直流电动机的反电动势
电力电子变流技术课后答案第2章
电力电子变流技术课后答案第2章第二章 单相可控整流电路习题与思考题解2-1．什么是整流？它是利用半导体二极管和晶闸管的哪些特性来实现的？解：整流电路是一种AC ／DC 变换电路，即将交流电能变换为直流电能的电路，它是利用半导体二极管的单向导电性和晶闸管是半控型器件的特性来实现的。
2-2．某一电热装置（电阻性负载），要求直流平均电压为75V ，电流为20A ，采用单相半波可控整流电路直接从220V 交流电网供电。
计算晶闸管的控制角α、导通角θ、负载电流有效值，并选择晶闸管。
解：(1)整流输出平均电压Ｕd =⎰παωωπ22).(.sin 221t td U =⎰παωωπ).(.sin 2212t td U=2cos 145.02cos 1222ααπ+≈⎪⎭⎫⎝⎛+U Ucos α=5152.0122045.0752145.022=-⨯⨯=-UUd则 控制角α≈60° 导通角θ=π-α=120°(2).负载电流平均值I d =R U d=20(A)则 R ＝U d ／I d ＝75／20=3.75Ω负载电流有效值I ，即为晶闸管电流有效值I V1，所以 I =I V1=()⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛παωωπt d t R U 22sin 221=παπαπ22sin 412-+RU＝37.6(A)(3).当不考虑安全裕量时I V1=k fe I VEAR =1.57I VEAR则晶闸管通态平均电流 I VEAR =I V1 /1.57=37.4 /1.57=23.9(A)晶闸管可能承受的最大正反向电压为311220222≈⨯=U (V)所以，可选择额定通态平均电流为30A 、额定电压为400V 的晶闸管。
按裕量系数2，可选择额定通态平均电流为50A 、额定电压为700V 的晶闸管。
2-3．带有续流二极管的单相半波可控整流电路，大电感负载保证电流连续。
试证明输出整流电压平均值2cos 122απ+=U Ud，并画出控制角为α时的输出整流电压u d 、晶闸管承受电压u V1的波形。
直流电动机的反电动势
直流电动机的反电动势
目的通过直流玩具电动机的启动、调速过程中电流强度的变化，显示反电动势的存在及反电动势与转速的关系。
器材直流玩具电动机(额定电压6V)，蓄电池(或直流电源)，大型示教电流表，大型示教电压表，电键，导线等。
操作
(1)如图连接电路。
闭合电键，启动电动机，观察电流表的读数变化。
在闭合电键的瞬间，电流表的读数突然增大。
这是因为电动机转速为零时，没有反电动势，电流强度I＝U/R。
(2)电动机转速逐渐增大时，电流表读数逐渐减小，电压表的读数保持不变。
这是因为电动机转速增大时，反电动势ε反也随之增大，
(3)用大姆指和食指捏住电动机转轴，增大阻力矩。
在电动机转速降低的同时，可以看到电流表的读数增大。
这是因为电动机有负载时，转速降低，反电动势减小，输入电流增大，使动力矩增大，来达到新的平衡。
(4)分析以上实验现象，输入电动机的电压U＝ε反+IR保持不变。
输入电动机的总功率为IU，随着电流的增大而增大。
IU=Iε反+I2R，其中I2R这一部分为发热的功率，余下的Iε反这一部分就是转变为机械能的功率。
直流电机内部反电动势
直流电机内部反电动势
直流电机内部反电动势
直流电机作为一种典型的无刷电动机，在工作过程中，会产生内部电动势，这种电动势被称为反电动势。
这里我们将对直流电机的内部反电动势简单介绍一下，供大家参考。
一、直流电机内部反电动势的产生原因
首先，在直流电机的内部，当电动机的转子受到外部电源的驱动时，会形成一种电磁扭矩，将转子强行绕着电机定子的磁轨旋转，从而使转子受到外部的正电动势的推动而旋转。
其次，在直流电机的内部，转子上有许多小铁心，电流流经后形成分布在转子上的磁场，与外界的驱动磁场发生相互作用，形成反向电动势。
二、直流电机内部反电动势的影响
当反电动势的影响比较大时，电机无法满足额定的工作电流要求，出现过温和过流现象，从而影响电机的性能，而且由于反电动势的影响，会导致电机的效率降低，进而减少电机的有效功率。
三、直流电机内部反电动势的抑制方法
针对反电动势的影响，有一些抑制方法，比如：增大定子匝数，增大定子电感，减小定子抗拉抗，加装绝缘电容，增大励磁电流等，以此来降低反电动势的影响，使电机工作正常。
