他励直流电动机的机械特性

• 人为机械特性——改变电动机参数获得的机械特性 1）电枢串联电阻； 2）改变电压； 3）减弱磁通。
四、机械特性曲线的绘制
1、固有机械特性的绘制 • 固有机械特性是一条直线，确定两点即可绘制 • 一般选择理想空载点及额定运行点两点即可
• 理想空载点（0,n0）：
UN n0 Ce N
航空电机及电气传动
他励直流电动机的 机械特性
航空自动化学院
高洁
一、知识回顾
直流电动机的基本方程式：（他励直流电动机）
• • • •
电磁转矩 感应电动势
—— M em CM I a —— Ea Cen
电动势平衡式 —— U Ea I a R
转速特性
U Ia R —— n Ce
五、思考与练习
一、思考题：
教材P201 8-1、8-2.
二、习题：
教材P201 8-16、8-17.
2、人为机械特性的绘制
• 只要把相应的参数值代入相应的人为机械特性方 程式即可计算出来。
四、机械特性曲线的绘制
例：Z2 型他励直流电动机的铭牌Fra Baidu bibliotek据如下，计算其机 r / min 械特性。 PN 22kW U N 220V I N 116A nN 1500
解
2 U N I N PN 2 220116 22000 Ra Ω 0.174Ω 2 2 3 IN 116 3
Ce N U N I N Ra 220 116 0.174 0.133V/(r/min) nN 1500
理想空载点：
M 0
UN 220 n n0 r/min 1650r/min Ce N 0.133
额定运行点：
M M N 9.55CeN I N 9.55 0.133116N m 147.3N m
CM——转矩常数
•R ——电枢电路总电阻，包括电枢电阻Ra和串联电阻RΩ •Ce——电动势常数
Ce pN / 60a
CM pN / 2 a
CM 9.55Ce
二、新课导入

电动机的机械特性：是指电动机的转速n与转矩M 的关系n=f(M)。 机械特性方程式：
U R n M em 2 Ce CeCM
当U、R、Φ为常数时，得他励直 流电动机的机械特性n=f(Mem)— 一条向下倾斜的直线
转速n随转矩Mem的增大而降低
M0 MN Mem
二、新课导入
利用机械特性和负载转矩特性，可以确 定电动机在拖动系统的稳定转速。
在一定条件下还可以利用机械特性和运 动方程来分析拖动系统的动态运动情况， 如转速、转矩及电流随时间的变化规律。
机械特性是电动机机械性能的主要表现， 是分析电动机起动、调速、制动等问题 的重要工具。
三、他励直流电动机的机械特性
• 固有机械特性——当电压UN及磁通ΦN均为额定值， 电枢没有串联电阻时的机械特性
UN Ra n M 2 Ce N CeCM N
由于Ra较小，他励直流电动机的固有机械特性较硬 堵转点：n=0、Ea=0，电枢电流Ia=UN/Ra=Ik为短路电流， 转矩M=CMΦNIk=Mk为电机堵转转矩
EN U N I N Ra Ce N nN nN
其中，IN、UN及nN为已知，Ra可实测或由经验公 式估算： 1 2 U N I N PN Ra ~ 2 2 3 I N
四、机械特性曲线的绘制
• 额定运行点（MN, nN）：
M N CMN I N 9.55CeN I N