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三、直流电机的主要系列 1、Z2系列 2、Z和ZF系列 3、ZT系列 4、ZZJ系列 5、ZQ系列 6、Z-H系列 7、ZA系列 8、ZU系列 9、ZW系列 10、ZLJ系列 电刷不在几何中性线时的电枢反应可用下列表格说明 交轴和直轴去磁 交轴和直轴助磁 电动机 交轴和直轴助磁 交轴和直轴去磁 发电机 电刷逆转向偏移 电刷顺转向偏移 3.5 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 一. 直流电机的电枢电动势 电枢电势Ea ＝每一支路串联导体电势之和。 式中，N —— 电枢导体总数 2a —— 并联支路数 —— 一个支路内串联的导体数 （一个导体内平均电势）＝ —— 气隙平均磁密 l —— 导体的有效长度 v（圆周线速度） 电枢旋转时,主磁场在电枢绕组中感应的电动势简称为电枢电动势。 式中， 为电机的结构常数（电动势常数） 为每极磁通量 说明：(1) Ea 公式是电刷处于几何中心线时推导出来的，故Ea 是 最大值。 (2)电枢电动势在电动机中属于反电势。 (3)若要改变Ea的方向，只需改变n和Φ的方向即可。 二. 直流电机的电磁转矩 当电枢绕组中有电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,该力 与电枢铁心半径之积称为电磁转矩。 结论:直流电机的电枢电动势与每极的磁通量和转速的乘积成正比。 Ia 为电枢电流 结论：电磁转矩与电枢电流和每极磁通量的乘积成正比。该电磁转矩对电动机而言是拖动转矩，对发电机而言是制动转矩。 式中， 为结构常数（电磁转矩常数） 3.6 直流电机的基本平衡关系 一.直流发电机的基本平衡关系 1.电路平衡（以并励发电机为例） Ea If I Ia U 式中， 为电枢回路总电阻 为励磁回路总电阻 为一个电刷的接触电压降，一般为1V 2.功率平衡 电磁功率 M 为电磁转矩，它的方向由左手定则决定，在发电机时正好与 反向。 二.直流电动机的基本平衡关系 1.电路平衡（以并励电动机为例） 式中， 为电枢回路总电阻 为励磁回路总电阻 为一个电刷的接触电压降，一般为1V 2.功率平衡 If Ia U I Ea 电磁功率 3.转矩平衡 式中，M 为电磁转矩， 为轴上的输出转矩， 为空载制动转矩， 3.7 直流电机的运行特性 1.直流发电机的励磁方式 一.直流发电机 （1）他励：直流电机的励磁电流由其它直流电源单独供给。如图所示。 他励直流发电机的电枢电流和负载电流相同，即： - + （2）并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。且满足 （3）串励：励磁绕组与电枢绕组串联。满足 （4）复励：并励和串励两种励磁方式的结合。电机有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，一个与电枢绕组并联。 2.并励直流发电机的电压建立过程 并励的励磁是由发电机本身的端电压提供的，而端电压是在励磁电流作用下建立的，这一点与他励发电机不同。并励发电机建立电压的过程称为自励过程，满足建压的条件称为自励条件。 原动机带动发电机旋转时，如果主磁极有剩磁，则电枢绕组切割剩磁通感应电动势。在电动势作用下励磁回路产生 。如果励磁绕组和电枢绕组连接正确， 产生与剩磁方向相同的磁通，使主磁路磁通增加，电动势增大， 增加。如此不断增长，直到励磁绕组两端电压与 　相等时，达到稳定的平衡工作点A。电压建立过程如右图所示。 图中OA为场阻线，它的斜率为 ，由此可见，场阻线的斜率与励磁回路电阻 成正比。 （1）自励条件 ① 主磁极要有磁。 ② 初始励磁电流产生的磁场必须加强剩磁磁通。 ③ 必须与场阻线有交点 。 （2）不能自励的原因及解决办法 ① 。直流电机多年不用，无剩磁，可加直流重新充磁。 ② 加强励磁后， 反而下降，原因是连接错误，出现刹磁。解决办法是：改变电枢与励磁绕组的相对连接；改变原动机的转向。注意上述两种方法不能同时使用。 ③ 加强励磁后， 无变化，原因是励磁回路断线。解决办法是重新检查后让励磁回路接通。 ④ 加强励磁后，发电机的端电压有所升高，但稳定点电压较低，原因是发电机转速太低或励磁回路电阻太大。解决办法是调节原动机转速或减小励磁回路电阻。 3.空载特性 并励发电机的空载特性与一般电机的空载特性一样，也是磁化曲线。由于励磁电压不能反向，所以它的空载特性曲线只在第一象限。 4.外特性 5.调节特性 引起并励发电机端电压下降较多的原因： 并励发电机的外特性与他励发电机相似，也是一条下降曲线。 他励 并励 （1）电枢回路电阻压降 （2）电枢反应的去磁作用 （3）端电压下降将