以上就是关于直流电机内部反电动势的介绍，希望对大家有所帮助，实现电机的正常运行。
直流电动机的调速方法
直流电动机的调速方法
直流电动机是一种常见的电动机类型，可通过多种方法进行调速。
下面将介绍几种常用的直流电动机调速方法。
1. 电阻调速法：
通过改变外接电阻来改变电动机的终端电压，进而控制其转速。
调速范围相对较小，不适用于大功率电机。
2. 变磁调速法：
通过改变电动机的磁场强度来改变转矩和转速。
涉及到控制
电动机的励磁电流和电枢电流，调速范围较大。
3. 反电动势调速法：
利用电动机内部产生的反电动势，通过控制电源电压或电动
机的励磁电流来调节电机转速。
调速范围较大，但需要使用复杂的控制装置。
4. PWM调速法：
利用脉冲宽度调制技术，通过改变电源给电动机的占空比来
调节电机转速。
调速范围广，控制简单，效果较好。
5. 使用可变频率变电压供电系统：
通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速。
调速范围广，但需要较复杂的电力电子设备。
以上是几种常见的直流电动机调速方法，不同的方法适用于不
同的场景和需求。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的调速方法。
电机线反电势与相反电势的关系_解释说明
电机线反电势与相反电势的关系解释说明1. 引言1.1 概述电机的线反电势和相反电势是电机运行过程中的重要概念。
线反电势是指在电机的绕组中产生的自感感应电动势，而相反电势则与磁场变化相关，并对电机的运行状态产生影响。
1.2 文章结构本文将对电机线反电势与相反电势之间的关系进行详细解释与说明。
首先，我们将介绍线反电势和相反电势的定义与原理。
其次，我们将分析导致线反电势产生的因素以及这些因素对线反电势的影响。
然后，我们将探讨逆变器在调节和控制相反电势中所起到的作用以及相关应用研究。
最后，通过总结和展望，我们将呈现本文的结论及未来研究方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨并阐述电机线反电势与相反电势之间的关系，并分析其产生原因、影响因素以及逆变器在调节和控制相反电势中应用的研究情况。
通过全面解释论述，在此基础上提出进一步研究的建议，以促进对电机线反电势与相反电势关系的深入理解和应用。
2. 电机线反电势与相反电势的定义和解释2.1 电机线反电势的概念与原理在讨论电机线反电势之前，首先需要了解什么是电机。
简单来说，电机是一种将电能转化为机械能的装置。
当外加给定的直流或交流电源时，电机内部会产生磁场，并通过线圈内导体中的感应现象产生反向的感应电动势，即所谓的"线反电势"。
具体来说，当一个导体（通常是线圈）在磁场中运动时，它会剪切磁力线并产生感应电动势。
这个感应过程可以用法拉第定律来描述，即感应电压等于导体长度方向上磁力线变化速率乘以该导体上法向磁感应强度之积。
因此，对于一个旋转的线圈而言，在每个时间点上都会有不同大小和方向的感应电压产生。
这种由旋转线圈产生的感应电压被称为"线反电势"（也称为背EMF）。
当我们给定一个恒定的输入电压来驱动这个旋转线圈时，如果没有其它影响，那么由于线反电势的存在，感应电压将减小到与输入电压之间的差值。
因此，线反电势实际上是一个抵消输入电压的作用，阻碍了电流的流动。
反电动势常数与反电动势的关系
反电动势常数与反电动势的关系反电动势（ Back（EMF）是指在电动机、发电机或变压器等设备中，当有电流通过时产生的电动势。
而反电动势常数是指在这些设备中，反电动势与电流之间的关系。
在直流电动机中，反电动势与电机转速（ 转子的转动速度）成正比。
通常情况下，反电动势 E）可以表示为：
E=k⋅ω
其中：
•E（是反电动势；
•k（是反电动势常数；
•ω（是电机的角速度 转速）。
反电动势常数（k（是描述设备特性的参数，表示单位转速时产生的反电动势。
它的数值通常由设备的设计和物理特性决定，与设备的构造、线圈匝数等有关。
在直流电动机的运行中，反电动势产生的原因是由于电机运转时线圈在磁场中产生感应电动势，反向于施加在电机上的电压，从而形成反电动势。
这个反电动势与电机的机械转动速度有关，且反电动势常数（k（反映了这种关系。
