直流电动机转矩自动
直流无刷电机转矩波动原因
直流无刷电机转矩波动原因造成无刷直流电动机转矩脉动的原因很多，主要可以分为以下五个方面：1．电磁因素引起的转矩脉动这是由于定子电流和转子磁场相互作用而产生的转矩脉动．它与电流波形、感应电动势波形、气隙磁通密度的分布有着直接关系。
理想情况下，定子电流为方波，感应电动势为梯形波，平顶宽度为120°电角度，电磁转矩为恒值。
而实际电机中．由于设计和制造方面的原因．很难保持感应电动势为梯形波，或者平顶宽度不是120°电角度：或者由于转子位置检测和控制系统精度不够而造成感应电动势与电流不能保持严格同步；或者电流波形偏离方波，只能近似地按梯形波变化等。
这些因素的存在都会导致电磁转矩脉动的产生。
抑制电磁因素引起的转矩脉动的方法有优化设计法、最佳开通角法、谐波消去法、转矩反馈法等。
(1)优化设计法。
对于无刷直流电动机，磁极形状、极弧宽度、极弧边缘形状对输出电磁转矩都有很大的影啊。
当气隙磁通密度呈方波分布时，即感应电动势波形为理想的梯形波时，极弧宽度增加．则电磁转矩增加，转矩脉动减小；当极弧宽度达到π时，电机功率最大，转矩脉动为零。
据此，可以通过选择合理的无电磁转矩脉动的电机磁极和极弧的设计方案，改变磁极形状，或增加极弧宽度来有效消除电磁转矩脉动。
(2)最佳开通角法。
通过电机优化设计可以消除电磁转矩脉动，但也有不足之处，例如：由于电机绕组的电感限制，即使电机采用恒流源供电．在换流过程中电流不能突变，流入定子绕组的电流波形也不可能是矩形波；另外．对于实际电机，气隙磁场很难保持理想的方波分布，绕组感应电动势波形也并非理想的矩形，这样就无法实现完全从硬件设计上消除电磁转矩脉动。
因此．只能通过控制手段和策略来抑制转矩脉动。
如采用最佳开通角的方法抑制电磁转矩脉动，即先推导出转矩脉动与开通角之间的函数关系式，再求取电流最优开通角，使电流波形和感应电动势波形的配合适当．从而达到削弱转矩脉动的目的。
(3)谐波消去法。
直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程_概述及解释说明
直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程概述及解释说明1. 引言1.1 概述直流电动机在工业和日常生活中广泛应用，其直接启动电流和电磁转矩的变化过程是理解和控制直流电动机性能的关键。
直接启动电流是指在启动阶段，为了克服转子的惯性和机械负载而需提供的电流。
而电磁转矩则是指直流电动机在工作时产生的旋转力矩，它与启动电流紧密相关。
1.2 文章结构本文将有条不紊地介绍直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程，并深入探讨影响这两个参数的因素。
然后，我们将介绍测量这些参数以及控制它们的实际方法。
最后，我们将总结重点观点，并展望未来对于这一领域发展方向的展望。
1.3 目的本文旨在为读者提供一个全面了解直流电动机直接启动电流和电磁转矩变化过程的框架，并介绍影响这些过程的重要因素。
通过了解测量和控制这些参数的实际方法，读者将能够更好地应用这些知识，并在实际应用中优化直流电动机的性能。
以上是“1. 引言”部分的内容，概述了本文的主要目标和结构。
2. 直流电动机的直接启动电流和电磁转矩的变化过程：2.1 直流电动机的基本原理：直流电动机是一种能够将直流电能转化为机械能的设备。
它由定子、转子以及永磁体或场极绕组等组成。
在运行时，定子中通过电流产生的磁场与转子中通过永磁体或场极绕组产生的磁场作用，从而产生一个旋转的力矩。
2.2 直接启动电流的变化过程：当直流电动机进行启动时，由于线路上存在较大的电阻和感抗，因此在刚开始通电瞬间会出现较高的启动电流。
随着时间推移，线路上阻抗逐渐减小，而导致直接启动电流逐渐减小。
此过程可以用数学模型进行仿真分析和计算。
2.3 电磁转矩的变化过程：直接启动后，由于起始时转子静止，在运行初期，由于惯性影响，输出力矩相对较小。
然而随着时间推移，转子逐渐加速并获得较高速度后，惯性引起的磁通变化减小，电磁转矩也逐渐增大。
此时电机的机械负载特性对电磁转矩的变化有一定影响，不同负载特性会导致转子加速过程中电磁转矩的变化曲线不同。
直流电动机工作原理和分类
•
E=CEΦn
• 式中：CE—与电机结构有关的常 数；Φ—磁通量
• n—电动机转速
2.电枢绕组中电压的平衡关系
