第11讲串励和复励电动机
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+
Ia I f
-
F
T
M
Ra
【解】（1）电枢电流为40A时，反电势为
EaN = U N - Ra I N = 220 - 40? 0.5 EaN = U N - Ra I a = 220 - 20? 0.5 200V
+
Ia I f
-
F
电枢电流为20A时，反电势为
210V
T
M
Ea CeF N 210 n= nN = 创2 1000 = 2100r / min EaN CeF 200 EaN 200 Ce F N = = = 0.2 nN 1000
F = kI a
U - Ra I a Ra U n= = Ce F Ce kI a Ce k
n
Ia
o
机械特性
负载电流较小时，励磁电流也小，磁路未饱和，磁通与电枢 电流成正比。分析表明，转速与转矩成反比(软特性） 。 负载电流较大时，磁路饱和，磁通量基本不变，此时转速随 转矩的变化类似于他励电动机(硬特性） 。
2 a
Ia =
T Ct K f
U = Ce K f = C1 T
- C2
串励直流电动机机械特性分析
n
软特性
n=
C1 T
- C2
硬特性
T
O
串励电动机的机械特性是一条非线性的软特性。 不计剩磁时，串励电动机理论上的空载转速为无穷大， 所以串励电动机不允许空载或轻载运行。 串励电动机的起动转矩大，过载能力强。
+
I f = Ia
F = kI a
2 T = Ct F I a = Ct kI a
Ia I fFຫໍສະໝຸດ RIaTM
o
Ra
转速特性
当负载电流较小时，励磁电流也很小，主磁路未饱和，磁通 量与电枢电流成正比。分析表明，转速与负载电流成反比。 当负载电流较大时，磁路饱和，磁通量基本不变，此时转速 随电流的变化类似于他励电动机(略为下降） 。
n ¢= Ea¢ 100 n= ? 2100 Ea 210 1000r / min
+
Ia I f
-
F
T
M
Ra
2
复励直流电动机
复励直流电动机接线
复励电动机有两个励磁绕组，串励绕组和并励绕组。 如果串励绕组的磁通方向与并励绕组的磁通方向相同，则 为加复励(积复励)，反之为差复励(减复励）。
+
-
【例题】 一台直流串励电动机的数据为：
U N = 220V
I N = 40A
nN = 1000r/min Ra = 0.5W
（额定电压） （额定电流） （额定转速） （电枢电路总电阻）
（设磁路不饱和，不计电枢反应影响） 【求】（1）电枢电流为20A时，转速和电磁转矩各为多大？ （2）保持(1)中的电磁转矩不变，将电源电压降到110V 时电动机的转速和电流各为多少？
第 14 讲
串励和复励电动机 1.串励直流电动机 2.复励直流电动机
1
串励直流电动机
转矩特性
串励电动机的特征：励磁绕组与电枢绕组串联，励磁电流等 于电枢电流，磁通量随负载变化。 当负载电流较小时，励磁电流也很小，主磁路未饱和，磁通 量与电枢电流成正比。转矩与负载电流平方成正比，其转矩 特性为抛物线。 当负载电流较大时，磁路饱和，磁通量基本不变，此时电磁 转矩与电流成正比。 T
I
Ia
Ea
串励 绕组
I f 并励
绕组
复励直流电动机机械特性分析
积复励电动机机械特性硬度介于并励(他励)与串励电动机 之间。 如并励磁动势占优，性能就靠近并励电动机；如串励磁动 势占优，性能就靠近串励电动机。 适当地选择并励与串励磁动势的相对强度，就可以按负载 的需要调整复励电动机的机械特性。
I f = Ia F = K f I f = K f Ia
n=
U - I a Ra U - I a Ra Ra U = = CeF Ce K f I a Ce K f I a Ce K f Ct K f T Ct¢ U Ra R = - a Ce K f Ceⅱ T Ce
T = Ct F I a = Ct K f I
TN = 9.55CeF N I N = 9.55创 0.2 40 = 76.4N ?m
2 Ia 202 T = 2 TN = 76.4 = 19.1N ?m 2 IN 40
Ra
（2）电磁转矩与电枢电流平方成正比，转矩不变时，电枢 电流也不变，即
I a = 20A
ⅱ Ea = U - Ra I a =110 - 20? 0.5=100V
n
n0
1 并励 2
积复励
T
串励
O
3
本讲小结 串励和复励电动机
1.串励直流电动机 2.复励直流电动机
Ia I f
-
F
T
M
Ra
【解】（1）电枢电流为40A时，反电势为