这个关系式可以用于估算电动机在不同负载或电压条件下的转速，以及在电机制动时产生的反电动势大小。
1/ 1。
电机反电动势
电机反电动势电机反电动势是指电机在运行时，由于电枢电流变化引起的一个电磁现象。
反电动势的作用是与电源提供的电动势相抵消，使得电机运行时的实际功率与电源输出的功率相等。
因此，反电动势被认为是电机能效的重要指标之一。
反电动势的产生原理电机反电动势产生的原理是在电枢中通过线圈产生了磁场，电枢在转动过程中，与磁场相互作用会引起感应电动势。
这个感应电动势的极性与励磁电动势的极性相反，所以称为反电动势。
通俗地讲，反电动势就是电机转动时，它所产生的电动势，它的方向与供电电压的方向相反，它的大小与电机实际的运行速度成正比。
具体而言，电动机的反电动势与磁通量成正比，它的公式为：Eb = K * Φm * N其中，Eb表示反电动势；K是电机的常数；Φm是电机的磁通量；N是电机的转速。
反电动势的作用不同类型的电机都存在反电动势，它们的作用有所不同。
主要作用如下：1. 直流电机反电动势的作用在直流电机中，反电动势扮演着非常重要的角色。
反电动势可以使得直流电机在负载变化时，能够保持一定的转速稳定性。
同时，反电动势还可以减小电机的起始电流，降低起动时的负载。
2. 感应电机反电动势的作用在感应电机中，反电动势会产生涡流，这会减小电流的强度，从而避免电机发生过载。
此外，感应电机的反电动势还可以缩短电机转速提高平均功率因素和效率。
3. 同步电机反电动势的作用在同步电机中，反电动势的作用不太明显，因为同步电机的电动势与反电动势相等，它们会相互抵消。
但是，在实际运行中，同步电机有可能出现逸出现象，此时反电动势会比电动势稍微大一些，从而使电机稳定地运转起来。
如何提高反电动势为了提高电机的效率和能力，需要提高反电动势。
以下是一些提高反电动势的方法：1. 增加电机的磁通量电机的反电动势与磁通量成正比，因此增加电机的磁通量可以有效地提高反电动势。
2. 增加电机的转速电机的反电动势与转速成正比，因此增加电机的转速也可以提高反电动势。
但是，需要注意的是，增加转速时，需要保证电机的负载能够承受。
他励直流电动机反电动势
他励直流电动机反电动势
他励直流电动机的反电动势是指电动机在逆向磁场作用下，产生与原磁场方向相反的电动势。
反电动势的大小与电动机的转速、磁通量、磁极对数等因素有关。
在理想情况下，如果电动机的转速为零，则反电动势也为零。
随着电动机转速的增加，反电动势也会相应增加。
在实际情况中，由于存在机械摩擦、电源内阻等因素，即使电动机转速为零，反电动势也不会完全消失，而是会保持在一个较小的值附近。
反电动势对于直流电动机的工作过程有重要影响。
通过调节电动机的输入电流和反电动势的大小，可以实现电动机的调速和正反转控制。
此外，反电动势还与电动机的能量转换有关，是衡量电动机性能的重要参数之一。
因此，在实际应用中，需要根据具体的工作环境和要求，选择合适的电动机和控制器，并对其进行合理的维护和保养，以保证其正常工作和延长使用寿命。
《电机学ii》概念、常识
《电机学II》的概念、常识1. 直流电机电枢绕组中流动的是交流电流。
但其励磁绕组中流的是直流电流。
2. 直流电机的励磁方式有：他励、自励；并励、串励、复励；积复励（平复励、过复励、欠复励）、差复励；长复励、短复励等。
3. 直流电机的反电势表达式为E =C E Φ n，其中：C E=pZ a/(60a=)，为电动势常数；Z a为总导体数。
4. 直流电机的电磁转矩表达式为T em =C T ΦΙ，其中C T=pZ a/(2πa=)，为转矩常数。
5. 电动势常数C E和转矩常数C T之间相差一个常系数；当电动势公式中的转速以机械弧度/s为单位时，两个常数变成相同的。
6. 直流电机的并联支路数总是成对的，即有偶数个支路。
7. 在直流电机中，单叠绕组的元件以一个叠在另外一个之上的方式，串联起来，构成一个无头无尾的闭合回路。
8. 在直流电机中，单波绕组的元件以波浪一样的方式，一个个串联起来，构成一个无头无尾的闭合回路。
9. 在直流电机中，无论是单波绕组、还是单叠绕组，元件都是通过换向器的换向片串联在一起、构成单一闭合回路的。
10. 串励直流电动机的机械特性很软。
他励、并励直流电动机的机械特性比较硬。
11. 在直流电机中，铁耗主要存在于转子铁心(电枢铁心)中，因为定子铁心磁场基本不变。