因为E与通入的电流方向相反，所以叫反电势。由基尔 霍夫定律得到电枢绕组中电压的平衡关系式： U=E+IaRa 式中：U—外加电压 Ra—电枢回路电阻，其中包括电枢绕组的电阻和电刷 与换向器的接触电阻。
直流电动机工 作原理和分类
一、直流电动机的工作原理
• 当励磁绕组上加上直流电压，电枢绕组在固定的磁场中旋转。由于电刷 固定不动，换向片和电源固定联接，这样线圈无论怎样转动，总是上半 边的电流流向里（在图中是从a流向b），下半边的电流流向外（在图中 是从c流向d），电枢导体的电流的方向不变，根据电磁力（安培力）定 律，电枢绕组通入直流电后，每根有效导体均受到电磁力的作用。
• 电磁力的方向可由左手定则确定，其方向如左图所示， 这一对电磁力以产生恒定的电磁转矩，使电枢逆时针 旋转。
二、直流电动机的分类
1.他励式直流电动机
这种电机的励磁绕组和电枢绕组各自分开。励磁电流由另外单独的直流电源提 供，如图所示。由于这种电机的励磁电流仅取决于他励电源，而不受电枢端电 压的影响，因而称为他励式。
4.复励式直流电动机
这种电机有两个励磁绕组，一个同电枢并联，一个同电枢串 联，如图所示。
三、直流电动机转矩自动调节
1.电枢中的感应电动势
电枢通入电流后，产生电磁转矩，使电机在磁场中转动起来。通电
线• 圈根在据磁右场手中定则转知动，，E又和会原在通线入圈的中产生感应电动势（用E表示）。
电流方向相反，如图所示，其大 小为：
• T=TL+T0
• 式中：TL—负载转矩，T0—空载转矩。 • 转矩平衡过程：当负载转矩TL发生变化时，通过电机转速、电动
直流电机参数
直流电机参数直流电动机作为机电执行元部件，内部有一个闭合的主磁路。
主磁通在主磁路中流动，同时与第二个电路交链，其中一个电路是用以产生磁通的，称为激磁电路，另外一个是用来传递功率，称为功率回路或者电枢回路。
现行的直流电动机都是旋转电枢式，也就是说激磁绕组及其所包围的铁芯组成的磁极为定子，带换向单元的电枢绕组和电枢铁芯结合构成直流电动机的转子。
１．转矩：电动机得以旋转的力矩，单位为kg .m 或N. m；２．转矩系数：电动机所产生转矩的比例系数，一般表示每安培电枢电流所能产生的转矩大小；３．摩擦转矩：电刷、轴承、换向单元等因摩擦而引起的转矩损失；４．启动转矩：电动机启动时所产生的旋转力矩；５．转速：电动机旋转的速度，工程单位为r/min，即转每分，在国际单位制中为rad/s，即弧每秒；６．电枢电阻：电枢内部的电阻，在有刷电动机里一般包括电刷与换向器之间的接触电阻，由于电阻中流过电流时会发热，因此总希望电枢电阻尽量小些；７．电枢电感：因为电枢绕组是由金属线圈构成，必然存在电感，从改善电动机运行性能的角度来说，电枢电感越小越好。
８．电气时间常数：电枢电流从零开始达到稳定值的63.2%时所经历的时间。
测定电气时间常数时，电动机应处于堵转状态并施加阶跃性质的驱动电压。
电气时间常数工程上常常利用电枢绕组的电阻Ｒａ和电感Ｌａ求出：Ｔｅ＝Ｌａ/Ｒａ９．机械时间常数：电动机从启动到转速达到空载转速的63.2%时所经历的时间。
测定机械时间常数时，电动机应处于空载运行状态并施加阶跃性质的阶跃电压。
机械时间常数工程上常常利用电动机转子的转动惯量Ｊ和电枢电阻Ｒａ以及电动机反电动势系数Ｋｅ、转矩系数Ｋｔ求出：Ｔｍ＝Ｊ* Ｒａ／Ｋｅ* Ｋｔ１０．转动惯量：具有质量的物体维持其固有运动状态的一种性质。
１１．反电动势系数：电动机旋转时，电枢绕组内部切割磁力线所感应的电动势相对于转速的比例系数，也称为发电系数或感应电动势系数。
１２．功率密度：电动机每单位质量所能获得的输出功率值，功率密度越大，电动机的有效材料的利用率就越高。
电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式
For personal use only in study and research; not for commercialuse电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式电动机输出转矩：使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。
机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。
