他励直流电机的机械特性【专业教学】

直流发电机 直流发电机稳态运行时的基本方程式直流发电机稳态运行时的基本方程式 以电路、力学、能量守恒的基本定律为基础，建立以电路、力学、能量守恒的基本定律为基础，建立直流电机电压、转矩、功率三个平衡方程（直流电机电压、转矩、功率三个平衡方程（稳态稳态）。）。NSRLT1TT0nEa+-UIa原动机原动机正方向正方向1苍柏课资1、他励直流发电机电压平衡关系式：、他励直流发电机电压平衡关系式：电枢回路：励磁回路：ateaaaaICTnCERIEU),(affffIIfrIU2、转矩平衡关系式：稳态：01TTTLaaaaRIRIEUNSRLT1TT0nEa+-UIa原动机原动机2苍柏课资功率关系：功率关系：01TTT01pPPMFemppp0电磁功率电磁功率PM：aaaaIEnIapznIapzT606022aaMIETP22PpPRIIEUIcuMaaaaa机电能量转换！机电能量转换！3苍柏课资cuFemcuMpppPppPpPP20201sFemfcupppppppPPPP2212效率：功率流程图！功率流程图！4苍柏课资 直流电动机运行原理直流电机的直流电机的可逆性可逆性原理原理电动机，电动机，发电机，发电机，:UEa:UEaT、n方向相反方向相反 T、n方向相同方向相同:UEaIa=05苍柏课资 他励直流电动机稳态运行的基本方程式电动机惯例电动机惯例反电势反电势从电路、力学和能量守从电路、力学和能量守恒等方面可以得到电动恒等方面可以得到电动机的三个稳态的平衡方机的三个稳态的平衡方程。程。NSTLTT0nEaIaU与发电机惯与发电机惯例比较？例比较？NSRLT1TT0nEa+-UIa原动机原动机发电机惯例发电机惯例6苍柏课资一、电压平衡关系式：一、电压平衡关系式：电枢回路：电枢回路：励磁回路：励磁回路：二、转矩平衡关系式：二、转矩平衡关系式：LTTTT02ateaaaaICTnCERIEU),(affffIIfrIUNSTLTT0nEaIaU 稳态时，电压一稳态时，电压一定，负载确定电机的定，负载确定电机的电流与转速电流与转速7苍柏课资 他励直流电动机的功率关系aaaaaRIIEUI2CuaMpPP102TTT02pPPMFemCuaCuapppPppPP2021sFemCuappppppPPPP2212效率：8苍柏课资 直流电动机的工作特性U为常数，为常数，If为常数时为常数时 n、T、与与Ia的关系的关系一、转速特性一、转速特性：n与与Ia的关系的关系二、转矩特性二、转矩特性：T与与Ia的关系的关系eaaCRIUnaTICT三、效率特性三、效率特性：与与Ia的关系的关系pPPPP2212效率：sFemcuppppp9苍柏课资 他励直流电动机的机械特性 机械特性的一般表达式：机械特性的一般表达式：U=常数，常数，If=常数常数,n=f(T)(RRIUnCEaaeataaTCTIICT;TnTeaeeaaCCRRCUCRRIU2)(Tn0eCUn0:理想空载转速理想空载转速2TeaCCRR:机械特性的斜率机械特性的斜率直线！直线！10苍柏课资 固有机械特性U=UN，If=IfN,R=0 时的机械特性，也称时的机械特性，也称自然自然机械特性机械特性TnNTeaNeNCCRCU211苍柏课资特点：电磁转矩越大，转速越低电磁转矩越大，转速越低T=0：理想空载转速：理想空载转速机械特性的斜率，硬特性机械特性的斜率，硬特性与软特性与软特性额定转速降额定转速降NNNTnnn0起动转矩与起动电流起动转矩与起动电流:大大工作在第工作在第、象限象限SaNaNeaIRUInCE;012苍柏课资 人为机械特性（人工机械特性）1 1、电枢回路串电阻、电枢回路串电阻TnNTeaNeNCCRRCU2特点：特点：n理想空载转速不变理想空载转速不变n电阻越大，特性越软电阻越大，特性越软n一组射线一组射线nn n (R(Ra a+R)+R)，（T TL L一定）一定）13苍柏课资2 2、改变电枢电压、改变电枢电压TnNTeaNeCCRCU2特点：特点：n理想空载转速正比于理想空载转速正比于电压电压n斜率不变，硬特性斜率不变，硬特性n一组平行线一组平行线14苍柏课资3 3、减少气隙磁通、减少气隙磁通TnTeaeNCCRCU2特点：特点：n理想空载转速提高，理想空载转速提高，升速升速n特性变软特性变软n既不平行，又不是放既不平行，又不是放射线射线15苍柏课资 根据电机的铭牌数据估算机械特性求(n0,0)、(nN,TN)NaNNaNURIUE)97.093.0(NaNnENeCNeNCUn0NNeNNTNICICT55.91、估算、估算EaN或实测或实测Ra2、计算、计算Ce N3、求、求n04、计算、计算TN（,T2N）16苍柏课资