12. 在直流电机中，第一节距y1等于元件第1边与第2边之间相差的槽数；第二节距等于相串联的两个元件中，第二个元件的上元件边与第一个元件的下元件边之间相差的槽数；合成节距y等于相串联的两元件的上元件边之间相差的槽数；换向器节距等于合成节距。
13. 在直流电机中，虚槽数等于元件数，等于换向片数。
14. 直流电机的物理中性线是指电枢表面磁场为零的位置；几何中性线是指电枢表面两个主极之间的对称位置。
15. 在直流电机中，当电刷位于几何中性线上时，电枢反应是交磁性质的。
16. 在直流电机中，当不考虑饱和时，交轴电枢反应使主磁极一侧的磁场增强，另一侧的磁场减弱，磁场为零的位置发生偏移（发电机顺着转向移，电动机逆这转向移），但每极磁通不变。
直流电动机常见控制线路
按下启动按钮SB1，接触器KM1线圈通电吸合并自锁，电动机在串 入全部启动电阻情况下降压起动。同时，由于接触器KM1的常闭触点断 开，使时间继电器KT1和KT2线圈断电。经一段延时候，其中KT1的常 闭延时闭合触点首先闭合，接触器KM2线圈通电，其常开触点闭合，将 启动电阻R1短接，电动机继续加速。然后，KT2常闭延时闭合触点延时 闭合，接触器KM3通电吸合，将电阻R2短接，电动机启动完毕，投入正 常运行。
设备控制技术
直流电动机常见控制线路
直流电动机按励磁方式分为他励、并励、串励和复励四种。并励及 他励直流电动机的性能及控制线路相近，他们多用在机床等设备中。在 牵引设备中，则以串励支流电动机应用较多。
直流电动机的控制包括直流电动机的起动、正反转、调速及制动的 控制。
1-1直流电动机的起动控制线路
直流电动机在起动最初的一瞬间，因为电动机的转速等于零，则反 电动势为零，所以电源电压全部施加在电枢绕组的电阻及线路电阻上。 通常这些电阻都是极小的，所以这时流过电枢电流很大，启动电流可达 额定电流的10~20倍。这样大的起动电流将导致电动机转向器和电枢绕 组的损坏，同时大电流产生转矩和加速度对机械传动部件也将产生强烈 的冲击。因此，如外加的是恒定电压，则必须在电枢回路中篡改如附加 电阻来起动，以限制起动电流。
电机原理及拖动 第4版 习题及答案(边春元) 第八章思考与习题解答
第八节思考题及答案.什么是特种电机？特种电机的分类？答：与传统直流电机、异步电机和同步电机相比，在工作原理、励磁方式、技术性能或功能及结构上有较大特点的电机统称为特种电机。
特种电机大致划分为如下几类：永磁电机、磁阻类电机、伺服电动机、直线电动机、信号检测与传感电机以及非传统电磁原理电机等。
1.永磁同步电动机与电励磁同步电动机在结构上有什么相似之处，又有什么不同之处？两者相比，永磁同步电动机有什么特点？答：永磁同步发电机与电励磁同步发电机在结构上的不同在于前者采用永磁体建立磁场，取消了励磁绕组、励磁电源、集电环和电刷等，结构简单、运行可靠。
假设采用稀土永磁，可以提高气隙磁密和功率密度，具有体积小、重量轻的优点。
但永磁同步发电机制成后，难以通过调节励磁磁场以控制输出电压，使其应用受到了限制。
2.永磁同步电动机径向式和切向式转子磁极结构各有什么优点？答：径向式结构：漏磁系数小、转轴上不需采取隔磁措施、转子冲片机械强度相对较高、安装永磁体后转子不易变形等。
切向式结构：在于一个极距下的磁通由相邻两个磁极并联提供，可得到更大的每极磁通。
尤其当电动机极数较多，而径向式结构又不能提供足够的每极磁通时，这种结构便具有明显的优势。
此外，这种转子结构的凸极效应明显，产生的磁阻转矩在电机总转矩中的比例可达40%,这对充分利用磁阻转矩，提高电动机功率密度和扩展电动机的恒功率运行范围都是有利的。
3.简述永磁无刷电动机的构成，其中位置传感器有哪几种？答：永磁无刷直流电动机由电动机本体、转子位置检测装置和功率驱动电路三局部组成。
常用的位置传感器主要有电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁敏式位置传感器，其中，磁敏式位置传感器种类有多种，如霍尔元件、磁敏晶体管以及磁敏电阻器等。
4.永磁无刷直流电动机为什么一定要有位置传感器或间接位置传感器？答：永磁无刷直流电机位置传感器的作用是为控制器提供当前转子磁极所处位置，控制器根据转子位置和电机转向来确定各功率管的导通状态。
直流电机（12）直流电机的共同问题（二）直流电机的电枢反应感应电动势电..