转矩与功率及转速的关系：转矩(T)=9550*功率(P)/转速(n) 即:T=9550P/n由此可推导出：转矩=9550*功率/转速《＝＝＝》功率=转速*转矩/9550方程式中：P—功率的单位（kW）；n—转速的单位（r/min)；T—转矩的单位（N.m）；9550是计算系数。
电机扭矩计算公式 T=9550P/n 是如何计算的呢？分析：功率=力*速度即P=F*V---——--公式【1】转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R------公式【2】线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30------公式【3】将公式2、3代入公式1得：P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分-----P=功率单位W， T=转矩单位N.m， n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW，那么就是如下公式：P*1000=π/30*T*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*P=T*n这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数关系。
转矩的类型转矩可分为静态转矩和动态转矩。
※静态转矩静态转矩是值不随时间延长而变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。
静止转矩的值为常数，传动轴不旋转；恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩；缓变转矩的值随时间延长而缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的；微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。
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化为机械能的装置。
它的工作原理基于洛伦兹力和电动行为的相互作用。
直流电机的核心部件是电枢，由大量线圈组成。
当直流电源施加在电枢上时，电流流经线圈，产生一圈圈的磁场。
在电枢旁边，有一个磁体称为永磁体或者磁场极，它产生恒定的磁场。
当电流通过电枢的线圈时，根据右手定则，线圈内的磁场与永磁体的磁场产生相互作用，产生力矩。
由于电流的方向是可逆的，所以直流电机的转向也是可逆的。
当电流改变方向时，电枢产生的磁场方向也会改变，进而改变了与永磁体的相互作用，实现了转向。
为了实现连续的旋转运动，直流电机需要一个机械装置来改变电枢线圈的方向。
这个装置通常由一个可调整的组件（如换向器和刷子）组成，它能够使电流从一个线圈转移到下一个线圈，从而保持电枢的旋转方向。
总之，直流电机工作的基本原理就是利用洛伦兹力和电动行为，通过电磁感应和相互作用实现电能到机械能的转换。
直流电机的工作原理
直流电机的工作原理
直流电机是一种常见的电动机，它通过直流电源提供电能，将电能转换为机械能，驱动机械装置运转。
直流电机的工作原理主要包括磁场产生、电流通路和力矩产生三个方面。
首先，直流电机的工作原理与磁场产生密切相关。
在直流电机中，通常会有一个磁场产生装置，它可以是永磁体或者电磁铁。
当电流通过磁场产生装置时，会在装置周围产生磁场，形成磁极。
这个磁场是直流电机工作的基础，因为它与电流之间会产生相互作用，从而产生力矩，驱动电机运转。
其次，直流电机的工作原理还与电流通路有关。
在直流电机中，电流通路是通过电刷和换向器来实现的。
电刷是连接电源和电机的导电装置，它与换向器配合工作，使得电流可以按照一定的规律在电机的绕组中流动。
这样，电流在磁场中产生作用，产生力矩，从而驱动电机转动。
最后，直流电机的工作原理还涉及到力矩的产生。
在直流电机中，当电流通过绕组时，会在绕组中产生磁场，这个磁场与磁场产生装置的磁场相互作用，产生力矩。
这个力矩会驱动电机转动，实现能量转换。
综上所述，直流电机的工作原理是通过磁场产生、电流通路和力矩产生三个方面相互作用，实现电能到机械能的转换。
通过对这些原理的深入理解，可以更好地掌握直流电机的工作特点，为实际应用提供理论支持。
直流电动机的机械特性
直流电动机的机械特性直流电动机是一种常用的机电一体化设备，其被广泛应用于各个领域中。
