4.1.4直流电机的机械特性（课件）-《电气控制线路安装与检修》同步教学（高教版）

直流电机的机械特性 课程内容 直流电机的固有机械特性 01 直流电机的人为机械特性 02 一、直流电动机的工作特性 直流电动机的工作特性是指在直流电动机电枢加额定电压、励磁不变, 电枢电阻不变时,电动机的转速n、电磁转矩T、效率η与输出功率P2之间的关系 。 短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音（交流颤抖）。 3 一、直流电动机的工作特性 反电动式公式： 电磁转矩公式： 电压平衡公式： ……机械特性 ……转速特性 4 Ea CeΦ n = U－Ra Ia CeΦ = UN CeΦN = － Ra CeCTΦN2 T 二、固有机械特性 在额定条件（额定电压UN和额定磁通 N )下和电枢电路内不外接任何电阻时的n =f(T )。 固有机械特性 他励直流电机机械特性 O n n0 T 5 二、固有机械特性 1. 理想空载转速： 2. 转速降 3. 机械特性斜率 UN CeΦN n0 = 他励直流电机机械特性 O n n0 T nN n0’ T0 TN n 短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音（交流颤抖）。 6 二、固有机械特性 根据值的不同，可将电动机机械特性分为三类。 （1）绝对硬特性(交流同步电机) （2）硬特性>10(直流他励) （3）软特性<10（直流串励和复励） 金属切削机床,冷轧机,造纸机等宜于选用硬特性的电动机. 起重机、电车选用软机械特性曲线电机 短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音（交流颤抖）。 7 三、人为机械特性 清远职业技术学院 电枢回路中串接附加电阻时的人为特性 电压平衡方程式为： 得到的人为机械特性方程式为： M E Ia Ra U If Uf Ф Rad 在额定条件（额定电压UN和额定磁通 N )下和电枢电路内不外接任何电阻时的n =f(T )。 人为机械特性 短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音（交流颤抖）。 8 清远职业技术学院 电枢回路中串接附加电阻时的人为特性 特性变软 空载速度不变 随着电阻的增加，转速降增加 0 T n0 n Rad=0 Rad1 Rad2 Rad< Rad1< Rad2 三、人为机械特性 Ea CeΦ n = U－R Ia CeΦ = UN CeΦN = － (Ra+Rad) CeCTΦN2 T 9 清远职业技术学院 改变电枢电压U时的人为机械特性 受绝缘耐压限制，电压只允许在其额定值以下调节 空载速度随着U 的减小而减小 转速降不变 特性硬度不变 三、人为机械特性 0 T n0 n UN UN > U1 > U2 > U3 n01 U1 n02 U2 n03 U3 Ea CeΦ n = U－Ra Ia CeΦ = UN CeΦN = － Ra CeCTΦN2 T 短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音（交流颤抖）。 10 改变磁通 时的人为特性 n 0 T n0 ФN> Ф1 > Ф2 > Ф3 n01 n02 n03 Tst3 ФN Ф1 Ф2 Ф3 Tst2 Tst1 Tst 三、人为机械特性 转速降随磁通的改变而变化 特性变软 理想空载转速随磁通的改变而变化 调磁只能向磁通小的方向调 启动转矩Tst变小 M E Ia Ra U If Uf Ф Rad Ea CeΦ n = UN CeΦN = － Ra CeCTΦN2 T 短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音（交流颤抖）。 11 （1）当＝0时， 空载时电动机速度趋近 ，通常称为“飞车”； 另外：当电动机轴上的负载转矩大于电磁转矩时，电动机不能启动，电枢电流为Ist，长时间的大电流会烧坏电枢绕组。 因此，直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，在运转过程中，决不允许励磁电路断开或励磁电流为零，为此，直流他励电动机在使用中，一般都设有“失磁”保护。 （2）如果负载转矩不变，将使电动机电流大大增加而严重过载； 思考： 磁通能否一直降低，直到0？ 当＝0时，会出现怎样的后果？ 改变磁通 时的人为特性 三、人为机械特性 12 总结 理想空载转速n0 ，转速降 △n：它是随负载力矩变化的和机械特性斜率 𝛽大小与机械特性软硬度有关 直流电动机固有机械特性 直流电动机人为机械特性 人为改变的方法：降低电枢电压、电枢回路串电阻、弱磁通 $$