1. 理解直流电机的磁动势和磁场2.掌握直流电机的电枢反应3.掌握直流电机电枢绕组的感应电动势4.掌握直流电机的电磁转矩本章基本要求直流电机的共同问题（二）直流电机的电枢磁动势和磁场 直流电机的电枢反应直流电机电枢绕组的感应电动势 直流电机的电磁转矩主要内容直流电机的共同问题（二）内容回顾直流电机绕组小结◆直流电机的电枢绕组总是自成闭路,为闭合绕组;◆电刷放置的一般原则是空载时正、负电刷间的电动势最大,或者说,被电刷短路的元件中的电动势为零;◆对于端接对称的元件,电刷放置在主极轴线下的换向片上,且总是与位于几何中性线上的导体相接触;内容回顾直流电机绕组小结◆电枢绕组的支路数(2a )永远是成对出现,因为磁极数(2p )是一个偶数;且至少有2条并联支路; 单叠绕组: a = p (并联支路对数恒等于电机极对数)单波绕组:a = 1(并联支路对数恒等于1)◆单叠绕组适应于较大电流、较低电压的电机;单波绕组适用于较高电压、较小电流的电机。
23.4 直流电机的磁动势和磁场一、空载时的主磁场1.主磁通和漏磁通◆磁场是电机实现机电能量转换的媒介;◆主极磁场由永久磁铁或励磁绕组通入直流电流产生;◆空载时电机中的磁场分布是对称的。
0f f I F s ìF -ïï F íïF -ïïî主磁通，经气隙进入电枢。
主极漏磁通(15-25%)φ0不进入电枢,只增加磁极的饱和程度。
内容回顾23.4 直流电机的磁动势和磁场一、空载时的主磁场主磁通路径：气隙→电枢齿→电枢轭→电枢齿→气隙→主磁极→定子轭→主磁极→气隙。
内容回顾23.4 直流电机的磁动势和磁场一、空载时的主磁场直流电机空载时的磁场分布内容回顾23.4 直流电机的磁动势和磁场一、空载时的主磁场2.气隙主极磁场的分布◆磁动势: 磁极范围内,励磁磁势大小相同。
◆磁密波形: 空载时的气隙磁通密度为平顶波。
直流电机的工作原理
直流电机的工作原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的装置。
它采用的是电磁感应的原理，通过电流在磁场中产生力矩，使得电机运转。
下面将详细介绍直流电机的工作原理。
一、电枢和磁极直流电机的关键部件是电枢和磁极。
电枢由绕组和电刷组成，绕组通常采用导电性能较好的铜线绕制，而电刷则由导电材料制成。
磁极由磁场产生器、磁铁等组成，其作用是产生均匀的磁场。
二、电磁感应在直流电机中，电枢通常由一对相互独立的绕组组成，分别称为电枢绕组和励磁绕组。
当外加电源将电流引入电枢绕组时，电枢绕组中产生的磁场与励磁绕组产生的磁场叠加，形成一个整体的磁场。
三、力矩产生当直流电机接通电源后，电枢中的电流开始流动。
根据洛伦兹力的原理，当导体在磁场中运动时，会受到一个力的作用。
在直流电机中，这个力会产生一个力矩，使电枢开始旋转。
电枢的旋转会改变磁通量的大小和方向，从而产生电感应电动势。
根据霍尔定律，电感应电动势的方向与电流变化方向相反。
这个电感应电动势会阻碍电枢继续增大电流，形成一个反作用力。
当力矩与反作用力达到平衡时，电枢将保持旋转。
四、换向器的作用为了使电枢继续旋转，需要不断改变电枢绕组的电流方向。
这就需要通过一个特殊的装置——换向器来实现。
换向器可以使电流方向周期性地变换，从而改变磁场方向，使得电枢继续运转。
五、直流电机的应用直流电机广泛应用于工业、交通、家电等领域。
在工业领域，直流电机被用于驱动各种机械设备，如风机、水泵、制造机械等。
在交通领域，直流电机被应用于电动汽车、电动自行车等。
在家电领域，直流电机被用于冰箱、洗衣机、吸尘器等家电产品。
总结起来，直流电机的工作原理是通过电磁感应的方式，利用洛伦兹力产生力矩，使得电机转动。
电枢和磁极是直流电机的关键部件。
通过换向器的作用，改变电枢绕组的电流方向，实现电机的连续运转。
直流电机在各个领域都有广泛的应用，促进了社会的发展和进步。
直流有刷电机反向电动势处理
直流有刷电机反向电动势处理
直流有刷电机是一种常见的电动机类型，它们通常用于需要可靠的速度和方向控制的应用中。
当需要对直流有刷电机进行反向操作时，需要考虑处理反向电动势的影响。
首先，让我们来了解一下反向电动势是什么。
当直流有刷电机工作时，电流通过电机的线圈，产生磁场，这个磁场与电机的转子磁场相互作用，从而产生转矩。