本文将会介绍直流电动机的机械特性以及其对电机性能的影响。
机械特性在直流电动机中，机械特性包括以下几方面：转矩-转速特性转矩-转速特性是描述直流电动机机械性能的一项基本参数。
在电动机工作过程中，其所能输出的最大转矩随着转速的升高而逐渐降低。
这是因为当电动机转速越来越快时，铁芯和电涡流产生的反磁场会减弱，从而导致电动机所能输出的最大功率下降。
负载特性负载特性是指在不同负载下电机的输出特性。
电动机工作时，其常常需要承受较大的负载。
在负载下，电机输出的功率与输出的转矩有直接的关系，因此负载特性也是衡量电机性能的重要指标。
稳态和瞬态特性电动机的稳态和瞬态特性是描述电机工作状态的两个重要参数。
稳态特性是指电机在稳定状态下的运作特性，而瞬态特性则是指电机在启动、停止和加速等瞬态过程中的运作特性。
机械特性对电机性能的影响电动机的机械特性对其性能的影响十分显著。
其中，转矩-转速特性对电机的负荷能力、效率和稳定性都有影响。
转矩-转速特性可以用动态转矩方程来描述，在实际应用中可以根据负载情况来调整电机的运行状态，以保证其在不同负载下的运行稳定性。
另外，稳态和瞬态特性对电机的启动、停止和加速等过程有直接的影响。
在启动过程中，电机可能会受到较大的起动电流，从而导致电机元件的过载。
在停止过程中，电机可能会产生反电动势，导致能量无法全部释放，影响到电机的效率。
因此，在电机的设计过程中需要充分考虑机械特性对电机性能的影响，以使其性能更加优越。
直流电动机的机械特性是描述其工作性能的一个重要因素。
转矩-转速特性、负载特性以及稳态和瞬态特性等机械特性对电机的性能和效率都有显著的影响。
在电机设计和应用中，我们需要充分考虑这些特性的影响，以保证电机的稳定性、负荷能力和实用性。
直流电动机基本结构
直流电动机基本结构
直流电动机是一种常用的电动机类型，可转换直流电能为机械能。
其基本结构包括转子、定子、电刷和磁场磁路。
1. 转子：直流电动机的转子通常采用换向器，由铜或铝制成。
转子通常由轴和箍板组成，箍板上安装有通电线圈，并在轴上固定了一组换向器。
转子的任务是在电场作用下旋转，并通过箍板上的电刷和定子上的电刷接触来实现电流传输。
2. 定子：直流电动机的定子由闭合铁芯电磁铁、包括磁铁线圈和铁心组成。
定子的任务是在通电状态下产生磁场，与转子的旋转运动相互作用，从而产生转矩。
3. 电刷：直流电动机的电刷是连接电源和转子线圈的导电器件，通常由碳石墨材料制成。
电刷固定在电机两端的电刷架上，并与转子上的换向器进行接触。
当转子旋转时，电刷架和电刷也会跟随转动，以保持电刷与转子上的换向器的良好接触。
4. 磁场磁路：磁场磁路是直流电动机中产生磁场的关键部分。
它由磁铁和磁路铁芯组成。
磁铁的作用是产生恒定的磁场，通常在定子上安装，包括极片和领头极。
磁路铁芯用于导磁，通常由铁制成，通过连接定子上的磁铁来形成一个完整的磁路。
直流电动机的工作原理是通过电源提供电流，产生磁场，使得转子在磁场的作用下旋转。
当电流通过转子线圈时，由于电刷的不断换向，使得电流方向不断变化，进而导致转子中产生电流，与磁场相互作用，产生转矩使转子旋转。
直流电动机具有结构简单、转矩平稳、调速范围广等优点，在工业生产中得到广泛应用。
它可以应用于各种需要转矩恒定和速度调节的场合，例如机床、风机、压缩机、交通工具等。
直流电动机调速原理
直流电动机调速原理
直流电动机调速原理是通过改变电动机输入电压或者改变电枢电流来实现调速控制的。
直流电动机调速主要通过调节电源电压来实现。
当电源电压变大时，电机的转速也会随之增加，当电源电压变小时，电机的转速也会随之降低。
这是因为电源电压越大，电机内部形成的电场越强，电机的转矩也会相应增加。
另一种调速方法是通过调节电枢电流来实现。
当电枢电流增大时，电机的转速也会随之增加，当电枢电流减小时，电机的转速也会随之降低。
这是因为电枢电流越大，电机内部形成的磁场越强，电机的转矩也会相应增加。
调速控制器是实现电机调速的关键。
调速控制器通过测量电机的转速，并将转速信号与设定值进行比较，根据差异调整电源电压或者电枢电流来实现电机的调速控制。
此外，直流电动机调速还可以通过改变电机的励磁磁场来实现。
当调节励磁磁场的强度时，电机的转速也会相应改变。
总结起来，直流电动机调速的原理是通过改变电源电压、电枢电流或者励磁磁场的强度来控制电机的转速。
调速控制器起着重要的作用，能够根据转速信号自动调节电源电压或者电枢电流，使电机保持稳定的转速。
§2.5 直流电动机的基本特性
