直流电机电压问题及处理方法

直流电机电压问题及处理方法

来源：湘潭电机集团有限公司 /

直流电机是把机械能转化为直流电压电能的机器。它主要作为直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电机。

直流电机堵转时的电压：

直流电机, 时间用MOS管组成H桥驱动直流电机，当堵转时间慢慢增加，MOS管开始冒烟，但是MOS管没有坏，电源电流才1.6A(MOS管电流有10A)，为什么MOS管冒烟，是不是直流电机堵转时电压降低、电流增大所致。

电机堵转时的电流当然很大了，这时没有反电动势，而电机线包的直流电阻又不高。不过电源电流小于MOS管的电流肯定不对，二者应该相同，除非后级有开关电源变换电路，那此时的电源电流要测变换后的电流。电机堵转时电压会不会降低, 电源电流是1.6A，电源功率为P=UI=24VX1.6A=38.4W。如果电机堵转时电压会降低,那么流过电机的电流可以根据电机两端的电压算出，电机电流：I1=P/U1，假如电机电压降为12V，那么电机电流为:I1=P/U1=38.4W/12V=3.2A 。电动机堵转时电流很大，两端电压因供电电源内阻的影响会降低，降低多少由电源内阻和电动机直流电阻决定。但堵转持续一段时间，因电动机绕组温度升高，直流电阻变大，两端电压未必越来越低，电流也未必是越来越大。

电压不稳定的解决办法主要有三点：

（1）磁极垫片：在直流电机的磁极极靴下垫入良性导磁材料，减小励磁磁场间隙，可以使直流电机在较小的励磁电流时就使输出特性饱和，从而使直流电机的输出电压达到稳定。

（2）在励磁回路的磁场调节电阻两端并联一个合适的阻性负载如白炽灯泡，利用阻性负载在发热后的阻值变得到非线性的电阻特性，使场阻线与励磁特性起始段有较大的交角，得到一个与空载特性曲线明显的交点，从而使直流电机在较低电压时也会有稳定的工作点。

（3）采用发电机自动励磁调节装置：发电机自动励磁调节装置具有良好的励磁特性，具有恒无功、恒功率因数等多种调节方式，对提高系统的稳定和暂态反应能力非常有效，同时能解决因直流电机输出电压不稳及系统电压波动造成的发电机无功摆动问题。

直流电机工作电压比额定电压高：

一台220V直流电机,起动时,整流子打火,开关跳闸.检查供电电压为230V，如果供电电压超过额定电压，也会出现这种情况吗？供电电压应该在什么范围合适呢？

启动电压太高了，因为启动电机时的启动电流本来就很大，所以突然加230V电压直接启动的话，当然会出现火花和跳闸，这很正常。启动后，稳定工作电压为230V的话电机应该没问题，关键是启动时的电流过大，把这解决掉应该可以了。

直流电动机的电压、电流之间的关系：

直流电动机的电压、电流与功率问题，一直是高中物理“电功与电功率”这节内容教学中的难点。因为电动机电路属于非纯电阻电路，欧姆定律并不适用，而学生往往没真真理解欧姆定律的使用条件，常常也用欧姆定律来解直流电动机的电压、电流与功率问题，导致这类题目错误率很高。接下来笔者结合自己的实践经验来谈谈对这部分内容的教学体会。

直流电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的，其线圈的等效电路如图1所示（即可等效为一个定值电阻与一个无阻值的理想线圈串联而成）。当给电动机通上电，线圈在磁

场中转动时，线圈导线切割磁感线，这样在线圈中就会产生感应电动势。