同时，由于发电原理的相反，电机也会产生一个反向的电动势。
当电机停止供电时，这个反向电动势会导致电机产生惯性运动，也就是转子会继续旋转一段时间。
在处理直流有刷电机的反向电动势时，有几种常见的方法。
一种方法是使用电路来控制电机的反向旋转。
通过改变电机的供电极性，可以改变电机的旋转方向。
这通常需要使用一个双极开关或者电子开关来实现。
另一种方法是使用机械装置，例如齿轮箱或者离合器，来改变电机的输出方向。
这种方法适用于需要频繁反向旋转的应用。
此外，还可以通过控制电机的加速和减速过程来处理反向电动势。
在电机停止供电时，可以通过施加制动力或者改变电机的负载
来减缓电机的惯性运动，从而减少反向电动势的影响。
总的来说，处理直流有刷电机的反向电动势需要综合考虑电路
控制、机械装置和动力学调节等多种方法，以实现可靠的反向操作。
针对具体的应用需求，可以选择合适的方法来处理反向电动势，从
而确保电机的正常运行和可靠性。
《电机与电气控制技术》第2版习题解答第三章直流电机
《电机与电⽓控制技术》第2版习题解答第三章直流电机《电机与电⽓控制技术》第2版习题解答第三章直流电机3-1直流电机中为何要⽤电刷和换向器，它们有何作⽤？答：直流发电机与直流电动机的电刷是直流电压、电流引出与引⼊的装置。
在发电机中换向器是将电枢元件中的交变电势度换为电刷向直流电势；在电动机中换向器使外加直流电流变为电枢元件中的交流电流，产⽣恒定⽅向的转矩，使电枢旋转。
3-4阐明直流电动机电磁转矩和电枢电动势公式T=C tφI a1，E a=C eφn中各物理量的涵义。
答：直流电动机电磁转矩T=C TφI a式中C T：与电动机结构有关的常数，称转矩系数；φ：每极磁通；I a：电枢电流、T：电磁转矩。
直流电动机电枢电动势公式E a=C eφn式中：C e：与电动机结构有关的另⼀常数，称电动势系数；φ：每极磁通；n：电动机转速；E a：电枢电动势。
3-5直流电动机电枢电动势为何称为反电动势？答：直流电动机电枢转动时，电枢绕组导体切割磁⼒线，产⽣感应电动势，由于该电动势⽅向与电枢电流的⽅向相反，故称为反电动势。
3-6试写出直流电动机的基本⽅程式，它们的物理意义各是什么？答：直流电动机的基本⽅程式有电动势平衡⽅程式、功率平衡⽅程式和转矩平衡⽅程式。
1）电动势平衡⽅程式：U=E a+I a R a式中U：电枢电压；E a：电枢电动势；I a：电枢电流；R a：电枢回路中内电阻。
2）功率平衡⽅程式：电动机的输⼊电功率P1=P em+P cua式中P em：电磁功率P cua：电枢绕组的铜损电动机输出的机械功率：P2=P em-P Fe-P m=P1-P cua-P Fe-P m式中P Fe：电枢铁⼼损耗；P m：机械损耗；P1：电动机输⼊的电功率。
3）转矩平衡⽅程式：T2=T-T0式中T2：电动机轴上输出的机械转矩；T：电动机电磁转矩；T0：空载转矩。
3.7.何谓直流电动机的机械特性，写出他励直流电动机的机械特性⽅程式。
直流电动机的制动方法
直流电动机的制动方法
直流电动机是一种常用的电动机，广泛应用于各种机械设备中。
在使用直流电动机时，往往需要对其进行制动，以确保设备安全运行。
目前，常用的直流电动机制动方法主要有以下几种：
1. 电阻制动法：通过接入电阻，使电动机绕组形成环路，从而在电动机转子上产生电磁力矩，使电机减速制动。
2. 电励磁制动法：在电动机电枢和磁极之间接入直流电源，使磁极磁通量增加，形成电磁力矩，从而使电机减速制动。
3. 机械制动法：通过接入制动器，采用机械接触方式制动电动机，使电机减速停止。
4. 反电动势制动法：在电动机电枢断电时，电机转子继续运转，形成反电动势，产生制动力矩，从而使电机减速制动。
以上几种制动方法各有优缺点，应根据具体情况选择合适的制动方法。
在实际应用中，还需要考虑制动时间、制动效果等因素，以确保设备安全运行。
- 1 -。
利用反电动势的直流电动机调速系统设计
利用反电动势的直流电动机调速系统设计
反电动势是直流电动机运行时产生的一种反向电动势，它的大
小与电动机的转速成正比。
利用反电动势可以实现直流电动机的调速。
以下是一种设计直流电动机调速系统的方法：
1. 选择合适的直流电动机，根据需要的输出功率大小和工作条
件选择合适的电机型号。