§2.5 直流电动机的基本特性 2.5.1 基本方程
一、直流电机的可逆性：（图2-30）
1）直流发电机 （原动机以T1拖动电枢以n旋转） Ea和Ia同方向； Ea > U TM与n反方向，TM是制动作用的转矩。 （2）直流电动机
Ea和Ia反方向；（故电动机的电势又叫反电势） Ea < U TM与n同方向，TM是拖动作用的转矩。
+
- +
-
图2-30
直流电机的可逆性
Ia
7.串励电动机机械特性 从电压方程
U Ea I a ( Ra Rs ) Ce n I a ( Ra Rs ) (Ce Kf n Ra Rs )I a
以及
Tem C M I a
CM K f U ( Ra Rs ) Tem
5.串励电动机转速特性（ n f ( I a )）
I Ia I f
K f I f K f Ia
n
根据转速公式，可得
Ra Ra UN UN n Ia ' ' Ce Ce Ce I a Ce
Ia
特点：重载时， n很小；轻载时，飞车。
结论：串励电动机不允许在小于15～20％的额定负 载下起动。
火花；电源会发生瞬时跌落。适用于容量 很小的电动机。
ia
n
n
ia
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。
直流电动机机械特性
直流电动机机械特性直流电动机是一种广泛应用于工业领域的电动机，其机械特性对于在实际工程中使用起着至关重要的作用。
本文将介绍直流电动机的机械特性，包括其基本结构、工作原理、性能参数以及特性曲线等内容。
基本结构直流电动机主要由定子、转子、换向器、电刷、轴承等部件组成。
定子是固定的部件，包括定子铁心、定子绕组等；转子是旋转的部件，包括转子铁心、励磁绕组等；换向器用于改变电流方向，使电机正常运转；电刷与换向器配合使用，传递电流到转子绕组上；轴承则支撑转子的转动。
直流电动机的工作原理是利用电磁感应的原理，当电流通过转子绕组时，会在空间产生磁场，与定子的磁场相互作用产生转矩，推动转子旋转，从而实现电动机的工作。
性能参数直流电动机的性能参数主要包括额定电压、额定功率、额定转速、额定电流、效率等。
其中，额定功率是指电动机在额定电压、额定电流条件下所能输出的功率；额定转速是指电动机在额定电压下转动的转数；效率则是指电动机输出功率与输入功率之比。
特性曲线直流电动机的特性曲线包括转矩-转速曲线和效率-输出功率曲线。
转矩-转速曲线表示在不同负载下电动机的转子转速和输出转矩的关系，通常转矩与转速呈线性关系；效率-输出功率曲线则表示在不同输出功率下电动机的效率变化情况，一般在额定功率附近效率最高。
直流电动机广泛应用于各种机电设备中，包括传送机械、起动机、升降机、风机等，其机械特性对于实现各种功能起着关键作用。
结论直流电动机的机械特性是其性能的重要指标，了解并掌握电机的特性对于工程设计、运行维护等都有着重要的意义。
通过本文的介绍，相信读者对直流电动机的机械特性有了更深入的了解。
简述直流电动机的特点和工作原理
简述直流电动机的特点和工作原理一、引言直流电动机是一种广泛应用的电动机，其特点是转速范围大、转矩平稳、调速性能好等。
本文将详细介绍直流电动机的特点和工作原理。
二、直流电动机的特点1. 转速范围大直流电动机的转速范围非常广泛，从几千转/分到几万转/分不等。
这使得它们适用于许多不同的应用场合，如工业生产线上的传送带、风扇和水泵等。
2. 转矩平稳直流电动机具有非常平稳的转矩输出，这意味着它们可以在不同负载下保持相对恒定的转速。
这使得它们非常适合需要精确控制和调节的应用，例如自动化生产线上的传送带和机械臂。
3. 调速性能好由于直流电动机可以通过改变输入电压或改变励磁电流来实现调速，因此它们具有非常出色的调速性能。
这使得它们适用于需要频繁调整输出功率和速度的应用场合。
4. 结构简单与其他类型的电动机相比，直流电动机的结构相对简单。
它们通常由一个旋转部件（转子）和一个静止部件（定子）组成，这使得它们易于维护和修理。
三、直流电动机的工作原理1. 基本结构直流电动机由定子和转子两部分组成。
定子是由一组线圈绕在铁芯上而成的，这些线圈被连接到外部电源上。
转子则是由一组永磁体或电磁铁芯绕制的线圈组成，被安装在轴上并与定子相互作用。
2. 工作原理当外部电源施加在定子线圈上时，它会产生一个磁场。
这个磁场会与转子中的永磁体或电磁铁芯产生相互作用，导致转子开始旋转。
为了保持旋转运动，必须不断改变定子中的电流方向。
