第二章13 直流电动机PPT课件

UIf (rf r )If Rf 判断电动
还是发电
重要的转速公式
nUIa(Ra R)
Ce
2
基本方程式
（2）转矩平衡式
Tem＝T0＋ T2＝TZ
T2：输出转矩; T0:空载制动转矩;TZ:总负载转矩
推论：
（1）
Ia
MZ
CM
，若制动TZ不变，
φ不变， 稳定后的Ia不变。
（2） 实际空载时， Ia 0。
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
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§2-3 直流电动机
直流电动机的励磁方式可以是他励、并励、串励和复励。 以并励为例推导直流电动机的基本方程式。
各物理量正方向的规定：
电枢电动势Ea与电流Ia方向相反； 电磁转矩Tem与转速n方向一致。
U
I
ห้องสมุดไป่ตู้
Tem,n
If Ia
Ea
Ra
rf
rΩ
1
一、基本方程式
（1）电势平衡式
外加电阻
电枢回路： U E aIa(R aR ) U > Ea
n0
UN Ce
;
n0： 理想空载转速
Ia
转速下降不多， 考虑电枢发应， 有可能升高（考虑到如果饱和出现去
磁作用，Φ 减小第一项增大比第二项增大的多）。
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并励（他励）电动机转矩特性
根据转矩公式：
T em C M IaC M ' Ia
Tem
或者
Tem
2
P2 n/
60
考虑去磁， 曲线有所下降，
磁通会减小
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电动机效率特性
结论：当电动机在某负载下不变损耗等于可变损耗时， 此时效率最高。
推论： （1）额定运行时总损耗 p2IN 2Ra ；
（2）可从额定数据来估算电枢回路总电阻。
Ra
1UNINPN
2
IN 2
上述结论和推论具有普遍性
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并励（他励）电动机机械特性207
机械特性反映得是转速与电磁转矩之间的变化规律。
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（3）功率平衡式
电动机从电源输入的电功率为：
P 1 U I E a Ia(R a R )Ia U If
E a Ia Ia 2 (R a R ) U f IP em p cu a p cuf
P e m E a I a M e m ( M 2 M 0 ) P 2 p 0
2
60
n%n0nN10% 0 nN
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串励电动机转速特性
n f (Ia)
串励电动机的特点 I Ia If ， KfIf KfIa
n 根据转速公式，可得
nC UN eC RaeIaC U e'INaC Ra e'
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。
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串励电动机转矩特性T＝f（Ia）
根据转矩公式：
M e m C M I a C M K fI a I a C M ' I a 2
Tem 特点：串励电动机有较大起动转 矩与过载能力(P63图3.32)。大 负载时，该曲线接近直线变化。
结论：适用于重载起动的场合， 不 允许在空载和很轻负载下运行。
Ia
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并励（他励）电动机效率特性
当U＝UN， If＝IfN时，f(Ia)的关系叫效率特性。
(1p)10% 0 P1
(1pcufpfepm ecpadIa2Ra)10% 0 UN(Ia If )
并励
为不变损耗（n变
pcu f pfepme cpad 化不大，If不变）
其中，
pcuaIa2Ra
为可变损耗
n,Te,m f(P 2) 或 n,Te,m f(Ia)
P2=Pem-P0 Pem=EaIa
还研究n与Tem之间的关系， 即机械特性。n＝f（Tem）
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并励（他励）电动机转速特性
UU N,R 0,If IfN时，n f (Ia)的关系为转速特性。
外加电阻
根据转速公式，可得
n
nC U N eC Ra eIan0C Ra eIa
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并励（他励）电动机效率特性
( 1 p ) 1% 0 ( 1 0 p cu p ff ep m e p a c d Ia 2 R a ) 1% 00
P 1
U N (Ia If)
η与Ia之间存在二次关系， 效率曲线
存在一个最大值。
IfN IN 忽略励磁电流
令 d 0 可得
Ia
dI a pcu fpF epm ec pad Ia 2R a
n
p0pf epmecpad
机械损耗如：风阻
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功率平衡式3阶
直流电动机的功率平衡式：
P 1 P 2 p c u p c a u p f f e p m p e a c P d 2 p
效率：
P 210 % 0(1 p )10 % 0
P 1
P 2 p
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二、 直流电动机的工作特性
工作特性， 是指在U＝UN，If＝IfN时， 转速n、电磁转 矩T和效率随输出功率P2而变化的关系。即
从 U E a Ia R a C En Ia R a C En C M M em R a 可得
n U Ra
CE CECM2
Mem
n
Ra CECM2
机械特性是稍下降的直线， 计及饱和，
成为水平或上翘。
Tem
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并励（他励）电动机机械特性
从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而稍 有变化， 该特性称为硬特性。 用转速变化率来表征：
Ia
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
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谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way