2. 选择合适的电机驱动器，根据电动机的额定电流和工作电压，选择合适的变频器或直流调速器。
3. 设计控制电路，反电动势调速是一种开环控制，可以采用
PID控制方式进行闭环控制。
控制电路需要包括反电动势测量电路、比例积分微分控制器和输出驱动电路。
4. 测量反电动势，需要安装反电动势测量器件在电机轴上，将
反电动势转换成模拟电压信号进行采集和处理。
5. 控制电路处理反电动势信号，与设定的转速信号进行比较，
通过控制输出电压或电流，调节电机的转速。
6. 进行调节和测试，根据实验结果进行反馈修改，逐步优化系
统的性能。
7. 配置相关的保护功能，例如过载保护、过热保护等。
总之，利用反电动势进行调速是直流电动机常见的调速方式之一，需要合理选择电机和驱动器，设计控制电路并进行实验和改进，才能获得稳定可靠的调速系统。
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以后 工 作 中如 何 来 处 理 电 源 的 中线
以得 到 事 半 功倍 的效 果
。
。
运 用 理 论 与 实 验 相 结 合 的教 学 方 法 可
,
的 相 电 压 会 超 过 额 定 电压 而 其 它 相 电 压 又
,
注 重 培养学生从 理
低 于 额 定 电压 由 于 实 验 的 结果 使 学 生 对 上 述 习 题 类
,
就 并 励 直 流 电动 机 为 例 电 路 如 图
电
耗
所 需 的 电流 很 小 但 此 时 反 电 动 势
,
。
很
动机 从 电源 吸 收 的 功 率
分 转变 为 电磁 功 率
电动 机 的 铜 损
、
。
分 为 两 部分 一 部
, ,
大
势
有 一 少 部 分 损耗 在
,
当 负 载增加 时 电动 机 转速 变 慢 反 电 动
。
,
况 下 虽 然 电动 机 在 转 动 但 电 流 很 小 因 为
动 势 是 在 电 动 机 转 动 过 程 中 把 电 能 转变 为
,
,
这 时在 轴 上 能量 转 化 很 小 只 是 空 载 时 所 消
机 械能 时 每 单位 电荷 所 传 递 的能 量
。
耗 的 能 量 和 在 电 枢 绕 组 和 励 磁 电 阻上 的 热 损
电压 平 衡 方 程
一
,
,
“
”
,
,
。
十
,
,
它 正 是 电动 机
,
最 大 输 出 功 率条 件 为
,
,
得到
,
的 反 电动 势
,
,
外加 电动 势 这个名词 是 毫无
。
。
将 这 一 结 果 代入 原 公式 得 到
。
意 义 的 从 电压 平 衡 方 程 来 看 指 的 好 象 是 加 在 电 动 机 两 端 的 电源 电 压
,
,
电 枢绕 组 和 励 磁 绕 组 的 电 阻 上 这 部 分 就 是 △
,
减小 引 起 电流
, ,
,
增加 电 动机超 载时
,
,
三部分功 率关 系 式 为
转 动更会减 慢 导致反 电动 势
、
很小
,
就
二
△
、
由于
、
,
》 得
,
・
勺
,
。
,
所以
会增 加 到 极大 这 时 电流 在 电枢 绕组 上 产 生
的 热 量 二 很大 会 使绕 组 导 线 达 到 危 险 程
, ,
,
,
即 内外 阻 抗相 匹 配 时输 出的功 率 最 大
。
电 压 平衡方 程 它
,
电 动 机 的 反 电 动势是 电 能转换 为 机 械 能
是 满 足 能 量 守 恒 的 也 就 是 说 电 动 机 电枢 两
端 的 电压 方程 也 是 电动机 能 量 转 换 所遵 从
的规 律
。
时 每 单 位 电荷 所 传 递 的 能 量 但 有 人 提 出 电
决 这 一 问题 把 公 式 电流
, ,
为 了解
,
是 消耗 在 电 枢 电 路 欧 姆 电阻 上 的 每 单 位 电 荷
的 能 量 它 并 不是使 电动 机 转 动所 需 要 的 能
,
,
,
十
两边乘以
得
。
,
,
。
了
,
,
令
,
得
,
量
一
。
一
,
并对 电流求导 有
,
如 果 一 定 要 说 驱 动 电动 势 的话 按着
,
称
。
位 的漂 移
,
,
。 叫 中 点漂 移 电 压
,
。
通 过 实 验 使 学 生 切 实 体会 到 在 三 相 负 载 不 对称 星 形 接法 中 中线 的 重 要 性 以 及 在
, , ,
,
,