这可以通过使用换向器（也称为刷）来实现。
换向器是一个由碳刷和金属环组成的装置，它充当了通路开关的角色，并将外部电源引入不同的线圈。
当换向器将外部电源引入下一个线圈时，磁场方向也会相应地改变，这将导致转子继续旋转。
这个过程将不断重复，直到电动机停止工作或外部电源被切断。
3. 调速原理调速可以通过改变输入电压或改变励磁电流来实现。
当输入电压增加时，定子中的电流也会增加，这将导致磁场的强度增加，从而使转子旋转更快。
同样地，如果减小输入电压，则转速也会降低。
叙述直流电动机的特点
叙述直流电动机的特点
直流电动机是一种常见的电动机类型，其特点如下：
1. 特征速度调节范围广：直流电动机具有较宽的调速范围，可在很广的转速范围内进行调整，适用于各种工况需求。
2. 启动性能好：直流电动机具有良好的启动性能，即使在负载较大的情况下，亦能稳定启动，能够提供较大的起动转矩。
3. 转速稳定性好：直流电动机在恒载运行时，转速相对稳定，具有较高的转速精度，能够满足对转速要求较高的工艺需求。
4. 调速性能优越：直流电动机能够通过改变电枢电流或磁场磁通来实现调速，调速性能非常优越，反应速度快，调节范围广。
5. 起动转矩大：直流电动机在起动过程中能够提供较大的转矩，对于起动一些重载或高起动转矩的负载非常适用。
6. 控制精度高：直流电动机的转速和转矩可以通过控制电枢电流和磁场磁通来进行调节，具有较高的控制精度和可调节性。
7. 可逆性好：直流电动机具有较好的可逆性，即可通过改变电枢电流的方向来改变电机的运行方向。
8. 结构简单、维护方便：直流电动机结构相对简单，易于维护和维修，且零部件易于更换。
直流电机的堵转转矩和堵转电流电动机
直流电机的堵转转矩和堵转电流 - 电动机堵转转矩即是在电机在满压(额定电压，如额定电压380v)下启动时，当在转轴上加至其一转矩时，电机就起动不起来了，这个就是堵转转矩。
例如，在电动机性能参数表中，Y90S-4/1.1KW三相异步电动机的堵转转矩/ 额定转矩=2，就是表示堵转转矩为额定转矩的2倍。
电动机的额定转矩计算公式T=9550 * P / nP是电机的额定(输出)功率单位是千瓦(KW)分母 n 是额定转速 n 单位是转每分 (r/min)P和 n可从电机铭牌中直接查到(该电机的额定功率为1.1kw，转速为1400r/min)。
由于P n都是电机的额定值，故T就是电机的额定转矩了。
依据上面的公式得出该电机的额定转矩为7.5Nm，因此该电机的堵转转矩为2*7.5=15Nm.也就是假如在Y90S-4/1.1KW三相异步电动机全压380V启动时，假如在转轴上加上一个15Nm.转矩时，该电机就不能启动了。
堵转电流将电机轴固定不使其转动，在全压下通电，这时候的电流就是堵转电流，一般的沟通电机，包括调频电机，是不允许堵转的。
由沟通电机的外特性曲线，沟通电机在堵转时，会产生“颠覆电流”烧电机。
堵转电流和启动电流在数值上是相等的，但电机启动电流和堵转电流的持续时间不同，启动电流最大值消灭在电机接通电源后的0.025以内，随着时间的推移按指数规律衰减，衰减速度与电机的时间常数有关;而电机的堵转电流并不随时间的推移衰减，而是保持不变的。
电机在工作时，不允许堵转电流连续。
电机的堵转电流不是铭牌额定电流。
铭牌额定电流是电机正常工作时允许的最大电流，堵转电流大于额定电流。
电动机都标有额定功率和额定电流，假照实际电流超过额定电流，就是过载，过载最严峻的就是堵转。
堵转电流的字面意义很清楚，但大电机的实际测量不行能在额定电压下进行(一般为减轻对电网的影响，大电机会接受星三角启动等降压启动的方法)，所以派生出各种不同的试验方法测量后换算，有降压的，如用100V，或其它值，如用额定电流的，等等。
电动机转矩平衡方程式
•
Ts=T0+TL
• 则转矩平衡方程式可写成
•
T=Ts
(3 - 6)
•
• 它表示在稳态运行时， 电动机的电磁转矩和 电动机轴上的总阻转矩相互平衡。
•
实际上， 电动机经常运行在转速变化的
情况下， 例如启动、 停转或反转等， 因此必须
讨论转速改变时的转矩平衡关系。 当电机的转
速改变时， 由于电机及负载具有转动惯量， 将
•
T2=T-T0=TL
(3 - 5)
•
式(3 - 5)表明， 当电机稳态运行时， 其输
出转矩的大小由负载阻转矩决定。 或者说， 当
输出转矩等于负载阻转矩时， 电机达到匀速旋
转的稳定状态。 式(3 - 5)称为电动机的稳态转矩
平衡方程式。
•
把电机本身的阻转矩和负载的阻转矩合
