-2　串激式DCM之轉矩特性 (2) 速度方程式：  輕載時，電樞電路之很小，可忽略，而且與成正比，所以，成反比，一雙曲線。  滿載時，因磁通已飽和為一定值，因此 ，N與成反比，為一直線，如圖19-3所示。  輕載時，速度很高，隨負載增大，速度依雙曲線遞減，因此速度變化很大，可視為變速式DCM。  因輕載或無載時，速度很快，因此必須與負載直接連接運轉。 圖19-3　串激式DCM之速度特性 7. 並激式DCM (DC Shunt Motor) (1) 轉矩方程式：  並激電路中，外施電壓V與磁通均固定大小，因此，為一通過原點之直線。  因電樞反應之關係，使磁通稍微減少，所以轉矩會隨增大而稍降，如圖19-4所示。 圖19-4　並激式DCM之轉矩特性 (2) 速度方程式：  因外施電壓V與磁通均不變，因此 ，之增加而稍微下降。  若考慮電樞反應，則之增加使得速度減少的百分比量與去磁效應使得磁通減少所引起之速度增加之百分比量相互抵銷。因此並激DCM可視為定速運轉。  若改變磁通電阻，改變，則很容易改變速度之大小。例如增加，則N下降；減少，N增加，如圖19-5所示。 圖19-5　並激式DCM之速度特性 8. 複激式DCM (DC Compound Motor) (1) 複激式DCM同時具有串激線圈與並激線圈之作用，因此不論轉矩特性或速度特性均介於串激式與並激式之中間，如圖19-6所示。 圖19-6　複激式DCM之轉矩T及速度N特性As of Microsoft? Internet Explorer 4.0, you can applmultimedia-style effects to your Web pages using visual filters and transitions. You can apply visual filters and transitions to standard HTML controls, such as text containers, images, and other windowless objects. Transitions are time-varying filters that create a transition from one visual state to another. By combining filters and transitions with basic scripting, you can create visually engaging and interactive documents.Internet Explorer 5.5 and later supports a rich variety of optimized filters. Click the following button to see a demonstration of many of these filters and how t