通 过 实 验 得 出 由 于 中点 电 位 浮 动 的 结 果 使 两 个 中点 间 产 生 了 漂 移 的 电压 使 三 相 负 载 的 相 电压 不 对 称 其 中 必 有 一 相 或 两 相
,
。
大 电流
。
,
,
很小
,
很 小 因而 输 出 功率很
, , , ,
。
势 由
, ,
小 反 之 在超 载 运 行 时 输 出 功 率 也 很 小 因
,
乙
。
对 比来 看 驱 动 电 动 势
,
。
为这 时 电 动 机 的转 速 很小
很小
, ,
。
等 于 卫 这 种 说 法 肯定 是 错 误 的
,
因为
什 么 时 候 电动 机 输 出率 最 大 呢
子 的动能 近于
, ,
书籍 阐 述 存 在 着 不 清 和 混 乱 甚 至 有 明显 的 错 误 反 电动 势 通 常被 认 为 是 一 种 阻 碍 能量
,
。
随着 转 速 的增 加
, , ,
,
在数 值上 趋
。
此 时 电 流 很 小 趋 近于 零 在 极 限 情
,
, ,
流 向 电动 机 的 作 用 实 际 上 电动 机 中 的反 电
总第
期
。
直 流 电动机 的 反 电动 势
陈国范
黑 龙 江 省 纺 织 工 业 学校
摘要 》 通过 直 流 电动 机反 电动 势 的理 论 分 析 证 明 直 流 电动 机 电 枢 两 端 的 电 压 方 程 是 电
,
,
动 机 能量 转 换 所 连 从 的 规律
。
关 键 词 直 流 电 动机
反 电动 势
,
有 输 入功 率 为
△
代人 上 式
以
,
,
十 子
,
,
,
方程 两 端 除
度
。
得到
,
,
。 ,
是 代 表 电动 机 电
。
电动机 输 出的机 械功率为
△
,
。
,
枢 上 电阻 产 生 的 热 量
和
代 表 电动 机 电 枢 上
成正
,
。 、
△
。
空 载损 耗
,
这 也 就是
。
输 出 的 机 械 能 二 者 都是 对 单位 电 荷 而 言
, , ,
,
中点 和 负载 中点 当 负 载 不 对 称 并无 中线 的 三 相 负 载 星 形 联 接 时 两 个 中点 间 的 电位 不
使 负 载 中点 与 电 源 中 点 电 位 相 等 每 相 负 载
电压 等 于 电 源 的 相 电 压 即 负 载 的 相 电压 对
再 等 于 电 源 中 点 的零 电 位 即 产 生 了 中 点 电
,
电磁转矩
, ,
争变比。,币,
为磁 路 的磁 通 平均 值
的 大小 从
,
,
与
。
成正
,
、
。
二
一
,
式得 出
为 一 常数
。
的大小 直 接影 响
的大小
,
于
凡
飞
电 动 机 的 反 电 动 势 的 大 小 又 由转 速
来决
定
通 过 上 面 的 分析 可 得 出 传 给 机 械 负 载
,
功 率是
・
。
,
负载小 的电动机 的 转 速 “ 大
,
动 机 的 转 动 是 由驱 动 电 动 势作 用 的 结 果
即 驱 动 电动 势
。
外加 电动 势 一 反 电动
收稿 日期
一
一
上接 线时
,
页
生 再也 不会产生 疑 向 了
。
。
,
当无 中线 时 三 相 负 载 不 对
,
同时 在 实 验 中 叫学 生 测 量 有 中线 负 载 对 称 不 对 称 和 某 相 断 路 时 的 各 相 电压 值 使
,
。
论
型 题 就不难理 解 了
。
。
因 中点 电 位 的 漂 移 使
,
。
。
所 以 电压
。
,
学
作 —实 验 —工培 养这 是 一 条 使 学 生 成 材 的成功之路 也 是 学生 的学 习 究 —研 的 —发 明 科 学 之路 日 期 一 一 收稿
,
。
,
,
、
,
,
称 或 某 相 断路 时 在
。
。半
,
并 有 一定 数值 通
这 种 现象 的存
, ,
。
过 实 验 使 学 生 确认
因为
。
。护 一
学 生 在 实 验 中掌握 中 线 的 作 用 是 使 每 相 负 载
。是 两 个 中点 间 的 电压 即 电 源
,
都直 接 与 电 源 相 连 接 保证 中 点 电 位 不 浮 动
是 常数 而
,
, , ,
说 电动 机 究 竟 输 出 多少 功 率 可 以 用 电 动 机 轴上 输 出 的转矩
,
和 电动 机 的 转 速
,
和 轴上 旋转 的角速度
。
比关 系 即
二
中
当
‘
一 常数
。
卜
劣 浮
毒
。
—不 变 时