在一起叫做总阻转矩Ts， 即
电动机转矩平衡方程式
•
直流电动机所产生的电磁转矩作为驱动转矩使
电动机旋转。
•
当电动机带着负载匀速旋转时，其输出转矩必
定与负载转矩相等，但电动机的输出转矩是否就是电
磁转矩呢? 不是的。因为电机本身的机械摩擦(例如轴
承的摩擦、电刷和换向器的摩擦等)和电枢铁心中的
涡流、 磁滞损耗都要引起阻转矩， 此阻转矩用T0表 示。 这样， 电动机的输出转矩T2便等于电磁转矩T减 去电机本身的阻转矩T0。 所以， 当电机克服负载阻 转矩TL匀速旋转时， 则有
产生惯性转矩Tj,
Tj
J
d dt
• 其中, J是负载和电动机转动部分的转动惯量;
Ω是电动机的角d速度；
是电动机的角加速
度。 这时， 电d动t 机轴上的转矩平衡方程式为
直流电机调速转矩变化
直流电机调速转矩变化直流电机是一种常见的电动机，广泛应用于工业生产和家用电器中。
调速转矩变化是指通过改变直流电机的电源电压或电流来调节电机的转速和输出转矩。
本文将深入探讨直流电机调速转矩变化的原理和方法。
一、直流电机调速的原理直流电机调速主要依靠改变电机的电源电压和电流来实现。
直流电机的转速与电源电压成正比，转矩与电流成正比。
因此，通过调节电源电压和电流，可以实现对直流电机的转速和转矩进行控制。
二、直流电机调速的方法1. 电压调速法：通过改变直流电机的电源电压来实现调速。
降低电压可以减小电机的转速和输出转矩，增加电压可以提高电机的转速和输出转矩。
在实际应用中，可以通过调节可变电阻或采用自动调节电压的装置来实现电压调速。
2. 电流调速法：通过改变直流电机的电流来实现调速。
减小电流可以降低电机的转速和输出转矩，增加电流可以提高电机的转速和输出转矩。
在实际应用中，可以通过调节可变电阻或采用电流反馈控制的装置来实现电流调速。
3. 电阻调速法：通过改变直流电机的外接电阻来实现调速。
增加外接电阻可以降低电机的转速和输出转矩，减小外接电阻可以提高电机的转速和输出转矩。
在实际应用中，可以通过调节可变电阻或采用自动调节电阻的装置来实现电阻调速。
4. 变频调速法：通过改变直流电机的供电频率来实现调速。
降低频率可以降低电机的转速和输出转矩，增加频率可以提高电机的转速和输出转矩。
在实际应用中，可以采用变频器来实现变频调速。
三、直流电机调速的应用直流电机调速广泛应用于工业生产和家用电器中。
在工业生产中，直流电机调速可以实现对机械设备的精确控制，提高生产效率和产品质量。
在家用电器中，直流电机调速可以实现对电器设备的智能控制，提高用户体验和节能效果。
四、直流电机调速的优势和局限性直流电机调速具有调速范围广、响应速度快、调速精度高等优点。
同时，直流电机调速也存在一些局限性，如系统复杂、成本较高、维护困难等。
五、直流电机调速的发展趋势随着科技的不断进步，直流电机调速技术也在不断发展。
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M
CmIa
CmIa
• C1I a
CI
2 a
在起动的瞬间，由于发动机的阻力矩很大，起动
机处于完全制动的情况下，n=0，故反电动势
E=0。此时电枢电流将达到最大值，称为制动电
流，产生最大转矩，称为制动转矩，从而使发动
机易于起动。
M f (Ia )
第三节 起动机特性
2.起动机的转速特性 串励直流电动机具有软的机械特性，即轻载转速
三、直流电动机的工作原理
1.功用 直流电动机时将电
能转变为机械能的 设备。 2.原理 载流导体在磁场中 受到电磁力作用会 发生运动。 工作原理图见图3-1。
直流电动机的电磁转矩
电动机的电磁转矩 M取决于磁通φ、 电枢电流Ia的乘积， 即
M= CmφIa
其中Cm—电
机结构常数
四、直流电动机转矩自动调节特性
四、直流电动机转矩自动调节特性
直流电动机拖动负载，当负载发生变化时，电 动机的电枢转速、电枢电流、电磁转矩均会自 动的作相应的变化，以满足不同负载的需要。 其原理如下：
通电的线圈在磁场中受力而转动，运动的线圈 切割磁力线产生电动势，电动势的方向和线圈 电流方向相反，电动势的大小为
该公式称为电动机发电机一体公式
即电动机在一定条件下可以变成发电机， 用于电机制动和储能。
M f (Ia )
第三节 起动机特性
1.起动机的转矩特性
电动机电磁转矩随电枢电流变化的关系称为转矩 特性，即 M f (Ia。)
在磁路未饱和时，由于磁通与电枢电流成正比，
即 ，C1故I a电动机的电磁转矩为