EaN = U N - Ra I N = 220 - 40? 0.5 EaN = U N - Ra I a = 220 - 20? 0.5 200V
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Ia I f
-
F
电枢电流为20A时，反电势为
210V
T
M
Ea CeF N 210 n= nN = 创2 1000 = 2100r / min EaN CeF 200 EaN 200 Ce F N = = = 0.2 nN 1000
F = kI a
U - Ra I a Ra U n= = Ce F Ce kI a Ce k
n
Ia
o
机械特性
负载电流较小时，励磁电流也小，磁路未饱和，磁通与电枢 电流成正比。分析表明，转速与转矩成反比(软特性） 。 负载电流较大时，磁路饱和，磁通量基本不变，此时转速随 转矩的变化类似于他励电动机(硬特性） 。
2 a
Ia =
T Ct K f
U = Ce K f = C1 T
- C2
串励直流电动机机械特性分析
n
软特性
n=
C1 T
- C2
硬特性
T
O
串励电动机的机械特性是一条非线性的软特性。 不计剩磁时，串励电动机理论上的空载转速为无穷大， 所以串励电动机不允许空载或轻载运行。 串励电动机的起动转矩大，过载能力强。
+
I f = Ia
F = kI a
2 T = Ct F I a = Ct kI a
Ia I fFຫໍສະໝຸດ RIaTM
o
Ra
转速特性
当负载电流较小时，励磁电流也很小，主磁路未饱和，磁通 量与电枢电流成正比。分析表明，转速与负载电流成反比。 当负载电流较大时，磁路饱和，磁通量基本不变，此时转速 随电流的变化类似于他励电动机(略为下降） 。
n ¢= Ea¢ 100 n= ? 2100 Ea 210 1000r / min
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Ia I f
-
F
T
M
Ra
2
复励直流电动机
复励直流电动机接线
复励电动机有两个励磁绕组，串励绕组和并励绕组。 如果串励绕组的磁通方向与并励绕组的磁通方向相同，则 为加复励(积复励)，反之为差复励(减复励）。
+
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【例题】 一台直流串励电动机的数据为：
U N = 220V
I N = 40A
nN = 1000r/min Ra = 0.5W
（额定电压） （额定电流） （额定转速） （电枢电路总电阻）
（设磁路不饱和，不计电枢反应影响） 【求】（1）电枢电流为20A时，转速和电磁转矩各为多大？ （2）保持(1)中的电磁转矩不变，将电源电压降到110V 时电动机的转速和电流各为多少？
第 14 讲
串励和复励电动机 1.串励直流电动机 2.复励直流电动机
1
串励直流电动机
转矩特性
串励电动机的特征：励磁绕组与电枢绕组串联，励磁电流等 于电枢电流，磁通量随负载变化。 当负载电流较小时，励磁电流也很小，主磁路未饱和，磁通 量与电枢电流成正比。转矩与负载电流平方成正比，其转矩 特性为抛物线。 当负载电流较大时，磁路饱和，磁通量基本不变，此时电磁 转矩与电流成正比。 T
I
Ia
Ea
串励 绕组
I f 并励
绕组
复励直流电动机机械特性分析
积复励电动机机械特性硬度介于并励(他励)与串励电动机 之间。 如并励磁动势占优，性能就靠近并励电动机；如串励磁动 势占优，性能就靠近串励电动机。 适当地选择并励与串励磁动势的相对强度，就可以按负载 的需要调整复励电动机的机械特性。
I f = Ia F = K f I f = K f Ia
n=
U - I a Ra U - I a Ra Ra U = = CeF Ce K f I a Ce K f I a Ce K f Ct K f T Ct¢ U Ra R = - a Ce K f Ceⅱ T Ce
T = Ct F I a = Ct K f I
TN = 9.55CeF N I N = 9.55创 0.2 40 = 76.4N ?m
2 Ia 202 T = 2 TN = 76.4 = 19.1N ?m 2 IN 40
Ra
（2）电磁转矩与电枢电流平方成正比，转矩不变时，电枢 电流也不变，即
I a = 20A
ⅱ Ea = U - Ra I a =110 - 20? 0.5=100V
n
n0
1 并励 2
积复励
T
串励
O
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本讲小结 串励和复励电动机
1.串励直流电动机 2.复励直流电动机