高，重载转速低。 当电枢电流增加时，则也增加，在磁路未饱和时，
磁通Ф也增加。于是电动机转速将随和Ф的增加， 而显著下降。
M f (Ia )
第三节 起动机特性
3.起动机的功率特性
串励直流电动机的电磁功率和电枢电流的关系是一对称的抛 物线 。
(1)当完全制动时，相当于刚接入起动机的情况，此时电枢 电流达到最大值(称为制动电流)，转矩M也达到最大，称为 制动转矩。但这时n=0，所以功率P＝0。
电枢
磁场
由磁极、磁 场绕组和机 壳组成。
磁场与磁路 见图3-10。
磁场
磁场绕 组的连 接型式 见图311。
二、发动机的起动性能
发动机可靠启动条件： 1）气缸吸入可能着火的混合气 2）压缩终了混合气达到一定温度和压力 3） 点火装置发出足够能量的火花
发动机的起动性能评价指标有：起动转矩、最 低起动转速、起动功率、起动极限温度。
第三章 起动机
了解起动机的起动性能 了解起动机的工作原理和特性 掌握起动机的组成和结构 掌握几种单向离合器的构造和工作过程 掌握电磁控制装置的构造及工作原理 掌握装用交流发电机的驱动保护电路 掌握几种减速起动机的特点及减速装置 通过对起动机的工作原理、特性、结构组成及控制装
起动机的型号
1.产品代号 起动机的产品代号：QD表示起动机；QDJ表
示减速起动机；QDY表示永磁型起动机（包 括永磁减速型起动机）。 2.电压等级代号 1表示12V；2表示24V。
起动机的型号
3.功率等级代号 功率等级代号含义见表 4.设计序号 5.变型代号
功率等级代 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
功率（KW） <1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 7~8 >8
第二节 直流串励式电动机
汽车用起动机的直流电动机的励磁：串励 式和复励式两种。
1.作用：产生转矩。 2.要求：零件的机械强度高电路电阻小。 3.组成
直流串励式电动机的组成
电枢（包括电枢绕组、换向器和电枢轴） 磁极 电刷及电刷架 机壳 端盖
↑→Ia↓→电磁转矩↓→直至电磁转矩减至与阻 转矩相等→电机拖动负载以较高转速平稳运转； 负载↑→电枢轴上阻力矩↑→电枢转速↓→E反 ↓→Ia↑→电磁转矩↑→直至电磁转矩增至与阻 转矩相等→电机拖动负载以较低转速平稳运转。
四、直流电动机转矩自动调节特性
电动机工作时，电压平衡方程式为：
Ub=E反+IaRa
置的工作过程的了解能够对起动系的一些典型的故障 进行检测并排除
第三章 起动机
定义：通常把汽车发动机曲轴在外力作用下，从 开始转动到怠速运转的全过程称为发动机的启动。
发动机常用起动方式有：人力启动、辅助汽油机 启动和电力启动。，其主要功用是起动发动机。
1、起动转矩
起动机要有足够大的转矩来克服发动机 初始转动时的各种阻力。
起动阻力包括：摩擦阻力、压缩阻力、 惯性阻力。
2、最低起动转速
1.在一定温度下，发动机能够起动的最低曲轴 转速。汽油机约为50-70r/min。柴油机约为 100-200r/min以上
2.起动机传给发动机的转速要大于发动机的最 低起动转速，若低于这个转速，汽油泵供油不 足，气流速度过低，可燃混合气形成不充分， 还会使压缩行程的散热损失和漏气损失增加， 导致发动机不能起动。
3、起动功率
起动机所具有的功率应和发动机起动所必需的 起动功率相匹配
而蓄电池的容量与起动机的容量成正比 功率的大小取决于发动机最低启动转速和启动
阻力矩
P＝Mn/9550(KW)
4、起动极限温度
当环境温度低于起动极限温度时，应采 取起动辅助措施：加大蓄电池容量、进 气加热、电喷车低温补偿。
第一节 起动机的构造和型号
起动机由直流串励式 电动机、传动装置和 控制机构组成，其主 要功用是起动发动机。
起 动 机 组 成
起动机的型号
根据中华人民共和国行业标准QC/T73-1993 汽车电气设备产品型号编制方法规定，起动机 的型号如下：
QD
变型代号 设计序号 功率等级 电压等级 产品代号：Q表示：“起”， D表示“动”
四、直流电动机转矩自动调节特性
E反=Ceφn 其中，Ce——电机结构常数；
φ——磁极磁通； n——电枢转速
电动机工作时，电压平衡方程式为： Ub=E反+IaRa
则电枢电流为：Ia=（Ub- E反）/Ra
四、直流电动机转矩自动调节特性
分析： Ia=（Ub- E反）/Ra 负载↓→电枢轴上阻力矩↓→电枢转速↑→E反